专利名称：一种永磁式机轮速度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及飞机防滑刹车系统领域，具体是一种永磁式机轮速度传感器。
背景技术：
随着电子防滑刹车系统技术研究应用日趋成熟，目前几乎所有飞机都安装了该系统，机轮速度传感器作为电子防滑刹车系统的一个重要部件，用于感受机轮的速度并产生与机轮速度信号成正比的频率信号，传给控制器，由控制器根据信号频率来决定是否需要进行防滑刹车，由此可见，机轮速度传感器的好坏，及测量精度的高低，对刹车系统的正常
工作有着重要影响。传统刹车系统的速度传感器一般为惯性传感器，该传感器由飞轮、滚珠、衬套、螺旋弹簧、顶杆和摇臂、拉杆、进油针阀及放油针阀组成，通过感应负角加速度来进行防滑，上述结构，主要采用机械零件，具有可靠性高、逻辑控制简单等特点，但是存在构复杂不易加工，动态响应低、测量精度低，产品无余度，易产生单点故障和刹车效率低的不足。
发明内容
为克服现有技术中存在的构复杂不易加工，动态响应低、测量精度低，产品无余度，易产生单点故障和刹车效率低的不足，本发明提出了一种永磁式机轮速度传感器。本发明包括端盖、磁钢座、转子组件、薄轴承、滚珠轴承、拨杆、定子、永磁合金、线圈组件、壳体和电连接器；其中定子和转子组件的转轮均安装在定子的内孔中；转子组件的转轴通过薄轴承和滚珠轴承安装在壳体一端的轴孔内；壳体的内圆表面与薄轴承的外圆表面和滚珠轴承的外圆表面之间均过盈配合；端盖安装在壳体的另一端；磁钢座安装在壳体内，并位于定子的一侧；线圈组件位于磁钢座的内孔中；永磁合金安装在线圈组件的内孔中，并且两者之间过盈配合；电连接器固定在端盖的外端面上；拨杆固定在转轴的端头；转轮的外圆周上均布有齿，定子一端的内圆表面有齿，并且所述转轮上的齿数与所述定子上的齿数相同；当定子与转轮相互配合时，所述定子的齿顶表面与转轮的齿顶表面之间有0. Imm的间隙，并且在定子与转轮相互配合的初始位置时，定子的齿顶与转轮的齿顶相对；当转轮转动时，随着定子与转轮相对位置的变化，在定子与转轮之间的磁隙形成凸凹相错的变化。转子组件由转轮和转轴组成，转轮位于转轴一端。本发明中转子组件由转子与转轴联成一体，上有齿轮或拨叉和机轮上的驱动装置相啮合。定子为-齿环，转子为-齿盘，二者齿顶径向相对，齿顶之间有一小间隙(0.15 0. 3mm)。永磁合金通过线圈架压入磁钢座内，通过定位销及挡圈防止径向及轴向运动，在线圈上采用双余度，可输入双信号。当轴在机轮驱动下转动时带着转子组件一起转动，随着转子齿和定子齿的相对与错开，齿间磁阻不断发生变化，导致磁通量的改变，变化的磁通量在线圈组件上感应产生正弦电压信号，正弦信号的频率同机轮转动速度成正比。端盖通过螺钉固定在壳体上。
本发明在工作中起到了小型变磁阻式发电机的作用。工作时无需外部电源为传感器供电，只要机轮转动，安装在机轮上的传感器就能产生与机轮速度成正比的输出信号，为了满足余度要求，线圈采用双线绕，实现了产品的余度设计，当速度传感器由机轮带动旋转时，齿环上与转子上的矩形齿对准、偏离交替地发生，引起闭合磁路中的磁阻周期性变化， 磁路中的磁通量亦随之同步变化，于是在线圈上产生一个与磁阻变化频率相同的近似正弦变化的感应电压，得到与机轮转速成正比具有一定电压的频率信号。和传统的惯性传感器相比，本发明具有以下特点结构简单，有效减轻了传感器的重量；工作中没有活动接触点、寿命长、灵敏度高、输出特性好且稳定可靠。本发明不需外部电源为传感器供电，控制方式更加灵活，响应快，便于飞机对速度信号进行采集、处理，使飞行员能够方便进行操作；直接安装在机轮端盖内，无需对机轮做任何改动。本发明结构紧凑，拆卸方便，维护简单，制造成本低。
附图1是永磁式机轮速度传感器的结构示意图。附图2是转子组件的结构示意图。附图3是定子的结构示意图。附图4是线圈组件的结构示意图。附图5是磁钢座的结构示意图。附图6是壳体的结构示意图。附图7是拨杆的结构示意图。附图8是端盖的结构示意图。其中1.端盖 2.防尘圈 3.销钉 4.磁钢座 5.挡圈 6.转子组件 7.薄轴承 8.滚珠轴承9.弹簧垫圈10.拨杆11.螺母12.键13.垫片14.定子15.永磁合金16.线圈组件17.壳体18.密封圈19.电连接器20.螺钉21.转轮22.转轴 23.套管24.氟塑料导线25.漆包线26.骨架
具体实施例方式本实施例是一种用于某系统的机轮速度传感器。本实施例包括端盖1、防尘圈2、磁钢座4、挡圈5、转子组件6、薄轴承7、滚珠轴承 8、弹簧垫圈9、拨杆10、螺母11、键12、垫片13、定子14、永磁合金15、线圈组件16、壳体17、 密封圈18和电连接器19。壳体17是本实施例的载体。定子14安装的壳体17大内径孔的孔底。转子组件 6的转轮21安装在定子14的内孔中；转子组件6的转轴22通过薄轴承7和滚珠轴承8安装在壳体17 —端的轴孔内；端盖1安装在壳体17的另一端。磁钢座4安装在壳体17内， 并位于定子14的一侧。线圈组件16位于磁钢座4的内孔中。永磁合金15安装在线圈组件16的内孔中。电连接器19通过螺钉20固定在端盖的外端面上。拨杆10通过键12固定在转轴22的端头。转子组件6由转轮21和转轴22组成，转轮21位于转轴22 —端，并通过激光焊与转轴22连接在一起。转轮21的外圆周上均布有50个齿，齿间距为1.5mm，齿宽为2mm，齿高为0. 5mm。转轮21外圆周上的齿和定子内圆表面上的齿相配合，通过齿顶齿底错位时产生磁阻变化。转轴22的外圆表面有键槽。转子组件6的转轴22依次穿过薄轴承7、滚珠轴承8和壳体17，并通过键12对薄轴承7、滚珠轴承8和壳体17轴向定位。壳体17的内圆表面与薄轴承7的外圆表面和滚珠轴承8的外圆表面之间均过盈配合。键12采用标准件。 本实施例中，转轴22为一长度为30mm直径为7mm圆柱体；转轮21的外径与定子14的内径相同；转轴22的外径与薄轴承7、滚珠轴承8的内径相同。定子14为环形件。在定子14 一端表面中心处有磁钢座4的安装槽，在该安装槽的中心有拆卸孔。在所述定子另一端的内圆表面有50个齿，所述齿的间距为1. 5mm，齿宽为 2mm,齿高为 0. 5mmο当定子14与转轮21相互配合时，所述定子14的齿顶表面与转轮21的齿顶表面之间有0. Imm的间隙，并且在定子14与转轮21相互配合的初始位置时，定子14的齿顶与转轮21的齿顶相对。当转轮21转动时，随着定子14与转轮21相对位置的变化，在定子14 与转轮21之间的磁隙形成凸凹相错的变化。线圈组件16由套管23、氟塑料导线对、漆包线25和骨架沈组成，首先将漆包线 25始端预留约150mm后通过绕线机绕在骨架沈上。绕线完毕，将氟塑料导线M剥除3 4mm,并按原绞合状态进行绞合。将漆包线始端和末端用细砂纸去掉绝缘漆层，按螺旋方向分别缠绕在氟塑料导线M端，用焊料HLSrfbSb-O. 8焊接。焊后用无水乙醇清洗干净，涂 W30-4漆，套管并将套管23套在氟塑料导线上M。磁钢座4为圆形壳体。磁钢座4的外径与壳体7的内径相同；磁钢座4的内径与线圈组件16的外径相同。永磁合金15装入磁钢座4内孔中，并且两者之间过盈配合；磁钢座4位于线圈组件16内孔中，并通过销钉3定位。壳体17为中空回转体。所述壳体17的内孔为阶梯状。该壳体17的内孔的最大孔径与线圈组件16的最代外径相同。该壳体17的内孔的最小孔径与薄轴承7、滚珠轴承8 的外径相同。在壳体17最小孔径中部有径向凸出的凸台，形成了薄轴承7、滚珠轴承8的轴肩。薄轴承7和滚珠轴承8分别安装在所述轴肩的两侧。壳体17与滚珠轴承8相邻的端面为该壳体17与轮轴连接的法兰；壳体的另一端有连接端盖1的内螺纹。端盖1为中空回转体，外圆表面有用于和壳体17配合的螺纹；在端盖1的中间开有通孔，用于将线圈16上的引线穿出。端盖1的端面上有与电连接器19固定连接的螺纹孔。拨杆10为“U”形板件。在拨杆10的一端有转轴22的过孔。所述拨杆10的“U”
形槽的宽度与机轮上的拨轴的直径相适应。 装配时先将一对薄轴承7滚珠轴承8压入壳体17中，然后将转子组件6从薄轴承 7滚珠轴承8及壳体17中孔穿过，转轮21位于壳体内部，在转轮21端面与壳体17的内表面之间有垫片13，以保证转轮21在转动时不损害壳体17。转轴22在壳体外部，通过键12 和拨杆10连接，为防止转子组件6产生轴向移动用弹簧垫圈9和螺母11拧在转轴22上并锁死。 转子组件6装好后，用压杆将定子14垂直缓慢压入壳体17至止动。再将永磁合金 15装入线圈组件16，然后将线圈组件16装入到磁钢座4中，磁钢座4 一端压住定子14，为避免磁钢座4转动，将销钉3 —端装在磁钢座4槽内，一端装在壳体17槽内进行止动。为避免磁钢座4轴向移动，将端盖1拧在壳体17上并压紧磁钢座4，在端盖1拧在壳体17之前先将防尘圈2套在端盖1的密封槽中并理顺，将所有引线从端盖1孔中引出，引出导线与电连接器19采用压接方式连接，电连接器19通过螺钉20固定在端盖1上，其中防尘圈2、 销钉3和螺钉20均为标准件，市场上可购买到。 电机式机轮速度传感器工作过程为，当和拨杆10连接的传动机构转动时，带动拨杆10传动一起转动，同时和拨杆10连接的转子组件6也随之转动，使转子组件6上的齿环与定子14上的矩形齿对准、偏离交替地发生，引起闭合磁路中的磁阻周期性变化，磁路中的磁通量亦随之同步变化，于是在线圈上产生一个与磁阻变化频率相同的近似正弦变化的感应电压，得到与机轮转速成正比具有一定电压的频率信号。
权利要求
1.一种永磁式机轮速度传感器，其特征在于，包括端盖、磁钢座、转子组件、薄轴承、滚珠轴承、拨杆、定子、永磁合金、线圈组件、壳体和电连接器；其中定子和转子组件的转轮均安装在定子的内孔中；转子组件的转轴通过薄轴承和滚珠轴承安装在壳体一端的轴孔内；壳体的内圆表面与薄轴承的外圆表面和滚珠轴承的外圆表面之间均过盈配合；端盖安装在壳体的另一端；磁钢座安装在壳体内，并位于定子的一侧；线圈组件位于磁钢座的内孔中；永磁合金安装在线圈组件的内孔中，并且两者之间过盈配合；电连接器固定在端盖的外端面上；拨杆固定在转轴的端头；转轮的外圆周上均布有齿，定子一端的内圆表面有齿，并且所述转轮上的齿数与所述定子上的齿数相同；当定子与转轮相互配合时，所述定子的齿顶表面与转轮的齿顶表面之间有0. Imm的间隙，并且在定子与转轮相互配合的初始位置时，定子的齿顶与转轮的齿顶相对；当转轮转动时，随着定子与转轮相对位置的变化，在定子与转轮之间的磁隙形成凸凹相错的变化。
2.如权利要求1所述一种永磁式机轮速度传感器，其特征在于，转子组件由转轮和转轴组成，转轮位于转轴一端。
全文摘要
一种永磁式机轮速度传感器。定子和转子组件矩安装在定子的内孔中；转子组件的转轴通过薄轴承和滚珠轴承安装在壳体一端的轴孔内；磁钢座安装在壳体内；线圈组件位于磁钢座的内孔中；永磁合金安装在线圈组件的内孔中。转轮的齿数与定子的齿数相同，并且定子的齿顶表面与转轮的齿顶表面之间有间隙。在定子与转轮相互配合的初始位置时，定子的齿顶与转轮的齿顶相对；当转轮转动时，随着定子与转轮相对位置的变化，在定子与转轮之间的磁隙形成凸凹相错的变化。本发明不需外部电源，控制灵活，响应快，便于飞机对速度信号进行采集、处理，使飞行员能够方便进行操作；直接安装在机轮端盖内，无需对机轮做任何改动。本发明结构紧凑，拆卸方便，维护简单，制造成本低。
文档编号G01P3/488GK102495228SQ20111037550
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者何学工, 刘莉, 王蕾, 闵丽, 马晓军 申请人:西安航空制动科技有限公司