一种光电速度传感器的制作方法

本发明属于刹车控制系统，尤其涉及一种光电速度传感器。

背景技术：

1、目前光电速度传感器均为透光式光电速度传感器，其核心部件是透光式编码盘、发光组件和光敏组件，经过工程应用和试验测试，透光式光电速度传感器受灰尘影响较大，经过短时间的使用后，需进行除灰处理，否则无法输出特定幅值的轮速信号。

2、相关技术中的一种机车车辆光电转速传感器，核心部件是透光式编码盘、发光组件和光敏组件，其中发光组件中包含一组电源变换电路和两组发光元件，光敏组件中包含一组信号处理电路和两组光敏元件，该结构可输出两组与轮速成正比的方波信号，但在实际应用中存在三个缺点：(1)信号形式单一、信号余度少。发光组件中的电源变换电路和光敏组件中的信号处理电路均为单余度，电路中任一元件损坏，均可导致测速失效，传感器的可靠性较低；(2)两组信号相位随机，无法判断轮子的正反转。该结构中，输出信号的相位取决于发光元件和光敏元件的安装位置。由于其编码盘分辨率较高，些许的位置偏差均会影响两组信号的相位差。该结构决定了每个透光式光电速度传感器两组信号的相位差不同，决定了其无法判断轮子正反转的特点；(3)传感器的发光元件与光敏元件径向安装位置度要求过高。其发光元件与光敏元件存在较高的对正关系要求，些许装配偏差则会导致传感器无信号输出，因此该结构要求较高的加工工艺和装配工艺。其次该结构在较大的冲击下，因收、发元件无规律振动，光敏元件无法持续接收光信号，导致测速输出不稳定。另外一种测量飞机着陆中机轮转速的光电速度传感器，其核心组件为透光式编码盘和光电开关，这种结构在实际工程应用和实验室测试中，发现其受灰尘影响较大，经过三至五个月的工程应用后，需进行除灰处理，否则无法输出特定幅值的轮速信号。分析其原因为：编码盘易积灰。该编码盘的光栅为透光式结构，光栅为2mm×0.3mm的通孔，结构较小，容易积灰。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中光电速度传感器可靠性低、输出相位不稳定和防尘性差的的问题，本发明提出一种多余度、高分辨率、反射式、防尘防潮的光电速度传感器，其能够在飞机、高铁、机车等制动过程中输出与轮速成正比的、分辨率较高的、多余度的方波信号，所述技术方案如下：

2、一种光电速度传感器，包括：拨叉、转轴、壳体、编码器、光电座、轴承座、电连接器、第一轴承和第二轴承，

3、拨叉安装在转轴左端，与外部设备轮轴拨杆连接；壳体外部主体部分套接于外部设备轮轴内，壳体法兰安装在外部设备轮轴的一端，用于实现壳体与外部设备的轴向固定和角向固定；第一轴承安装在轴承座上；第二轴承安装在壳体内部的左端；转轴安装在壳体内部，转轴右端套接在第一轴承内，转轴左端套接在第二轴承内；光电座安装在壳体内部，光电座和电连接器电连接；轴承座安装在壳体内部右端；编码器套接在转轴上，编码器位于光电座内部左侧。

4、其中，所述光电座内部电路包括三个并联的电路，每个电路上设有两组光电元件，三个电路中光电元件的位置与编码器上三圈码道的位置对应：第一个电路上的两组光电元件分别产生输出信号z、第二个电路上的两组光电元件分别产生输出信号b、第三个电路上的两组光电元件分别产生输出信号a、

5、

6、其中，编码器圆周上用涂料标记有三圈码道，第一圈码道设有一条标记线，与输出信号z、对应，分辨率为1hz/r；第二圈码道设有180组标记线，形成180组明暗交替变化，角向2°为一个周期，与输出信号b、对应，分辨率为180hz/r；第三圈码道设有180组标记线，形成180组明暗交替变化，角向2°为一个周期，与输出信号a、对应，分辨率为180hz/r；第二圈码道和第三圈码道的标记线一一对应，形成180组明、180组暗标记线，明、暗交替变化，每组标记线形成0.5°角向偏差。

7、其中，转轴按直径大小分为四段，四段直径变化形成三个轴肩。

8、其中，所述光电速度传感器还包括：盖板和端盖，

9、盖板位于端盖内侧，位于转轴和第一轴承右侧；端盖外部连接壳体，通过螺纹拧紧在壳体内部的右端；电连接器安装在端盖右侧；盖板左侧中间设有凹槽，该凹槽使盖板和转轴之间形成间隙。

10、其中，盖板和端盖中间填充有硫化硅橡胶。

11、其中，端盖和电连接器之间设有密封垫板，所述密封垫板采用航空耐油石棉橡胶材料。

12、其中，电连接器上安装四个螺钉，电连接器和螺钉之间设有垫圈。

13、其中，壳体和端盖之间设有第一密封圈。

14、其中，壳体和转轴之间设有第二密封圈。

15、本发明的有益效果在于：

16、产品余度高，采用六余度设计，即三圈码道和三个并联电路，输出六路信号z、b、和a、可有效避免由于光电元件故障导致的测速失效；分辨率高达360hz/r；输出信号b、和a、具有90°相位差，可实现轮轴正反转的判断；光线反射式收发结构，仅需编码器与光电座对正，且对正要求低，可以降低机加精度要求、降低产品装配工艺要求；防尘特性好，编码器采用涂料标记线不易落灰；进行了密封，防潮特性好，传感器前后两端均进行了有效的防潮设计。

技术特征：

1.一种光电速度传感器，其特征在于，包括：拨叉、转轴、壳体、编码器、光电座、轴承座、电连接器、第一轴承和第二轴承，

2.根据权利要求1所述的光电速度传感器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的光电速度传感器，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的光电速度传感器，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的光电速度传感器，其特征在于，所述光电速度传感器还包括：盖板和端盖，

6.根据权利要求5所述的光电速度传感器，其特征在于，盖板和端盖中间填充有硫化硅橡胶。

7.根据权利要求5所述的光电速度传感器，其特征在于，端盖和电连接器之间设有密封垫板，所述密封垫板采用航空耐油石棉橡胶材料。

8.根据权利要求1所述的光电速度传感器，其特征在于，电连接器上安装四个螺钉，电连接器和螺钉之间设有垫圈。

9.根据权利要求5所述的光电速度传感器，其特征在于，壳体和端盖之间设有第一密封圈。

10.根据权利要求1所述的光电速度传感器，其特征在于，壳体和转轴之间设有第二密封圈。

技术总结
本发明提供一种光电速度传感器，属于刹车控制系统技术领域，光电速度传感器的拨叉安装在转轴左端；壳体外部主体部分套接于外部设备轮轴内，壳体法兰安装在外部设备轮轴一端；第一轴承安装在轴承座上；第二轴承安装在壳体内部左端；转轴安装在壳体内部，转轴右端套接在第一轴承内，转轴左端套接在第二轴承内；光电座安装在壳体内部，光电座和电连接器电连接；轴承座安装在壳体内部右端；编码器套接在转轴上，编码器位于光电座内部左侧。可有效避免由于光电元件故障导致的测速失效；分辨率高；可实现轮轴正反转的判断；光线反射式收发结构，仅需编码器与光电座对正，且对正要求低，可降低机加精度要求、降低产品装配工艺要求；防尘特性好。

技术研发人员：王媛媛,陈世攀,杨金日,汤丹妮,李悦
受保护的技术使用者：西安航空制动科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13