CN107525460A - 一种多余度lvdt动子组件及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多余度LVDT动子组件及装置，所述动子组件包括铁芯和转接座，所述铁芯固定在转接座的一端；还包括连接轴和角接触球轴承，所述角接触球轴承的内环固定在所述连接轴上，所述转接座的另一端设有盲孔和压盖，所述盲孔内设有凸环，所述角接触球轴承的外环的一侧抵接所述凸环，另一侧通过压盖压紧，将所述角接触球轴承的外环固定在所述转接座上，使所述连接轴连接所述转接座并可旋转。通过将转接座与铁芯直接连接，在转接座一侧设有盲孔，通过角接触球轴承将转接座与一连接座转动连接，由连接轴作为旋转部件，省去了许多拆卸调整的过程，简化了安装效率；解决了动子组件长度尺寸大、不满足航空航天领域零件轻量化、小型化要求的问题。
Description
技术领域
本发明涉及航空航天技术领域，更具体地，涉及一种多余度LVDT动子组件及装置。
背景技术
LVDT(Linear Variable Differential Transformer，线性可变差动变压器)是直线位移传感器，工作原理简单地说是铁芯可动变压器，它由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状铁芯。当铁芯处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为零；当铁芯在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁芯的位移量成线性关系。
随着信息数字技术高速发展，数字闭环控制技术也在***中得到了广泛应用，闭环控制回路中采用LVDT式位移传感器作为反馈元件，由于产品可靠性的提高，传统的单余度LVDT式位移传感器已无法满足***高可靠性的要求。
申请公布号为“CN 101968338A”的中国发明专利一种LVDT动子组件，公布了一种LVDT动子组件的改进结构，如图1所示，包括连接头1和两根圆柱形铁芯2，通过在连接头1的连接轴上有一个环形凸台1a，在连接头右端面上有中心螺纹盲孔1b；两个角接触球轴承安装在连接头1的连接轴上，紧固螺钉8和垫片7压紧右边角接触球轴承内环的右端面。有一个由转接头3、沉头螺钉4和压环5组成的转接机构，角接触球轴承的外环位于转接头的台阶盲孔内，压环5将左边的角接触球轴承的左端面压紧。其方便了LVDT的安装和调试，可实现铁芯360°的调试，但是该动子组件在安装过程中，其压环5的内侧直径小于角接触球轴承6的外环直径，因此在将角接触球轴承6固定到连接轴前，必需要将压环5套入至连接轴，组装过程复杂，且压环5左侧为连接头1的端面，沉头螺钉4固定如何通过压环5与连接头1之间的缝隙对压环5与转接头3固定，也存在一定的安装难度，同时其产品尺寸较大，在航空航天领域应用时不能够满足轻量化、小型化的需求。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种多余度LVDT动子组件及装置，解决了现有技术中LVDT动子组件组装过程繁琐，长度尺寸偏大，不满足航空航天领域轻量化、小型化要求的问题。
根据本发明的一个方面，提供一种多余度LVDT动子组件，包括铁芯和转接座，所述铁芯固定在转接座的一端；还包括连接轴和角接触球轴承，所述角接触球轴承的内环固定在所述连接轴上，所述转接座的另一端设有盲孔和压盖，所述盲孔内设有凸环，所述角接触球轴承的外环的一侧抵接所述凸环，另一侧通过压盖压紧，将所述角接触球轴承的外环固定在所述转接座上，使所述连接轴连接所述转接座并可旋转。
作为优选的，所述连接轴上设有轴肩，所述连接轴靠近转接座的一端上设有螺纹盲孔，所述螺纹盲孔内安装有压紧螺钉，所述压紧螺钉的直径大于所述连接轴的直径，所述角接触球轴承的内环的一侧抵接所述轴肩，另一侧通过压紧螺钉压紧。
作为优选的，所述盲孔为两级台阶状盲孔，所述盲孔内的凸环对应盲孔中直径较小的台阶，该直径较小的台阶位于盲孔内侧。
作为优选的，所述角接触球轴承包括两个，所述两个角接触球轴承背靠背安装于所述连接轴的一端并保持间隙配合。
作为优选的，所述转接座固定铁芯的一端设有多个螺纹孔，所述铁芯通过螺纹孔固定在所述转接座上，所述多个螺纹孔沿转接座的中心轴呈中心对称分布。
作为优选的，所述压紧螺钉、轴肩、凸环和压盖与所述角接触球轴承间分别都设有垫圈。
作为优选的，所述压盖中心设有供连接轴穿透的通孔，所述压盖通过沉头螺钉固定在所述转接座上。
一种LVDT，包括如上述的动子组件。
本申请提出一种多余度LVDT动子组件及LVDT，通过将转接座与铁芯直接连接，在转接座一侧设有盲孔，并通过角接触球轴承将转接座与一连接座转动连接，由连接轴作为旋转部件，利用连接轴达到直接调整机械零位的目的，省去了许多拆卸调整的过程，大大提高了安装效率；同时解决了多余度LVDT动子组件长度尺寸大，不满足航空航天领域零件轻量化、小型化要求的问题。
附图说明
图1为现有技术中LVDT动子组件的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的动子组件的截面示意图；
图3为根据本发明实施例的动子组件整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图2和图3所示，一种多余度LVDT动子组件，包括铁芯11和转接座12，所述铁芯11固定在转接座12的一端；还包括连接轴14和角接触球轴承13，所述角接触球轴承13的内环固定在所述连接轴14上，所述转接座12的另一端设有盲孔和压盖16，所述盲孔内设有凸环，所述角接触球轴承13的外环的一侧抵接所述凸环，另一侧通过压盖16压紧，将所述角接触球轴承13的外环固定在所述转接座12上，使所述连接轴14连接所述转接座12并可旋转。
本实施例通过将转接座12左侧连接铁芯11，右侧设为盲孔和压盖16结构，而将角接触球轴承13直接与一连接轴14固定，在安装过程中，只需要再将连接轴14固定于盲孔内即可，即在盲孔内设凸环，将角接触球轴承13的外环的一侧抵接所述凸环，另一侧通过压盖16压紧，将所述角接触球轴承13的外环固定在所述转接座12上，使所述连接轴14连接所述转接座12并可旋转。结构简单，大大减小了现有方案中动子组件的尺寸和安装难度，同时又能够利用旋转连接轴14达到直接调整机械零位的目的，避免了随着转接座12外螺纹的调整，铁芯11也跟着旋转转动，造成铁芯11与静子组件内壁发生摩擦、磕碰的现象，保证了LVDT的输出性能；同时省去了许多拆卸、安装、调整的过程，大大提高了机械零位调整的效率。
在本实施例中，进一步的，所述连接轴14上设有轴肩，所述连接轴14靠近转接座12的一端上设有螺纹盲孔，所述轴肩设于连接轴14上靠近螺纹盲孔的一侧，用于在安装角接触球轴承13时进行限位作用，所述螺纹盲孔内安装有压紧螺钉15，所述压紧螺钉15的直径大于所述连接轴14的直径，通过在连接轴14端头再次对角接触球轴承13的另一侧进行限位，所述角接触球轴承13的内环的一侧抵接所述轴肩，另一侧通过压紧螺钉15压紧；在本实施例中，所述角接触球轴承13、连接轴14和压紧螺钉15组成了转接构件安装在转接座12一侧的盲孔内，实现以连接轴14作为旋转部件的功能，解决了多余度LVDT动子组件长度尺寸偏大的问题。
在本实施例中，所述盲孔为两级台阶状盲孔，两级台阶的外圈直径大小不同，且盲孔内的凸环对应盲孔中直径较小的台阶，该直径较小的台阶位于盲孔内侧，通过将角接触球轴承13的外侧安装于直径较大的台阶上，该直径较大的台阶的直径等于或略大于(0.2～0.5mm)角接触球轴承13外环的外直径，以方便角接触球轴承13的安装，且角接触球轴承13的一端抵接直径较小的台阶，对角接触球轴承13进行限位，另一侧则通过压盖16限位压紧，因此，在实际安装过程中，只需要将角接触球轴承13、连接轴14和压紧螺钉15组成的转接构件直接***至盲孔内，通过凸环对角接触球轴承13外环的一侧进行限位，并安装压盖16，通过压盖16对角接触球轴承13的外环的另一侧进行限位固定压紧即可实现安装。
在本实施例中，所述角接触球轴承13包括两个，所述两个角接触球轴承13背靠背安装于所述连接轴14的一端并保持间隙配合。
在本实施例中，所述转接座12固定铁芯11的一端设有多个螺纹孔，所述铁芯通过螺纹孔固定在所述转接座12上，所述多个螺纹孔沿转接座12的中心轴呈中心对称分布。
在本实施例中，所述压紧螺钉15、轴肩、凸环和压盖16与所述角接触球轴承13间分别都设有垫圈。
在本实施例中，所述压盖16中心设有供连接轴14穿透的通孔，所述压盖16通过沉头螺钉17固定在所述转接座12上。
本实施例中还提供了一种LVDT，包括如上述的动子组件，包括铁芯和转接座，所述铁芯固定在转接座的一端；还包括连接轴和角接触球轴承，所述角接触球轴承的内环固定在所述连接轴上，所述转接座的另一端设有盲孔和压盖，所述盲孔内设有凸环，所述角接触球轴承的外环的一侧抵接所述凸环，另一侧通过压盖压紧，将所述角接触球轴承的外环固定在所述转接座上，使所述连接轴连接所述转接座并可旋转。
本实施例通过将转接座左侧连接铁芯，右侧设为盲孔和压盖结构，而将角接触球轴承直接与一连接轴固定，在安装过程中，只需要再将连接轴固定于盲孔内即可，即在盲孔内设凸环，将角接触球轴承的外环的一侧抵接所述凸环，另一侧通过压盖压紧，将所述角接触球轴承的外环固定在所述转接座上，使所述连接轴连接所述转接座并可旋转。结构简单，大大减小了现有方案中动子组件的尺寸和安装难度，同时又能够利用旋转连接轴达到直接调整机械零位的目的，避免了随着转接座外螺纹的调整，铁芯也跟着旋转转动，造成铁芯与静子组件内壁发生摩擦、磕碰的现象，保证了LVDT的输出性能；同时省去了许多拆卸、安装、调整的过程，大大提高了机械零位调整的效率。
本申请提出一种多余度LVDT动子组件及LVDT，通过将转接座与铁芯直接连接，在转接座一侧设有盲孔，并通过角接触球轴承将转接座与一连接座转动连接，由连接轴作为旋转部件，利用连接轴达到直接调整机械零位的目的，省去了许多拆卸调整的过程，大大提高了安装效率；同时解决了多余度LVDT动子组件长度尺寸大，不满足航空航天领域零件轻量化、小型化要求的问题。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多余度LVDT动子组件，其特征在于，包括铁芯和转接座，所述铁芯固定在转接座的一端；还包括连接轴和角接触球轴承，所述角接触球轴承的内环固定在所述连接轴上，所述转接座的另一端设有盲孔和压盖，所述盲孔内设有凸环，所述角接触球轴承的外环的一侧抵接所述凸环，另一侧通过压盖压紧，将所述角接触球轴承的外环固定在所述转接座上，使所述连接轴连接所述转接座并可旋转。
2.根据权利要求1所述的多余度LVDT动子组件，其特征在于，所述连接轴上设有轴肩，所述连接轴靠近转接座的一端上设有螺纹盲孔，所述螺纹盲孔内安装有压紧螺钉，所述压紧螺钉的直径大于所述连接轴的直径，所述角接触球轴承的内环的一侧抵接所述轴肩，另一侧通过压紧螺钉压紧。
3.根据权利要求1所述的多余度LVDT动子组件，其特征在于，所述盲孔为两级台阶状盲孔，所述盲孔内的凸环对应盲孔中直径较小的台阶，该直径较小的台阶位于盲孔内侧。
4.根据权利要求1所述的多余度LVDT动子组件，其特征在于，所述角接触球轴承包括两个，所述两个角接触球轴承背靠背安装于所述连接轴的一端并保持间隙配合。
5.根据权利要求1所述的多余度LVDT动子组件，其特征在于，所述转接座固定铁芯的一端设有多个螺纹孔，所述铁芯通过螺纹孔固定在所述转接座上，所述多个螺纹孔沿转接座的中心轴呈中心对称分布。
6.根据权利要求2所述的多余度LVDT动子组件，其特征在于，所述压紧螺钉、轴肩、凸环和压盖与所述角接触球轴承间分别都设有垫圈。
7.根据权利要求1所述的多余度LVDT动子组件，其特征在于，所述压盖中心设有供连接轴穿透的通孔，所述压盖通过沉头螺钉固定在所述转接座上。
8.一种LVDT，其特征在于，包括如权利要求1至7任一所述的动子组件。
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