專利名稱：壓式負(fù)載傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的負(fù)載傳感控制系統(tǒng)的工作原理(結(jié)合附圖4說(shuō)明)是當(dāng)負(fù)載發(fā)生變 化時(shí)，電測(cè)負(fù)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(hào)發(fā)生變化。電信號(hào)處理轉(zhuǎn)換器即稱重顯示控制儀表和電控比例閥的輸入電信 號(hào)發(fā)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(nèi)氣壓的改變，從而達(dá)到氣缸內(nèi)氣壓與負(fù)載變化相適應(yīng)之目的。 該系統(tǒng)需要電源、電測(cè)負(fù)載傳感器、電信號(hào)處理轉(zhuǎn)換器、電控比例壓力閥等多 種元件組成負(fù)載傳感控制系統(tǒng)，使用元件較多、裝配過(guò)程較復(fù)雜，故障率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有負(fù)載傳感控制系統(tǒng)使用元件多、裝配過(guò)程較 復(fù)雜，故障率高的問(wèn)題，提供一種使用元件數(shù)量少、裝配簡(jiǎn)單、故障率低的高 度集成的壓式負(fù)載傳感器。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)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(jìn)氣閥芯、 反饋推拉閥桿、排氣閥芯、導(dǎo)桿感知片或塞、微調(diào)缸蓋、螺栓、第一復(fù)位彈簧、 第二復(fù)位彈簧和第三復(fù)位彈簧，所述螺栓裝在與導(dǎo)桿感知片或塞的小直徑端的 螺紋孔內(nèi)并與導(dǎo)桿感知片或塞螺紋連接，所述導(dǎo)桿感知片或塞的大直徑端裝在 氣缸筒的內(nèi)腔中，所述導(dǎo)桿感知片或塞的大直徑端的底端面與氣缸筒)的內(nèi)腔 的底端面之間形成感知腔，所述微調(diào)缸蓋裝在氣缸筒上并與其連接，所述導(dǎo)桿 感知片或塞的大直徑端的底端面上設(shè)有凹槽，所述彈簧座裝在凹槽內(nèi)并與導(dǎo)桿 感知片或塞固接，所述反饋推拉閥桿的一端與彈簧座固接，所述第一復(fù)位彈簧 裝在氣缸筒內(nèi)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(nèi)的底部裝有閥座，所述反饋推拉閥桿上由下至上分別裝有進(jìn)氣閥芯和排氣 閥芯，所述進(jìn)氣閥芯的下端裝在閥座的內(nèi)腔中，所述排氣閥芯的上端裝在氣缸 筒下端的凹槽內(nèi)，與進(jìn)氣閥芯上端面對(duì)應(yīng)的閥體的內(nèi)臺(tái)肩端面上設(shè)有第一閥口，與排氣閥芯的下端面對(duì)應(yīng)的閥體的內(nèi)臺(tái)肩端面上設(shè)有第二閥口，所述閥體 具有三個(gè)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(duì)應(yīng)的閥體，所述排氣閥芯與反饋推拉閥桿之間 裝有第二復(fù)位彈簧，所述閥座上端面的凹槽內(nèi)裝有第三復(fù)位彈簧，所述第三復(fù) 位彈簧的上端與進(jìn)氣閥芯的內(nèi)凹腔上端面接觸，所述進(jìn)氣閥芯的上端通過(guò)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(guò)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(huán)狀氣腔。
本發(fā)明具有以下有益效果l.本發(fā)明可直接控制氣缸工作，其與現(xiàn)有的負(fù) 壓傳感系統(tǒng)相比較省去了電源、電測(cè)負(fù)載傳感器、電信號(hào)處理轉(zhuǎn)換器和電控 比例壓力閥等多種元件，達(dá)到了氣缸內(nèi)氣壓與負(fù)載變化相適應(yīng)之目的，實(shí)現(xiàn)了 高度集成、制造成本降低、使用壽命長(zhǎng)的目的，是氣控系統(tǒng)中理想的壓力檢測(cè) 控制裝置。2.本發(fā)明的壓式負(fù)載傳感器可直接與氣缸相連接，且僅有一個(gè)元件。 拆卸與安裝均很簡(jiǎn)單，故障率低，維修也很方便。


圖l是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的原理框圖，圖3是本發(fā)
明中螺栓13的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是原有負(fù)載傳感控制系統(tǒng)原理框圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖l說(shuō)明本實(shí)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(jìn)氣閥芯4、反饋推拉閥桿5、排氣闊芯6、導(dǎo)桿感知片或塞10、微調(diào)缸 蓋ll、螺栓13、第一復(fù)位彈簧19、第二復(fù)位彈簧22-l和第三復(fù)位彈簧22-2， 所述螺栓13裝在與導(dǎo)桿感知片或塞10的小直徑端的螺紋孔內(nèi)并與導(dǎo)桿感知片 或塞10螺紋連接，所述導(dǎo)桿感知片或塞10的大直徑端裝在氣缸筒9的內(nèi)腔中， 所述導(dǎo)桿感知片或塞10的大直徑端的底端面與氣缸筒9的內(nèi)腔的底端面之間 形成感知腔29,所述微調(diào)缸蓋11裝在氣缸筒9上并與其連接，所述導(dǎo)桿感知 片或塞10的大直徑端的底端面上設(shè)有凹槽，所述彈簧座30裝在凹槽內(nèi)并與導(dǎo) 桿感知片或塞10固接，所述反饋推拉閥桿5的一端與彈簧座30固接，所述第 一復(fù)位彈簧19裝在氣缸筒9內(nèi)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(nèi)的底部裝有閥座3，所述反饋推拉閥桿5上由
5下至上分別裝有進(jìn)氣閥芯4和排氣閥芯6，所述進(jìn)氣閥芯4的下端裝在閥座3 的內(nèi)腔中，所述排氣閥芯6的上端裝在氣缸筒9下端的凹槽內(nèi)，與進(jìn)氣閥芯4 上端面對(duì)應(yīng)的閥體2的內(nèi)臺(tái)肩端面上設(shè)有第一閥口 26-1，與排氣閥芯6的下端 面對(duì)應(yīng)的閥體2的內(nèi)臺(tái)肩端面上設(shè)有第二閥口 26-2，所述閥體2具有三個(gè)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(duì)應(yīng)的閥體2，所述排氣閥芯6與反饋 推拉閥桿5之間裝有第二復(fù)位彈簧22-1，所述閥座3上端面的凹槽內(nèi)裝有第三 復(fù)位彈簧22-2，所述第三復(fù)位彈簧22-2的上端與進(jìn)氣閥芯4的內(nèi)凹腔上端面 接觸，所述進(jìn)氣閥芯4的上端通過(guò)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(guò)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(huán)狀氣腔。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖l說(shuō)明本實(shí)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(huán)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(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為對(duì)閥座3軸向定位、有效地防止氣 體外漏。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖l說(shuō)明本實(shí)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(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 為能夠有效地防止氣體外漏、密封狀態(tài)穩(wěn)定。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施 方式一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖l說(shuō)明本實(shí)施方式，所述傳感器還包括第一軸向 動(dòng)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，所述反饋推拉閥桿5與氣缸筒9的底端面之 間裝有第一軸向動(dòng)密封圈20，此連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為摩擦功率消耗小、維修周期 長(zhǎng)。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，所述傳感器還包括第一活動(dòng) 密封圈23-1和第二活動(dòng)密封圈23-2，所述氣缸筒9的凹槽內(nèi)端面與所述排氣 閥芯6之間裝有第一活動(dòng)密封圈23-1，所述閥座3與所述進(jìn)氣閥芯4之間裝有 第二活動(dòng)密封圈23-2，此連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為能夠有效地防止氣體外漏、密封狀 態(tài)穩(wěn)定。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，所述傳感器還包括減磨環(huán) 18-1、軸向減磨環(huán)18-2、第四密封圈17和防塵密封圈12，所述導(dǎo)桿感知片或 塞10的大直徑端與氣缸筒9連接處裝有減磨環(huán)18-1和第四密封圈17，所述導(dǎo) 桿感知片或塞10的小直徑端與微調(diào)缸蓋11連接處裝有軸向減磨環(huán)18-2和防 塵密封圈12，此連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為能夠有效地防止氣體外漏、密封狀態(tài)很穩(wěn)定、 有效減小磨損并可以防止灰塵進(jìn)入元件內(nèi)部。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施 方式一相同。
具體實(shí)施方式
七..結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，所述傳感器還包括彈簧墊圈 14，所述螺栓13通過(guò)彈簧墊圈14與導(dǎo)桿感知片或塞10的小直徑端螺紋連接。 此連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為拆裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方
式一相同。
具體實(shí)施方式
八結(jié)合圖1和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，所述螺栓13包括經(jīng) 過(guò)淬火處理的球頭13-1，所述球頭13-1設(shè)置在螺栓13的頭部13-2，此連接 結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為螺栓13為點(diǎn)受力零件，使得導(dǎo)桿感知片或塞10所承受徑向力最 小，達(dá)到減小軸向運(yùn)動(dòng)阻力，增加感知靈敏度之目的。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
九結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，所述傳感器還包括微調(diào)墊片 15和調(diào)零彈簧16，所述微調(diào)缸蓋11內(nèi)裝有微調(diào)墊片15和調(diào)零彈簧16，此連 接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為安裝時(shí)方便調(diào)試本裝置。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
工作原理是結(jié)合圖2說(shuō)明本工作原理，氣源進(jìn)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(dāng)負(fù)載F作用到螺栓13上時(shí)，螺栓 13驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿感知片或塞10及推拉閥桿5向下移動(dòng)，進(jìn)氣閥芯4打開(kāi)(第一閥 口 26-1打開(kāi))。壓縮空氣自第一閥口 26-1進(jìn)入第二氣腔25-2的同時(shí)也進(jìn)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(dǎo)桿感知片或塞IO、反饋推拉閥桿5和進(jìn) 氣閥芯4同步上移，進(jìn)氣閥芯4關(guān)閉(第一閥口 26-1關(guān)閉)。當(dāng)負(fù)載F減小時(shí)， 在原有氣壓的作用下，導(dǎo)桿感知片或塞10和反饋推拉閥桿5繼續(xù)上移進(jìn)而排 氣閥芯6打開(kāi)(第二閥口加-2打開(kāi))。第二氣腔25-2的多余壓力氣體自第二 閥口排出直到與負(fù)載F平衡并關(guān)閉排氣閥芯6為止。
7當(dāng)感知片或塞10隨著感知腔29內(nèi)的壓力增高，壓縮空氣推動(dòng)感知片或塞
10使反饋推拉閥桿5上移，進(jìn)氣闊芯4逐漸關(guān)閉。
當(dāng)壓縮空氣作用到感知片或塞10上的力與負(fù)載相等時(shí)，進(jìn)氣閥芯4與排 氣閥芯6關(guān)閉。系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，負(fù)載處于平衡狀態(tài)。
權(quán)利要求
1、一種壓式負(fù)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)；其特征在于所述傳感器還包括進(jìn)氣閥芯(4)、反饋推拉閥桿(5)、排氣閥芯(6)、導(dǎo)桿感知片或塞(10)、微調(diào)缸蓋(11)、螺栓(13)、第一復(fù)位彈簧(19)、第二復(fù)位彈簧(22-1)和第三復(fù)位彈簧(22-2)，所述螺栓(13)裝在與導(dǎo)桿感知片或塞(10)的小直徑端的螺紋孔內(nèi)并與導(dǎo)桿感知片或塞(10)螺紋連接，所述導(dǎo)桿感知片或塞(10)的大直徑端裝在氣缸筒(9)的內(nèi)腔中，所述導(dǎo)桿感知片或塞(10)的大直徑端的底端面與氣缸筒(9)的內(nèi)腔的底端面之間形成感知腔(29)，所述微調(diào)缸蓋(11)裝在氣缸筒(9)上并與其連接，所述導(dǎo)桿感知片或塞(10)的大直徑端的底端面上設(shè)有凹槽，所述彈簧座(30)裝在凹槽內(nèi)并與導(dǎo)桿感知片或塞(10)固接，所述反饋推拉閥桿(5)的一端與彈簧座(30)固接，所述第一復(fù)位彈簧(19)裝在氣缸筒(9)內(nèi)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(nèi)的底部裝有閥座(3)，所述反饋推拉閥桿(5)上由下至上分別裝有進(jìn)氣閥芯(4)和排氣閥芯(6)，所述進(jìn)氣閥芯(4)的下端裝在閥座(3)的內(nèi)腔中，所述排氣閥芯(6)的上端裝在氣缸筒(9)下端的凹槽內(nèi)，與進(jìn)氣閥芯(4)上端面對(duì)應(yīng)的閥體(2)的內(nèi)臺(tái)肩端面上設(shè)有第一閥口(26-1)，與排氣閥芯(6)的下端面對(duì)應(yīng)的閥體(2)的內(nèi)臺(tái)肩端面上設(shè)有第二閥(26-2)，所述閥體(2)具有三個(gè)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(duì)應(yīng)的閥體(2)，所述排氣閥芯(6)與反饋推拉閥桿(5)之間裝有第二復(fù)位彈簧(22-1)，所述閥座(3)上端面的凹槽內(nèi)裝有第三復(fù)位彈簧(22-2)，所述第三復(fù)位彈簧(22-2)的上端與進(jìn)氣閥芯(4)的內(nèi)凹腔上端面接觸，所述進(jìn)氣閥芯(4)的上端通過(guò)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(guò)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(huán)狀氣腔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓式負(fù)載傳感器，其特征在于所述傳感器還包括 擋圈(1)和第三密封圈(24)，所述閥座(3)的底部環(huán)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(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓式負(fù)載傳感器，其特征在于所述傳感器還 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(jù)權(quán)利要求3所述的壓式負(fù)載傳感器，其特征在于所述傳感器還包括 第一軸向動(dòng)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)，所述反饋推拉閥桿(5)與氣缸筒(9)的底端面之間裝有第一軸向動(dòng)密封圈(20)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的壓式負(fù)載傳感器，其特征在于所述傳感器還 包括第一活動(dòng)密封圈(23-1)和第二活動(dòng)密封圈(23-2)，所述氣缸筒(9)的 凹槽內(nèi)端面與所述排氣閥芯(6)之間裝有第一活動(dòng)密封圈(23-1)，所述閥座(3)與所述進(jìn)氣閥芯(4)之間裝有第二活動(dòng)密封圈(23-2)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓式負(fù)載傳感器，其特征在于所述傳感器還包括 減磨環(huán)(18-1)、軸向減磨環(huán)(18-2)、第四密封圈(17)和防塵密封圈(12)， 所述導(dǎo)桿感知片或塞(10)的大直徑端與氣缸筒(9)連接處裝有減磨環(huán)(18-1) 和第四密封圈(17)，所述導(dǎo)桿感知片或塞(10)的小直徑端與微調(diào)缸蓋(11) 連接處裝有軸向減磨環(huán)(18-2)和防塵密封圈(12)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的壓式負(fù)載傳感器，其特征在于所述傳感器還 包括彈簧墊圈(14)，所述螺栓(13)通過(guò)彈簧墊圈(14)與導(dǎo)桿感知片或塞(10)的小直徑端螺紋連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的壓式負(fù)載傳感器，其特征在于所述螺栓(13) 包括經(jīng)過(guò)淬火處理的球頭(13-1)，所述球頭(13-1)設(shè)置在螺栓(13)的頭 部(13-2)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓式負(fù)載傳感器，其特征在于所述傳感器還包括 微調(diào)墊片(15)和調(diào)零彈簧(16)，所述微調(diào)缸蓋(11)內(nèi)裝有微調(diào)墊片(15) 和調(diào)零彈簧(16)。
全文摘要
壓式負(fù)載傳感器，它涉及一種傳感器。針對(duì)現(xiàn)有負(fù)載傳感系統(tǒng)使用元件較多、裝配過(guò)程復(fù)雜，故障率高的問(wèn)題。螺栓與導(dǎo)桿感知片或塞連接，導(dǎo)桿感知片或塞裝在氣缸筒的內(nèi)部，氣缸筒與微調(diào)缸蓋連接，導(dǎo)桿感知片或塞與反饋推拉閥桿連接，閥體具有三個(gè)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(nèi)的底部裝有閥座，反饋推拉閥桿分別裝有進(jìn)氣閥芯和排氣閥芯，閥體分別設(shè)有第一閥口、第二閥口，進(jìn)氣閥芯通過(guò)第一密封圈隔絕第一氣腔與第二氣腔，排氣閥芯通過(guò)第二密封圈隔絕第二氣腔與第三氣腔。本發(fā)明用于控制系統(tǒng)中自動(dòng)感知負(fù)載并傳出與負(fù)載相適應(yīng)的氣壓信號(hào)的壓力檢測(cè)控制。
文檔編號(hào)F15B5/00GK101520058SQ200910071849
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者付新毅, 姜海龍 申請(qǐng)人:哈爾濱三迪工控工程有限公司