一种液压启闭机外置刚性位移传感器的制作方法

1.本实用新型涉及液压启闭机领域，特别的，涉及一种液压启闭机外置刚性位移传感器。


背景技术：

2.液压启闭机是一种用于操作水工闸门启闭的水工金属结构设备，多用于水闸、水电站、水库、船闸等工程。主要组成部分有液压油缸、液压系统、电气控制系统。作为水工闸门关键启闭设备，在防洪减灾、水资源配置、水环境保护、河道航运等方面发挥着极其重要的作用。液压启闭机应用环境常见户外水环境，工况较为恶劣。
3.传统液压启闭机位移传感器主要分为内置式和外置式，外置式具有维护更换简单的优点，现在市面上液压启闭机外置式位移传感器主要有外置拉绳式传感器、外置磁致伸缩传感器、外置静磁栅传感器。前者是通过钢丝绳拉出和收回（靠卷弹簧）带动编码器旋转从而测得液压启闭机油缸活塞位移，其具有钢丝绳柔性结构容易扰乱拉断、卷弹簧容易弹性下降等造成传感器失效的缺点；后两者都是通过磁场原理来监测液压启闭机油缸活塞位移，其存在精密度较高，容易受环境中污染物侵害和环境因素磁场干扰侵害造成传感器失效的缺点。因此，亟需一种新型结构的外置位移传感器，以克服上述的缺点。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种液压启闭机外置刚性位移传感器，其主要应用齿轮齿条传动原理带动编码器旋转进而测得液压启闭机活塞位移，其优点主要是外置构件为刚性体，不容易发生损坏，齿轮齿条传动简单可靠不容易被一些少量污染物造成传感器卡阻失效等。
5.本实用新型的第一目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种液压启闭机外置刚性位移传感器，包括导向管、行程管、齿条、齿轮、编码器，所述行程管定向滑动连接在导向管内，所述编码器固定在导向管外侧且其输出端通过连接轴同轴固定齿轮，所述齿条固定在行程管内壁且其与行程管位移方向同向，所述齿轮设置在导向管内部并与齿条啮合传动。
7.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述编码器外部套设有保护罩壳，所述保护罩壳与导向管外壁相固定。
8.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述行程管与导向管同轴，所述导向管内壁设置有若干导向槽，所述导向槽内固定有滑条，若干所述滑条对称分布在行程管外侧并与行程管外壁贴合。
9.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述行程管上设有开口朝向编码器的c型腔，所述c型腔的开口长度方向与行程管位移方向一致，所述c型腔的开口宽度小于齿轮的外径，所述齿条固定在c型腔内侧壁，所述齿轮位于c型腔内并与齿条啮合。
10.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述c型腔的开口边沿内壁固定
有定位凸筋，所述定位凸筋将c型腔分隔形成齿条安装腔，所述齿条固定在齿条安装腔内。
11.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述过孔内侧同轴设有环凸，所述环凸端部伸入c型腔的开口形成滑动定位端，所述滑动定位端外壁与开口内壁不接触。
12.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导向管外固定有用于与液压启闭机油缸固定的第一安装抱箍支架，所述行程管端部伸出导向管并固定有用于与液压启闭机活塞杆固定的第二安装抱箍支架。
13.综上所述，本实用新型的液压启闭机外置刚性位移传感器，其主要应用齿轮齿条传动原理带动编码器旋转进而测得液压启闭机活塞位移，其优点主要是外置构件为刚性体，不容易发生损坏，齿轮齿条传动简单可靠不容易被一些少量污染物造成传感器卡阻失效等。
附图说明
14.图1是本实用新型的液压启闭机的整体结构示意图。
15.图2是本实用新型的位置刚性位移传感器的整体结构示意图。
16.图3是本实用新型用于体现保护罩壳与导向管位置关系的结构示意图。
17.图4是本实用新型用于体现导向管、行程管、编码器连接关系的剖面结构示意图。
18.图中，1、导向管；11、导向槽；12、滑条；13、第一安装抱箍支架；14、过孔；2、行程管；21、c型腔；22、定位凸筋；23、齿条安装腔；24、第二安装抱箍支架；3、齿条；4、齿轮；5、编码器；51、连接轴；52、保护罩壳；6、盖板；7、连接杆；8、杆端关节轴承；9、液压启闭机；91、油缸；92、活塞杆。
具体实施方式
19.现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
20.参照图1，为本实用新型公开的一种液压启闭机外置刚性位移传感器，其固定在液压启闭机9的外侧，液压启闭机包括油缸91、活塞杆92。液压启闭机外置刚性位移传感器用于测量液压启闭油缸91和活塞杆92之间的相对位移。
21.参照图2至4，液压启闭机外置刚性位移传感器，包括导向管1、行程管2、齿条3、齿轮4、编码器5，行程管2和导向管1均由铝型材制成。行程管2定向滑动连接在导向管1内，编码器5固定在导向管1外侧且其输出端通过连接轴51同轴固定齿轮4，齿条3固定在行程管2内壁且其与行程管2位移方向同向，齿轮4设置在导向管1内部并与齿条3啮合传动。导向管1侧壁开设有与供连接轴51穿过的过孔14。行程管2与导向管1相对位移，使齿条3带动齿轮4旋转，齿轮4旋转带动连接轴51旋转，同时带动编码器5动作，通过编码器5读取周向旋转角度。
22.编码器5外部套设有保护罩壳52，保护罩壳52与导向管1外壁相固定。保护罩壳52可以对编码器5起到一定的保护作用，使得编码器5的防水性能更高，使其适用范围更广。
23.行程管2和导向管1的两端均螺栓固定有一盖板6，实现行程管2和导向管1管内空腔的密封。行程管2可沿导向管1轴向滑动。行程管2靠近活塞杆92一端同轴固定有连接杆7，连接杆7背离行程管2的一端固定有杆端关节轴承8。
24.为了实现行程管2的稳定滑动，行程管2与导向管1同轴，导向管1内壁设置有若干导向槽11，导向槽11内固定有滑条12，若干滑条12对称分布在行程管2外侧并与行程管2外壁贴合。行程管2的四周设置有6个滑条12，其分别位于上下两端的中部，左右两侧的两端部，行程管2与滑条12之间可顺畅滑动。
25.行程管2上设有开口朝向编码器5的c型腔21，c型腔21的开口的长度方向与行程管2位移方向一致，c型腔21的开口宽度小于齿轮4的外径，c型腔21的开口边沿内壁固定有定位凸筋22。齿条3固定在c型腔21内侧壁，齿轮4位于c型腔21内并与齿条3啮合。定位凸筋22、c型腔21开口尺寸的限定，用于限定齿轮4的轴向位置。与此同时，定位凸筋22还将c型腔21上部分分隔形成了齿条安装腔23，齿条3可限位固定在齿条安装腔23内。齿条安装腔23与齿轮4的相对距离经过精确计算并精加工保证齿轮4与齿条3精确啮合，从而保证编码器5采集信号的精确性。
26.参照图1，为了方便液压启闭机外置刚性位移传感器与液压启闭机9的固定，在导向管1外侧壁中部中固定有第一安装抱箍支架13，导向管1通过第一安装抱箍支架13与液压启闭机9的油缸91固定；杆端关节轴承8处固定有第二安装抱箍支架24，行程管2通过第二安装抱箍支架24与液压启闭机9的活塞杆92端部固定。从而，液压油缸91产生的伸缩位移可同步传递到行程管2和导向管1，导向管1与行程管2之间的相对位移，使得齿条3带动齿轮4转动，齿轮4转动可通过连接轴51传递给编码器5，编码器5计数并将采集信号传输给测试仪。
27.本实施例的实施原理为：液压启闭机9直线动作时，活塞杆92带动行程管2动作，带动齿条3直线运动，齿轮4在齿条3的啮合下做旋转运动，这样，将直线运动转变成旋转运动，从而与齿轮4安装在同一个轴上的编码器5编码计数并将采集信号传输给后续的设备，如测试仪等，实现对液压启闭机9位移的精准测量。
28.本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。