壓式負載傳感器的製作方法

2023-06-06 12:16:56

專利名稱：壓式負載傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種傳感器。
背景技術：
傳統的負載傳感控制系統的工作原理(結合附圖4說明)是當負載發生變 化時，電測負載傳感器即稱重傳感器的受力大小隨之變化，引起其輸出的電信 號發生變化。電信號處理轉換器即稱重顯示控制儀表和電控比例閥的輸入電信 號發生變化，從而引起儀表顯示值和電控比例壓力閥輸出氣壓及流量的改變； 最終引起氣缸內氣壓的改變，從而達到氣缸內氣壓與負載變化相適應之目的。 該系統需要電源、電測負載傳感器、電信號處理轉換器、電控比例壓力閥等多 種元件組成負載傳感控制系統，使用元件較多、裝配過程較複雜，故障率高。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有負載傳感控制系統使用元件多、裝配過程較 複雜，故障率高的問題，提供一種使用元件數量少、裝配簡單、故障率低的高 度集成的壓式負載傳感器。
本發明為解決上述技術問題採取的技術方案是所述傳感器包括閥體、閥 座、氣缸筒、第一密封圈、第二密封圈和彈簧座；所述傳感器還包括進氣閥芯、 反饋推拉閥杆、排氣閥芯、導杆感知片或塞、微調缸蓋、螺栓、第一復位彈簧、 第二復位彈簧和第三復位彈簧，所述螺栓裝在與導杆感知片或塞的小直徑端的 螺紋孔內並與導杆感知片或塞螺紋連接，所述導杆感知片或塞的大直徑端裝在 氣缸筒的內腔中，所述導杆感知片或塞的大直徑端的底端面與氣缸筒)的內腔 的底端面之間形成感知腔，所述微調缸蓋裝在氣缸筒上並與其連接，所述導杆 感知片或塞的大直徑端的底端面上設有凹槽，所述彈簧座裝在凹槽內並與導杆 感知片或塞固接，所述反饋推拉閥杆的一端與彈簧座固接，所述第一復位彈簧 裝在氣缸筒內的下端面和彈簧座上，所述氣缸筒裝在閥體上，所述閥體的中心 腔內的底部裝有閥座，所述反饋推拉閥杆上由下至上分別裝有進氣閥芯和排氣 閥芯，所述進氣閥芯的下端裝在閥座的內腔中，所述排氣閥芯的上端裝在氣缸 筒下端的凹槽內，與進氣閥芯上端面對應的閥體的內臺肩端面上設有第一閥口，與排氣閥芯的下端面對應的閥體的內臺肩端面上設有第二閥口，所述閥體 具有三個氣腔，分別為第一氣腔、第二氣腔和第三氣腔，所述反饋氣孔貫穿氣 缸筒的底端面與第二氣腔上端對應的閥體，所述排氣閥芯與反饋推拉閥杆之間 裝有第二復位彈簧，所述閥座上端面的凹槽內裝有第三復位彈簧，所述第三復 位彈簧的上端與進氣閥芯的內凹腔上端面接觸，所述進氣閥芯的上端通過第一 密封圈將第一閥口密封、即隔絕第一氣腔與第二氣腔，所述排氣閥芯的下端通 過第二密封圈將第二閥口密封，即隔絕第二氣腔與第三氣腔，所述第一氣腔、 第二氣腔和第三氣腔分別為環狀氣腔。
本發明具有以下有益效果l.本發明可直接控制氣缸工作，其與現有的負 壓傳感系統相比較省去了電源、電測負載傳感器、電信號處理轉換器和電控 比例壓力閥等多種元件，達到了氣缸內氣壓與負載變化相適應之目的，實現了 高度集成、製造成本降低、使用壽命長的目的，是氣控系統中理想的壓力檢測 控制裝置。2.本發明的壓式負載傳感器可直接與氣缸相連接，且僅有一個元件。 拆卸與安裝均很簡單，故障率低，維修也很方便。


圖l是本發明的整體結構示意圖，圖2是本發明的原理框圖，圖3是本發
明中螺栓13的結構示意圖，圖4是原有負載傳感控制系統原理框圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結合圖l說明本實施方式，所述傳感器包括閥體2、閥
座3、氣缸筒9、第一密封圈27、第二密封圈28和彈簧座30;所述傳感器還 包括進氣閥芯4、反饋推拉閥杆5、排氣闊芯6、導杆感知片或塞10、微調缸 蓋ll、螺栓13、第一復位彈簧19、第二復位彈簧22-l和第三復位彈簧22-2， 所述螺栓13裝在與導杆感知片或塞10的小直徑端的螺紋孔內並與導杆感知片 或塞10螺紋連接，所述導杆感知片或塞10的大直徑端裝在氣缸筒9的內腔中， 所述導杆感知片或塞10的大直徑端的底端面與氣缸筒9的內腔的底端面之間 形成感知腔29,所述微調缸蓋11裝在氣缸筒9上並與其連接，所述導杆感知 片或塞10的大直徑端的底端面上設有凹槽，所述彈簧座30裝在凹槽內並與導 杆感知片或塞10固接，所述反饋推拉閥杆5的一端與彈簧座30固接，所述第 一復位彈簧19裝在氣缸筒9內的下端面和彈簧座30上，所述氣缸筒9裝在閥 體2上，所述閥體2的中心腔內的底部裝有閥座3，所述反饋推拉閥杆5上由
5下至上分別裝有進氣閥芯4和排氣閥芯6，所述進氣閥芯4的下端裝在閥座3 的內腔中，所述排氣閥芯6的上端裝在氣缸筒9下端的凹槽內，與進氣閥芯4 上端面對應的閥體2的內臺肩端面上設有第一閥口 26-1，與排氣閥芯6的下端 面對應的閥體2的內臺肩端面上設有第二閥口 26-2，所述閥體2具有三個氣腔， 分別為第一氣腔25-l、第二氣腔25-2和第三氣腔25-3，所述反饋氣孔8貫穿 氣缸筒9的底端面與第二氣腔25-2上端對應的閥體2，所述排氣閥芯6與反饋 推拉閥杆5之間裝有第二復位彈簧22-1，所述閥座3上端面的凹槽內裝有第三 復位彈簧22-2，所述第三復位彈簧22-2的上端與進氣閥芯4的內凹腔上端面 接觸，所述進氣閥芯4的上端通過第一密封圈27將第一閥口26-l密封、即隔 絕第一氣腔25-1與第二氣腔25-2，所述排氣閥芯6的下端通過第二密封圈28 將第二閥口26-2密封，即隔絕第二氣腔25-2與第三氣腔25-3，所述第一氣腔 25-1、第二氣腔25-2和第三氣腔25-3分別為環狀氣腔。
具體實施方式
二結合圖l說明本實施方式，所述傳感器還包括擋圈l和 第三密封圈24，所述閥座3的底部環槽上裝有擋圈1，所述閥座3與閥體2之 間裝有第三密封圈24，此連接結構的優點為對閥座3軸向定位、有效地防止氣 體外漏。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖l說明本實施方式，所述傳感器還包括阻尼孔固 定密封圈7，所述反饋氣孔8中裝有阻尼孔固定密封圈7，此連接結構的優點 為能夠有效地防止氣體外漏、密封狀態穩定。其它組成及連接關係與具體實施 方式一相同。
具體實施方式
四結合圖l說明本實施方式，所述傳感器還包括第一軸向 動密封圈20和第二軸向固定密封圈21，所述閥體2與氣缸筒9的凹槽外端面 之間裝有第二軸向固定密封圈21，所述反饋推拉閥杆5與氣缸筒9的底端面之 間裝有第一軸向動密封圈20，此連接結構的優點為摩擦功率消耗小、維修周期 長。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五結合圖1說明本實施方式，所述傳感器還包括第一活動 密封圈23-1和第二活動密封圈23-2，所述氣缸筒9的凹槽內端面與所述排氣 閥芯6之間裝有第一活動密封圈23-1，所述閥座3與所述進氣閥芯4之間裝有 第二活動密封圈23-2，此連接結構的優點為能夠有效地防止氣體外漏、密封狀 態穩定。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六結合圖1說明本實施方式，所述傳感器還包括減磨環 18-1、軸向減磨環18-2、第四密封圈17和防塵密封圈12，所述導杆感知片或 塞10的大直徑端與氣缸筒9連接處裝有減磨環18-1和第四密封圈17，所述導 杆感知片或塞10的小直徑端與微調缸蓋11連接處裝有軸向減磨環18-2和防 塵密封圈12，此連接結構的優點為能夠有效地防止氣體外漏、密封狀態很穩定、 有效減小磨損並可以防止灰塵進入元件內部。其它組成及連接關係與具體實施 方式一相同。
具體實施方式
七..結合圖1說明本實施方式，所述傳感器還包括彈簧墊圈 14，所述螺栓13通過彈簧墊圈14與導杆感知片或塞10的小直徑端螺紋連接。 此連接結構的優點為拆裝方便、結構簡單。其它組成及連接關係與具體實施方
式一相同。
具體實施方式
八結合圖1和圖3說明本實施方式，所述螺栓13包括經 過淬火處理的球頭13-1，所述球頭13-1設置在螺栓13的頭部13-2，此連接 結構的優點為螺栓13為點受力零件，使得導杆感知片或塞10所承受徑向力最 小，達到減小軸向運動阻力，增加感知靈敏度之目的。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
九結合圖1說明本實施方式，所述傳感器還包括微調墊片 15和調零彈簧16，所述微調缸蓋11內裝有微調墊片15和調零彈簧16，此連 接結構的優點為安裝時方便調試本裝置。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
工作原理是結合圖2說明本工作原理，氣源進入第一氣腔25-1，其中壓 縮空氣管道連接著氣源與第一氣腔25-1，當負載F作用到螺栓13上時，螺栓 13驅動導杆感知片或塞10及推拉閥杆5向下移動，進氣閥芯4打開(第一閥 口 26-1打開)。壓縮空氣自第一閥口 26-1進入第二氣腔25-2的同時也進入感 知腔29和被控氣缸的工作腔，其中壓縮空氣管道與被控氣缸的工作腔與第二 氣腔25-2連接；隨著氣壓的增高，導杆感知片或塞IO、反饋推拉閥杆5和進 氣閥芯4同步上移，進氣閥芯4關閉(第一閥口 26-1關閉)。當負載F減小時， 在原有氣壓的作用下，導杆感知片或塞10和反饋推拉閥杆5繼續上移進而排 氣閥芯6打開(第二閥口加-2打開)。第二氣腔25-2的多餘壓力氣體自第二 閥口排出直到與負載F平衡並關閉排氣閥芯6為止。
7當感知片或塞10隨著感知腔29內的壓力增高，壓縮空氣推動感知片或塞
10使反饋推拉閥杆5上移，進氣闊芯4逐漸關閉。
當壓縮空氣作用到感知片或塞10上的力與負載相等時，進氣閥芯4與排 氣閥芯6關閉。系統處於平衡狀態，負載處於平衡狀態。
權利要求
1、一種壓式負載傳感器，所述傳感器包括閥體(2)、閥座(3)、氣缸筒(9)、第一密封圈(27)、第二密封圈(28)和彈簧座(30)；其特徵在於所述傳感器還包括進氣閥芯(4)、反饋推拉閥杆(5)、排氣閥芯(6)、導杆感知片或塞(10)、微調缸蓋(11)、螺栓(13)、第一復位彈簧(19)、第二復位彈簧(22-1)和第三復位彈簧(22-2)，所述螺栓(13)裝在與導杆感知片或塞(10)的小直徑端的螺紋孔內並與導杆感知片或塞(10)螺紋連接，所述導杆感知片或塞(10)的大直徑端裝在氣缸筒(9)的內腔中，所述導杆感知片或塞(10)的大直徑端的底端面與氣缸筒(9)的內腔的底端面之間形成感知腔(29)，所述微調缸蓋(11)裝在氣缸筒(9)上並與其連接，所述導杆感知片或塞(10)的大直徑端的底端面上設有凹槽，所述彈簧座(30)裝在凹槽內並與導杆感知片或塞(10)固接，所述反饋推拉閥杆(5)的一端與彈簧座(30)固接，所述第一復位彈簧(19)裝在氣缸筒(9)內的下端面和彈簧座(30)上，所述氣缸筒(9)裝在閥體(2)上，所述閥體(2)的中心腔內的底部裝有閥座(3)，所述反饋推拉閥杆(5)上由下至上分別裝有進氣閥芯(4)和排氣閥芯(6)，所述進氣閥芯(4)的下端裝在閥座(3)的內腔中，所述排氣閥芯(6)的上端裝在氣缸筒(9)下端的凹槽內，與進氣閥芯(4)上端面對應的閥體(2)的內臺肩端面上設有第一閥口(26-1)，與排氣閥芯(6)的下端面對應的閥體(2)的內臺肩端面上設有第二閥(26-2)，所述閥體(2)具有三個氣腔，分別為第一氣腔(251)、第二氣腔(25-2)和第三氣腔(25-3)，所述反饋氣孔(8)貫穿氣缸筒(9)的底端面與第二氣腔(25-2)上端對應的閥體(2)，所述排氣閥芯(6)與反饋推拉閥杆(5)之間裝有第二復位彈簧(22-1)，所述閥座(3)上端面的凹槽內裝有第三復位彈簧(22-2)，所述第三復位彈簧(22-2)的上端與進氣閥芯(4)的內凹腔上端面接觸，所述進氣閥芯(4)的上端通過第一密封圈(27)將第一閥口(26-1)密封、即隔絕第一氣腔(25-1)與第二氣腔(25-2)，所述排氣閥芯(6)的下端通過第二密封圈(28)將第二閥口(26-2)密封，即隔絕第二氣腔(25-2)與第三氣腔(25-3)，所述第一氣腔(25-1)、第二氣腔(25-2)和第三氣腔(25-3)分別為環狀氣腔。
2. 根據權利要求1所述的壓式負載傳感器，其特徵在於所述傳感器還包括 擋圈(1)和第三密封圈(24)，所述閥座(3)的底部環槽上裝有擋圈(1)，所述閥座(3)與閥體(2)之間裝有第三密封圈(24)。
3. 根據權利要求1或2所述的壓式負載傳感器，其特徵在於所述傳感器還 包括阻尼孔固定密封圈(7)，所述反饋氣孔(8)中裝有阻尼孔固定密封圈(7)。
4. 根據權利要求3所述的壓式負載傳感器，其特徵在於所述傳感器還包括 第一軸向動密封圈(20)和第二軸向固定密封圈(21)，所述閥體(2)與氣缸 筒(9)的凹槽外端面之間裝有第二軸向固定密封圈(21)，所述反饋推拉閥杆(5)與氣缸筒(9)的底端面之間裝有第一軸向動密封圈(20)。
5. 根據權利要求1或4所述的壓式負載傳感器，其特徵在於所述傳感器還 包括第一活動密封圈(23-1)和第二活動密封圈(23-2)，所述氣缸筒(9)的 凹槽內端面與所述排氣閥芯(6)之間裝有第一活動密封圈(23-1)，所述閥座(3)與所述進氣閥芯(4)之間裝有第二活動密封圈(23-2)。
6. 根據權利要求1所述的壓式負載傳感器，其特徵在於所述傳感器還包括 減磨環(18-1)、軸向減磨環(18-2)、第四密封圈(17)和防塵密封圈(12)， 所述導杆感知片或塞(10)的大直徑端與氣缸筒(9)連接處裝有減磨環(18-1) 和第四密封圈(17)，所述導杆感知片或塞(10)的小直徑端與微調缸蓋(11) 連接處裝有軸向減磨環(18-2)和防塵密封圈(12)。
7. 根據權利要求1或6所述的壓式負載傳感器，其特徵在於所述傳感器還 包括彈簧墊圈(14)，所述螺栓(13)通過彈簧墊圈(14)與導杆感知片或塞(10)的小直徑端螺紋連接。
8. 根據權利要求1或7所述的壓式負載傳感器，其特徵在於所述螺栓(13) 包括經過淬火處理的球頭(13-1)，所述球頭(13-1)設置在螺栓(13)的頭 部(13-2)。
9. 根據權利要求1所述的壓式負載傳感器，其特徵在於所述傳感器還包括 微調墊片(15)和調零彈簧(16)，所述微調缸蓋(11)內裝有微調墊片(15) 和調零彈簧(16)。
全文摘要
壓式負載傳感器，它涉及一種傳感器。針對現有負載傳感系統使用元件較多、裝配過程複雜，故障率高的問題。螺栓與導杆感知片或塞連接，導杆感知片或塞裝在氣缸筒的內部，氣缸筒與微調缸蓋連接，導杆感知片或塞與反饋推拉閥杆連接，閥體具有三個氣腔第一氣腔、第二氣腔和第三氣腔，在氣缸筒與閥體之間貫穿反饋氣孔，閥體的中心腔內的底部裝有閥座，反饋推拉閥杆分別裝有進氣閥芯和排氣閥芯，閥體分別設有第一閥口、第二閥口，進氣閥芯通過第一密封圈隔絕第一氣腔與第二氣腔，排氣閥芯通過第二密封圈隔絕第二氣腔與第三氣腔。本發明用於控制系統中自動感知負載並傳出與負載相適應的氣壓信號的壓力檢測控制。
文檔編號F15B5/00GK101520058SQ200910071849
公開日2009年9月2日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者付新毅, 姜海龍 申請人:哈爾濱三迪工控工程有限公司