【技术实现步骤摘要】
本申请属于传感器，具体涉及一种串联式齿轮传动大量程角位移传感器。
技术介绍
1、随着飞机上机械传动系统越来越多地被电控系统所取代，旋转变压器式角位移传感器在飞机系统中的应用也越来越广泛。它们为飞行控制系统提供了精确的角度位置信息。
2、由于常规的旋转变压器式角位移传感器其理论量程仅为±45°，为保证传感器输出的线性度，一般仅在±40°行程范围内使用。但在诸如航空发动机喷口喉道移动角度的测量中，角度测量范围要求达到±65°，已远超出传统型的测量上限。目前应用在航空领域的改进型大量程双余度角位移传感器通常采用并联式的齿轮传动结构(见图10)，即一个传感器的公共输入轴通过齿轮外齿与外齿的啮合，带动两个单余度的敏感组件转轴旋转，从而实现两个通道的独立输出。并且通过齿轮传动比，实现量程的拓展。这种“并联式”的结构由于两个敏感组件不同轴，在传感器径向上并排放置，导致产品体积和质量大。此外，需为产品的三根转轴配置六个耐高温高精密的微型轴承，成本较高，约占到了总成本的20％。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种串联式齿轮传动大量程角位移传感器，该传感器结构紧凑、重量轻、精度高、成本低、便于装配。
2、为了实现上述目的，本申请提供了如下技术方案，提供一种串联式齿轮传动大量程角位移传感器，所述传感器包括：用于感受被测角度的传动机构、用于安装固定所述传感器的安装法兰、用于将被测角度转换为电压信号并输出的角位移机构以及用于将被测角度从传动机构传递至角位移机构的圆柱齿轮，p>
3、所述角位移机构分别与所述传动机构以及所述安装法兰焊接固定，
4、所述传动机构密封在所述安装法兰的腔体中，所述传动机构设有与所述角位移机构焊接固定的套筒以及与所述圆柱齿轮啮合的消隙齿轮，所述消隙齿轮与所述圆柱齿轮的啮合方式为内、外齿配合。
5、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，所述传动机构还包括输入轴、用于将输入轴限位固定在套筒内的两个第一轴承以及用于将输入轴与消隙齿轮过盈配合的圆柱销。
6、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，所述套筒设有用于方便消隙齿轮与圆柱齿轮啮合的操作窗口、用于与角位移机构套接的第一内孔、与输入轴的输入轴端面抵接的套筒台阶面、用于限位固定输入轴的孔以及环形凹槽，所述环形凹槽内放置孔用弹性挡圈，所述孔用弹性挡圈用于防止输入轴在轴向串动。
7、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，两个所述第一轴承之间设有衬套，所述第一轴承与输入轴之间过盈配合。
8、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，所述消隙齿轮包括主齿、副齿、用于压入圆柱销的通孔以及与输入轴配合的安装孔。
9、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，所述角位移机构包括与所述传动机构和所述安装法兰焊接固定的防护壳、同轴置于防护壳内的两组敏感组件、设置在两组敏感组件之间的隔磁套、用于与圆柱齿轮固定连接的转轴以及用于进行电压信号输出的航空插座，
10、所述转轴上设有两组转子铁芯，所述转子铁芯通过两个第二轴承的限位同轴放置于敏感组件的内孔中。
11、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，所述角位移机构还包括压环和设置在压环正上方的盖板，所述压环设有与防护壳的内螺纹配合的外螺纹，所述压环用于将两组敏感组件和隔磁套在轴向上锁紧固定于防护壳内。
12、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，所述敏感组件包括定子绕组、用于放置定子绕组的u型凹槽以及内陷式轴承安装孔位。
13、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，所述安装法兰包括与防护壳的防护壳第二台阶面抵接的安装法兰端面、与防护壳第二外圆套接的安装法兰第一内孔以及用于套筒穿过的安装法兰第二内孔。
14、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，还具有这样的特征，所述孔和第一内孔的孔间距与安装法兰第二内孔和安装法兰第一内孔的孔间距相同。
15、有益效果
16、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器通过设置在一体化转轴末端的圆柱齿轮与传动机构的消隙齿轮啮合实现角度准确传递。齿轮的啮合方式为内、外齿啮合。相比于并联式齿轮传动的外齿与外齿啮合，大幅度减小了传感器的体积，减轻重量。
17、本申请所提供的串联式齿轮传动大量程角位移传感器的两组敏感组件9上下同轴放置，共用一根一体化转轴6，实现串联式结构设计。相比于传统的并联式结构设计，少用了一根转轴、一个齿轮和两副轴承，节约了成本，提高了产品的可靠性，并且有利于将传感器设计地更加紧凑。
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1.一种串联式齿轮传动大量程角位移传感器，其特征在于，所述传感器包括：用于感受被测角度的传动机构(1)、用于安装固定所述传感器的安装法兰(2)、用于将被测角度转换为电压信号并输出的角位移机构(3)以及用于将被测角度从传动机构(1)传递至角位移机构(3)的圆柱齿轮(4)，
2.根据权利要求1所述的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，其特征在于，所述传动机构(1)还包括输入轴(14)、用于将输入轴(14)限位固定在套筒(17)内的两个第一轴承(16)以及用于将输入轴(14)与消隙齿轮(18)过盈配合的圆柱销(19)。
3.根据权利要求2所述的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，其特征在于，所述套筒(17)设有用于方便消隙齿轮(19)与圆柱齿轮(4)啮合的操作窗口(17e)、用于与角位移机构(3)套接的第一内孔(17a)、与输入轴(14)的输入轴端面(14a)抵接的套筒台阶面(17b)、用于限位固定输入轴(14)的孔(17c)以及环形凹槽(17d)，所述环形凹槽(17e)内放置孔用弹性挡圈(15)，所述孔用弹性挡圈(15)用于防止输入轴(14)在轴向串动。
<...【技术特征摘要】
1.一种串联式齿轮传动大量程角位移传感器，其特征在于，所述传感器包括：用于感受被测角度的传动机构(1)、用于安装固定所述传感器的安装法兰(2)、用于将被测角度转换为电压信号并输出的角位移机构(3)以及用于将被测角度从传动机构(1)传递至角位移机构(3)的圆柱齿轮(4)，
2.根据权利要求1所述的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，其特征在于，所述传动机构(1)还包括输入轴(14)、用于将输入轴(14)限位固定在套筒(17)内的两个第一轴承(16)以及用于将输入轴(14)与消隙齿轮(18)过盈配合的圆柱销(19)。
3.根据权利要求2所述的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，其特征在于，所述套筒(17)设有用于方便消隙齿轮(19)与圆柱齿轮(4)啮合的操作窗口(17e)、用于与角位移机构(3)套接的第一内孔(17a)、与输入轴(14)的输入轴端面(14a)抵接的套筒台阶面(17b)、用于限位固定输入轴(14)的孔(17c)以及环形凹槽(17d)，所述环形凹槽(17e)内放置孔用弹性挡圈(15)，所述孔用弹性挡圈(15)用于防止输入轴(14)在轴向串动。
4.根据权利要求2所述的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，其特征在于，两个所述第一轴承(16)之间设有衬套(20)，所述第一轴承(16)与输入轴(14)之间过盈配合。
5.根据权利要求2所述的串联式齿轮传动大量程角位移传感器，其特征在于，所述消隙齿轮(18)包括主齿(18a)、副齿(18b)、用于压入圆柱销(19)的通孔(18c)以及与输入轴(...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭春增，葛闯，效益，白鸽，张磊，王天资，王尊敬，
申请(专利权)人：苏州长风航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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