本技术涉及运载火箭的,特别是一种解耦液压活塞杆旋转的余度lvdt安装组件。
背景技术:
1、差动电感式位移传感器(lvdt)灵敏度高,结构可靠,可重复性好,温度和湿度影响小,分辨率高,可实现非接触测量,是电液伺服控制领域应用广泛的位移传感器。
2、lvdt位移传感器是电静压伺服机构的位置测量关键元件,为伺服系统提供位置反馈信息并参与伺服闭环控制,其性能的好坏直接影响到伺服系统的整体性能。作为高紧凑电静压伺服机构组成产品,lvdt的外壳体一般套装在油路壳体和活塞杆的中心孔内,其中,拉杆随活塞杆运动。
3、电静压伺服机构活塞杆除轴向伸缩运动外还可径向旋转运动,为防止余度lvdt动端随活塞杆旋转导致多根拉杆相互别劲扭曲损坏,一般采用多根拉杆共同连接至一根连杆,再将连杆进行可绕轴线旋转设计或连接轴承设计,但分别存在连杆旋转不灵活或轴承空间不匹配等问题。同时,由于机加误差,油路壳体中心孔、活塞杆内孔、lvdt外壳体三者会微微存在不同轴问题,对lvdt外壳会有一定的磨损,一般采用增加接触间隙的方式解决,但会增加结构尺寸。此外,电静压伺服机构采用的伺服电机工作时产生较大的磁场,会对lvdt输出信号产生一定的磁干扰,一般采用线圈间防护和输出信号滤波拟合等处理,但会使得信号略有滞后。
技术实现思路
1、本技术提供一种解耦液压活塞杆旋转的余度lvdt安装组件,通过球头运动副适应活塞杆旋转,向心关节轴承+鞍型垫圈消除安装挠度,类金属绝缘耐磨材料隔离磁传导干扰,满足结构集成性和使用可靠性要求。
2、第一方面,提供了一种电静压伺服机构,包括:
3、活塞杆;
4、lvdt模块,设置于所述活塞杆的中心孔内;
5、调零球头,设置于所述活塞杆的第一孔结构内,所述调零球头的远离球头的一端与所述lvdt模块的连杆连接;
6、调零球座,与所述调零球头的球头配合,所述调零球座设置于所述活塞杆的第二孔结构内,所述调零球座的外周与所述第二孔结构的内壁螺纹配合。
7、与现有技术相比,本技术提供的方案至少包括以下有益技术效果:
8、单通道lvdt拉杆可在安装孔内旋转,余度lvdt的多根拉杆共同连接至一根连杆并固定成为一个整体,若连杆直接随活塞杆转动,拉杆将会别劲扭损。将连杆连接件制成球头球座形式的球运动副结构,将有效释放活塞杆旋转导致的拉杆扭转变形,消除了拉杆被扭损的潜在危险。
9、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
10、第一螺母,设置于所述第二孔结构内,用于在所述调零球座的远离所述调零球头的一侧锁紧所述调零球座。
11、活塞杆处在作动筒中间位置时,lvdt拉杆正好处在其电气输出零位时为其安装最佳位置,调零球座在工装的引导下带动拉杆可在活塞杆内适应性调整位置,调整完成后由锁紧螺母锁定调零球座即可,调整简单方便。
12、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述调零球头包括内腔结构,所述内腔结构的远离所述调零球座的一端具有球头安装开口,所述lvdt模块的连杆穿过所述球头安装开口伸入所述内腔结构;所述电静压伺服机构还包括:
13、第一鞍型垫圈,位于所述内腔结构内,所述lvdt模块的连杆穿过所述第一鞍型垫圈;
14、第二螺母,与所述lvdt模块的连杆螺纹配合,并将所述第一鞍型垫圈锁紧至所述内腔结构的内壁。
15、lvdt的壳体套装在油路壳体和活塞杆的中心孔内,同时活塞杆套装在油路壳体中心内孔,由于机加误差,油路壳体中心孔、活塞杆内孔、lvdt外壳体三者会微微存在不同轴问题,lvdt将不可避免产生一定挠度,对lvdt外壳会有一定的磨损,鞍型垫圈的弹性将会进一步缓冲吸收活塞杆运动时带来的振动挠度。
16、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
17、第一垫圈隔离套,设置在所述第一鞍型垫圈和所述调零球头之间。
18、伺服电机用磁性材料、电机电枢线圈将产生磁场,可能会通过油路壳体、活塞杆等传导至lvdt产生干扰,将增加lvdt本体防护难度及解调电路输出处理要求,影响使用性能。类金属绝缘耐磨材料(高分子材料peek)隔离套将lvdt拉杆及壳体部分别与活塞杆、油路壳体等进行物理悬浮隔离,阻断了电磁传导干扰,同时lvdt处于机构部件中心内孔的屏蔽环境,其使用可靠性将进一步提高。
19、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
20、第一向心关节轴承体,设置于球头安装开口,所述lvdt模块的连杆穿过所述第一向心关节轴承体和所述第一鞍型垫圈,与所述第二螺母螺纹配合。
21、lvdt的壳体套装在油路壳体和活塞杆的中心孔内,同时活塞杆套装在油路壳体中心内孔,由于机加误差,油路壳体中心孔、活塞杆内孔、lvdt外壳体三者会微微存在不同轴问题,lvdt将不可避免产生一定挠度,对lvdt外壳会有一定的磨损,向心关节轴承的多向转动性将释放该挠度。
22、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
23、第一轴承隔离套,设置于球头安装开口,且位于所述第一向心关节轴承体和所述调零球头之间。
24、伺服电机用磁性材料、电机电枢线圈将产生磁场,可能会通过油路壳体、活塞杆等传导至lvdt产生干扰,将增加lvdt本体防护难度及解调电路输出处理要求,影响使用性能。类金属绝缘耐磨材料(高分子材料peek)隔离套将lvdt拉杆及壳体部分别与活塞杆、油路壳体等进行物理悬浮隔离,阻断了电磁传导干扰,同时lvdt处于机构部件中心内孔的屏蔽环境,其使用可靠性将进一步提高。
25、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
26、油路壳体,所述活塞杆容置于所述油路壳体的中心孔内,所述油路壳体的中心孔包括第三孔结构;
27、第二轴承隔离套,设置于所述第三孔结构内;
28、第二鞍型垫圈,位于所述第二轴承隔离套的远离所述活塞杆的一侧;
29、第三螺母,所述lvdt模块的壳体的螺纹端穿过所述第二轴承隔离套和所述第二鞍型垫圈,与所述第三螺母螺纹配合,所述第三螺母用于将所述第二鞍型垫圈锁紧至所述第二轴承隔离套。
30、lvdt的壳体套装在油路壳体和活塞杆的中心孔内,同时活塞杆套装在油路壳体中心内孔,由于机加误差,油路壳体中心孔、活塞杆内孔、lvdt外壳体三者会微微存在不同轴问题,lvdt将不可避免产生一定挠度,对lvdt外壳会有一定的磨损,鞍型垫圈的弹性将会进一步缓冲吸收活塞杆运动时带来的振动挠度。
31、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述油路壳体的中心孔还包括第四孔结构,所述第四孔结构位于所述第三孔结构的靠近所述油路壳体的一侧;所述电静压伺服机构还包括:
32、第四螺母,设置于所述第四孔结构内,用于在所述第二轴承隔离套的靠近所述油路壳体的一侧锁紧所述第二轴承隔离套。
33、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
34、第二向心关节轴承体,设置于第二轴承隔离套的中心孔,所述lvdt模块的壳体的螺纹端穿过所述第二向心关节轴承体和所述第二鞍型垫圈,与所述第三螺母螺纹配合。
35、lvdt的壳体套装在油路壳体和活塞杆的中心孔内,同时活塞杆套装在油路壳体中心内孔,由于机加误差,油路壳体中心孔、活塞杆内孔、lvdt外壳体三者会微微存在不同轴问题,lvdt将不可避免产生一定挠度,对lvdt外壳会有一定的磨损,向心关节轴承的多向转动性将释放该挠度。
36、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
37、绝缘耐磨环,环绕设置在所述lvdt模块的壳体外周,并与所述活塞杆的内壁接触。
38、lvdt有一定长度,出线端壳体固定安装在油路壳体中心孔内,拉杆端固定在活塞杆内,壳体与活塞杆内孔留有适当径向间隙。在壳体近拉杆端加装绝缘耐磨环,将lvdt壳体与活塞杆隔离的同时也支撑了本体,防止悬臂梁的产生,提高了使用可靠性。
39、第二方面,提供了一种电静压伺服机构,包括:
40、活塞杆;
41、油路壳体,所述活塞杆容置于所述油路壳体的中心孔内,所述油路壳体的中心孔包括第三孔结构;
42、lvdt模块,设置于所述活塞杆的中心孔内;
43、第二轴承隔离套,设置于所述第三孔结构内;
44、第二鞍型垫圈,位于所述第二轴承隔离套的远离所述活塞杆的一侧;
45、第三螺母,所述lvdt模块的壳体的螺纹端穿过所述第二轴承隔离套和所述第二鞍型垫圈,与所述第三螺母螺纹配合,所述第三螺母用于将所述第二鞍型垫圈锁紧至所述第二轴承隔离套。
46、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述油路壳体的中心孔还包括第四孔结构,所述第四孔结构位于所述第三孔结构的靠近所述油路壳体的一侧;所述电静压伺服机构还包括:
47、第四螺母,设置于所述第四孔结构内,用于在所述第二轴承隔离套的靠近所述油路壳体的一侧锁紧所述第二轴承隔离套。
48、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
49、第二向心关节轴承体,设置于第二轴承隔离套的中心孔,所述lvdt模块的壳体的螺纹端穿过所述第二向心关节轴承体和所述第二鞍型垫圈,与所述第三螺母螺纹配合。
50、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述电静压伺服机构还包括:
51、绝缘耐磨环,环绕设置在所述lvdt模块的壳体外周,并与所述活塞杆的内壁接触。