一种拉杆式直线位移传感器的制作方法

本实用新型涉及位移传感器领域，具体是涉及一种拉杆式直线位移传感器。

背景技术：

位移传感器领域广泛应用于木工机械、注塑机专用机械、吸塑机专用机械、印刷机械、医疗设备器械、机器人位置控制、工程监测电脑控制运动机械系统等需要准确测量位移的场合。直线位移传感器是基于滑动变阻器原理，把机械的位移量转化为电信号。滑动变阻器是通过滑片在滑轨上的位移来改变阻值的大小，滑动变阻器两端连接直流电压，允许通过较小的微安培电流，滑片和起始端之间的电压与滑片移动的长度成正比。所以基于这样的原理，直线位移传感器的抗电磁性很高。现有拉杆式位移传感器产品结构包括外壳、拉杆以及位于所述外壳内的滑动块电刷组件和电阻片，工作时：所述拉杆与被测量物体相连接，当被测量物体移动时，拉杆带动所述滑动块电刷组件在电阻片上移动从而引起电阻片在移动方向上的电阻值的变化，变化的电阻值则通过电气元件输出并转化为最终的位移信号输出。该结构的缺陷在于：由于拉杆与外壳之间的密封效果欠佳，所以产品内部容易受到环境灰尘、噪声、振动、潮湿等因素的影响而直接导致测量结果的不稳定性。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种拉杆式直线位移传感器，该直线位移传感器具有良好的密封结构，产品内部不易受到环境灰尘、噪声、振动、潮湿等因素的影响，非常适合在各种工业机械和医疗设备中使用。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种拉杆式直线位移传感器，包括外壳、与被测量物体连接的拉杆以及安装在所述外壳中的电阻片以及与电阻片移动配合用以改变电阻值的滑动块电刷组件，所述外壳上设有端盖，所述拉杆穿过端盖与所述滑动块电刷组件固定连接，靠近所述端盖内端面安装有套在所述拉杆上的直线轴承，所述端盖内端面与直线轴承之间还安装有V形或U形橡胶圈。

进一步的，所述直线轴承上套设固定有铜套，所述铜套外周面上设有凸圈，所述凸圈一侧为套设在所述铜套上的固定压环，所述凸圈另一侧为套设在所述铜套上且与端盖周向内侧面密封配合的O型密封圈，所述固定压环的外侧延伸至外壳与端盖的密封面处，所述端盖安装固定在外壳上时同时将所述固定压环固定。

进一步的，所述拉杆一端设有用于安装所述滑动块电刷组件的安装杆，所述安装杆与拉杆同轴且所述安装杆的直径小于拉杆的直径，所述拉杆与滑动块电刷组件之间设有套在所述安装杆上的弹簧，所述弹簧一端作用于所述拉杆端部，所述弹簧另一端作用于所述滑动块电刷组件上。

进一步的，所述滑动块电刷组件包括浮动式滑动套以及在所述电阻片上刷动的电刷，所述外壳内设有导槽，所述滑动块电刷组件通过所述滑动套在所述导槽中滑移。

进一步的，所述外壳中安装有将变化的电阻值输出至电压或电流模块中的电气连接组件，所述电气连接组件包括与所述电阻片进行电连接的接触弹片，所述接触弹片固定后弹力回复方向指向所述电阻片以实现接触弹片与电阻片的紧密接触。

进一步的，所述电压或电流模块内置在所述外壳中并与外壳上安装的信号输出端组件电连接。

进一步的，所述接触弹片为弯折状，所述电阻片与所述接触弹片外侧面弯折处弹性接触。

优选，所述直线轴承为无油直线轴承，所述橡胶圈为氟橡胶圈。

上述技术方案的有益效果主要体现在以下几个方面：

(1)本实用新型中所述直线轴承、橡胶圈构成与拉杆密封配合的支撑导向组件，所述直线轴承对拉杆的轴向拉动起到导向作用，保证拉杆的位移变化与电阻片的电阻值变化呈正比关系，所述直线轴承与橡胶圈配合解决了拉杆在拉动时水或灰尘附着在拉杆上进入产品内部的问题。即本实用新型的外部密封结构更好，产品内部不易受到环境灰尘、噪声、振动、潮湿等因素的影响，非常适合在各种工业机械和医疗设备中使用。

(2)本实用新型中所述直线轴承通过铜套、固定压环进行安装固定，防止其在轴向上的位移。具体安装时，先将直线轴承安装在拉杆上，然后将铜套安装在直线轴承上，当压盖固定在外壳上时，所述压盖与外壳之间的密封面将所述固定压环夹紧固定，便于安装且安装后稳定可靠。所述密封圈进一步保证了端盖处的密封效果，相当于二次密封，可完全杜绝外界的水或灰尘附着在拉杆上进入产品内部，对提高本实用新型位移测量的精度具有重要的作用。

(3)本实用新型中所述弹簧使得拉杆与滑动块电刷组件构成弹性缓冲连接方式，消除了拉杆拉动时发生非直线性运动而对电阻值信号稳定性的影响，提高了本实用新型的测量精度。

(4)本实用新型中所述滑动套是一活动件，滑动时如果外壳中导槽表面不平，滑动套会自动找平，使更多面与外壳导槽接触，从而减少摩损；滑动套与外壳导槽相对滑动时，会有微小振动，因滑动套是活动的，会隔绝振动，避免振动影响到电刷，从而使输出的信号更稳定；滑动块电刷组件与外壳导槽间隙大时，更换滑动套即可，相比于更换滑块成本低很多。另外也增加了电刷与电阻片相对运动时的平滑性从而增加信号的稳定性和产品寿命。

(5)本实用新型所述电气连接组件通过接触弹片即可实现与电阻片的电连接，摒弃了传统的电气连接组件与电阻片通过锡膏焊接实现连接的方式，本实用新型优化了产品的装配方式、结构简单、节约了生产成本。

(6)另外本实用新型将所述电压或电流模块内置在所述外壳中，解决了使用时在产品外部还需要安装电压或电流转换模块的问题，外壳上的信号输出端组件配合内置的电压或电流模块使得信号输出一步到位，使用更方便。

(7)所述无油直线轴承是一种兼有金属轴承特点和无油润滑轴承特点的新颖润滑轴承，由金属基体承受载荷，特殊配方的固体润滑材料起润滑作用，具有提高本实用新型性能的作用。

附图说明

图1为本实用新型端面视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图2的A部放大图。

图4为图2的B部放大图。

图5是图2的C部放大图。

图6为图2的B-B剖视图。

图7为图6的D部放大图。

图中标注符号的含义如下：

1-外壳 2-拉杆 2a-安装杆 2b-弹簧 3-电阻片

4-滑动块电刷组件 4a-滑块 4b-滑动套 4c-电刷

5-端盖 6-直线轴承 7-橡胶圈 8-铜套 8a-凸圈 9-固定压环

10-密封圈 11-导槽 12-电压或电流模块 13-电气连接组件

13a-接触弹片 14-信号输出端组件

具体实施方式

现结合附图说明本实用新型的结构特点：

本实用新型包括筒状的外壳1、与被测量物体连接的拉杆2以及安装在所述外壳1中的电阻片3以及与电阻片3移动配合用以改变电阻值的滑动块电刷组件4，所述外壳上设有端盖5，所述拉杆2穿过端盖5与所述滑动块电刷组件4固定连接，靠近所述端盖5内端面安装有套在所述拉杆2上的直线轴承6，所述端盖5内端面与直线轴承6之间还安装有V形或U形橡胶圈7。本实用新型中所述直线轴承6、橡胶圈7构成与拉杆2密封配合的支撑导向组件，所述直线轴承6对拉杆2的轴向拉动起到导向作用，保证拉杆2的位移变化与电阻片3的电阻值变化呈正比关系，所述直线轴承6与橡胶圈7配合解决了拉杆2在拉动时水或灰尘附着在拉杆2上进入产品内部的问题。即本实用新型的外部密封结构更好，产品内部不易受到环境灰尘、噪声、振动、潮湿等因素的影响，非常适合在各种工业机械和医疗设备中使用。

所述直线轴承6上套设固定有铜套8，所述铜套8外周面上设有凸圈8a，所述凸圈8a一侧为套设在所述铜套8上的固定压环9，所述凸圈8a另一侧为套设在所述铜套8上且与端盖5周向内侧面密封配合的O型密封圈10，所述固定压环9的外侧延伸至外壳1与端盖5的密封面处，所述端盖5安装固定在外壳1上时同时将所述固定压环9固定。本实用新型中所述直线轴承6通过铜套8、固定压环9进行安装固定，防止其在轴向上的位移。具体安装时，先将直线轴承6安装在拉杆2上，然后将铜套8安装在直线轴承6上，当压盖5固定在外壳1上时，所述压盖5与外壳1之间的密封面将所述固定压环9夹紧固定，便于安装且安装后稳定可靠。所述密封圈10进一步保证了端盖5处的密封效果，相当于二次密封，可完全杜绝外界的水或灰尘附着在拉杆2上进入产品内部，对提高本实用新型位移测量的精度具有重要的作用。

所述拉杆2一端设有用于安装所述滑动块电刷组件4的安装杆2a，所述安装杆2a与拉杆2同轴且所述安装杆2a的直径小于拉杆2的直径，所述拉杆2与滑动块电刷组件4之间设有套在所述安装杆2a上的弹簧2b，所述弹簧2b一端作用于所述拉杆2端部，所述弹簧2b另一端作用于所述滑动块电刷组件4上。本实用新型中所述弹簧2b使得拉杆2与滑动块电刷组件4构成弹性缓冲连接方式，消除了拉杆2拉动时发生非直线性运动而对电阻值信号稳定性的影响，提高了本实用新型的测量精度。

所述滑动块电刷组件4包括浮动式滑动套4b以及在所述电阻片3上刷动的电刷4c，所述外壳1内设有导槽11，所述滑动块电刷组件4通过所述滑动套4b在所述导槽11中滑移。本实用新型中所述滑动套4b是具有一定弹性的活动件，滑动时如果外壳1中导槽11表面不平，滑动套4b会自动找平，使更多面与外壳导槽11接触，从而减少摩损；滑动套4b与外壳导槽11相对滑动时，会有微小振动，因滑动套4b是活动的，会隔绝振动，避免振动影响到电刷4c，从而使输出的信号更稳定，即增加了电刷4c与电阻片3相对运动时的平滑性从而增加信号的稳定性和产品寿命；滑动块电刷组件4与外壳导槽11间隙大时，更换滑动套4b即可，相比于更换滑块4a成本低很多。

所述外壳1中安装有将变化的电阻值输出至电压或电流模块12中的电气连接组件13，所述电气连接组件13包括与所述电阻片3进行电连接的接触弹片13a，所述接触弹片13a固定后弹力回复方向指向所述电阻片3以实现接触弹片13a与电阻片3的紧密接触。所述接触弹片13a为弯折状，所述电阻片3与所述接触弹片13a外侧面弯折处弹性接触。本实用新型所述电气连接组件13通过接触弹片13a即可实现与电阻片3的电连接，摒弃了传统的电气连接组件13与电阻片3通过锡膏焊接实现连接的方式，本实用新型优化了产品的装配方式、结构简单、节约了生产成本。

所述电压或电流模块12内置在所述外壳1中并与外壳1上安装的信号输出端组件14电连接。另外本实用新型将所述电压或电流模块12内置在所述外壳1中，解决了使用时在产品外部还需要安装电压或电流转换模块的问题，外壳1上的信号输出端组件14配合内置的电压或电流模块12使得信号输出一步到位，使用更方便。