專利名稱：一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置。
背景技術：
現(xiàn)有技術，在直行程氣缸的應用中，氣缸常配置閥門定位器、位置變送器等控制設備來調(diào)節(jié)氣缸的輸出行程，這些儀表控制設備的檢測單元通?；谛D電位器設計，因此，此類控制儀表通常檢測角度信號作為反饋完成對氣缸的控制，而目前關于直行程氣缸上所配套的反饋機構一般由鉸鏈，連桿及搖臂組成轉換機構，將氣缸活塞桿的直線位移轉換成角位移輸出到控制設備，這種轉換形式存在如下缺點:安裝復雜(為保證線性，需要將氣缸活塞桿拉出到行程的50%，保證反饋搖臂處于其動作軌跡的中點位置，之后通過鉸鏈連接反饋連接板與搖臂，且需要調(diào)整連桿的長度)，而且隨著氣缸行程的變大，其反饋機構中的搖臂和反饋連接板的尺寸也會相應的變化，最終使得反饋機構整體尺寸變大，這樣會受到現(xiàn)場安裝空間的限制，并且此類反饋連桿機構的線性受氣缸行程變化的影響較大，最終影響到控制設備的控制精度。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提 供一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置。本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是:一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，包括凸輪板(I)、支架(2)、聯(lián)軸節(jié)(3)、動作轉換單元(4)和連接件(5)，凸輪板
(I)安裝在動作轉換單元(4)中，支架(2)固定在動作轉換單元(4)上，聯(lián)軸節(jié)(3)固定在支架(2)底端的動作轉換單元(4)上，連接件(5)安裝在凸輪板(I)的端部。所述動作轉換單元(4)包括導向軸(6)、第一軸承(7)、第一擋圈(8)、導向輪(9)、小軸(10 )、長臂(11)、短臂(12 )、第二軸承(13 )、扭轉彈簧(14 )、底板(15 )、軸承架板(17 )、第二擋圈(18)、輸出軸(19)、第三軸承(20)、第三擋圈(21)、短軸(22)、第四軸承(23)和箱架(24)，導向軸(6)通過過盈配合到底板(15)上，導向輪(9)通過第一軸承(7)和第一擋圈
(8)固定到導向軸(6)上，小軸(10)—端通過第二軸承(13)裝配在短臂(12)上，另一端插入長臂(11)的溝槽中，短臂(12)通過扭轉彈簧(14)、第三軸承(20)和第二擋圈(18)裝配在軸承架板(17)上，短軸(22) —端通過過盈配合固定在長臂(11)上，另一端通過第四軸承(23 )和第三擋圈(21)裝配到軸承架板(17 )上，軸承架板(17 )通過螺栓與底板(15 )和箱架
(24)裝配成一體。所述底板(15)上粘貼有耐磨墊(16)。本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，通用性能強，可適應各種不同缸徑，不同行程的氣缸應用，尤其是對于長行程氣缸的應用；結構簡單，緊湊；與氣缸配套使用時安裝簡單，節(jié)省安裝空間。

[0008]圖1是本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的三維結構示意圖。圖2是本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的俯視圖。圖3是圖2的C-C向剖視圖。圖4是圖2的B-B向剖視圖。圖5是本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的動作轉換單元角度放大原理圖。圖6是本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的動作轉換單元轉換示意圖一。圖7是本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的動作轉換單元轉換示意圖二。圖8是本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的凸輪板在動作轉換單元中運動示意圖。圖9是本 實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的凸輪板結構示意圖。圖10是本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置配套氣缸應用的示意圖。圖中:1、凸輪板；2、支架；3、聯(lián)軸節(jié)；4、動作轉換單元；5、連接件；6、導向軸；7、第一軸承；8、第一擋圈；9、導向輪；10、小軸；11、長臂；12、短臂；13、第二軸承；14、扭轉彈簧；15、底板；16、耐磨墊；17、軸承架板；18、第二擋圈；19、輸出軸；20、第三軸承；21、第三擋圈；22、短軸；23、第四軸承；24、箱架；25、位置變送器；26、連接拉桿；27、反饋連接板；28、氣缸。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實用新型將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，包括凸輪板1、支架2、聯(lián)軸節(jié)3、動作轉換單元4和連接件5，凸輪板I安裝在動作轉換單元4中，支架2固定在動作轉換單元4上，聯(lián)軸節(jié)3固定在支架2底端的動作轉換單元4上，連接件5安裝在凸輪板I的端部，動作轉換單元4包括導向軸6、第一軸承7、第一擋圈8、導向輪9、小軸10、長臂11、短臂12、第二軸承13、扭轉彈簧14、底板15、耐磨墊16、軸承架板17、第二擋圈18、輸出軸19、第三軸承20、第三擋圈21、短軸22、第四軸承23和箱架24，導向軸6通過過盈配合到底板15上,導向輪9通過第一軸承7和第一擋圈8固定到導向軸6上,小軸10 —端通過第二軸承13裝配在短臂12上，另一端插入長臂11的溝槽中，短臂12通過扭轉彈簧14、第三軸承20和第二擋圈18裝配在軸承架板17上，其中，扭轉彈簧14在裝配時已處于壓縮狀態(tài)，在短臂12旋轉的過程中，進一步壓縮扭轉彈簧，這樣可保證小軸10在長臂11的溝槽中以及凸輪板I的溝槽中進行無間隙平滑運動，短軸22 —端通過過盈配合固定在長臂11上，另一端通過第四軸承23和第三擋圈21裝配到軸承架板17上軸承架板17通過螺栓與底板15和箱架24裝配成一體，耐磨墊16粘貼到底板15上，聯(lián)軸節(jié)3通過內(nèi)六角緊定螺釘固定到動作轉換單元4的輸出軸19上，支架2通過四個外六角螺栓固定到動作轉換單元軸承架板17上，支架上加工有以C D為直徑，均勻分布的四個安裝固定孔。如圖5，圖6，圖7，圖8，圖9和圖10所示，本實用新型將直線位移轉換成角位移的轉換裝置的工作過程及原理為:首先將凸輪板I插入動作轉換單元4，轉動聯(lián)軸節(jié)3使長臂11上的小軸10進入凸輪板I的溝槽中，并使凸輪板I運動位移LI到起點O位置，通過反饋連接板27和連接拉桿26與凸輪板I連接，并將動作轉換單元4通過四個直徑為A的固定孔固定在直行程氣缸28的拉桿上，通過支架2和聯(lián)軸節(jié)3連接位置變送器25與動作轉換單元4的輸出軸19，當氣缸活塞桿由起始點O位置開始運動時，同時帶動凸輪板I沿同一方向作同步直線運動，凸輪板I上的溝槽驅(qū)動動作轉換單元中小軸10沿著固定的斜率運動，進而帶動長臂11做以短軸22為軸心半徑為R2的轉動，長臂11上同樣加工有溝槽，短臂12上的小軸10處于長臂11的溝槽之中，長臂11轉動帶動短臂12以輸出軸19為軸心半徑為Rl轉動，在凸輪板I由起點O運動到終點D時(即對應氣缸活塞桿運動行程為stroke時)，長臂11完成45°角的轉動，由長臂11和短臂12之間的關系，可得短臂12可完成90°角的轉動，進而將氣缸活塞桿的直線位移轉換成輸出軸19的角位移(0-90° )輸出，如圖5所示，根據(jù)圓周角定理:同弧或等弧所對圓周角等于它所對圓心角的一半，若B點在以BC為半徑的圓周上沿圓弧BB’移動到B’點，在此BB’的圓弧段上，任意連接C點到B點和A點到B點的線段所形成的角度β和α，有關系式:β=2α，如圖9所示，，凸輪板I根據(jù)氣缸的行程加工制作，在寬度為W的不銹鋼板上，加工出斜率為D0/(L0+Stix)ke)，寬度為δ，深度為dl的溝槽，本實用新型的將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，通用性能強，可適應各種不同缸徑，不同行程的氣缸應用，尤其是對于長行程氣缸的應用；結構簡單，緊湊；與氣缸配套使用時安裝簡單，節(jié) 省安裝空間。
權利要求1.一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，其特征在于:包括凸輪板(I)、支架(2)、聯(lián)軸節(jié)(3)、動作轉換單元(4)和連接件(5)，凸輪板(I)安裝在動作轉換單元(4)中，支架(2)固定在動作轉換單元(4)上，聯(lián)軸節(jié)(3)固定在支架(2)底端的動作轉換單元(4)上，連接件(5)安裝在凸輪板(I)的端部。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，其特征在于:所述動作轉換單元(4)包括導向軸(6)、第一軸承(7)、第一擋圈(8)、導向輪(9)、小軸(10)、長臂(11)、短臂(12)、第二軸承(13)、扭轉彈簧(14)、底板(15)、軸承架板(17)、第二擋圈(18)、輸出軸(19)、第三軸承(20)、第三擋圈(21)、短軸(22)、第四軸承(23)和箱架(24)，導向軸(6)通過過盈配合到底板(15)上,導向輪(9)通過第一軸承(7)和第一擋圈(8)固定到導向軸(6)上，小軸(10)—端通過第二軸承(13)裝配在短臂(12)上，另一端插入長臂(11)的溝槽中，短臂(12)通過扭轉彈簧(14)、第三軸承(20)和第二擋圈(18)裝配在軸承架板(17)上，短軸(22) —端通過過盈配合固定在長臂(11)上，另一端通過第四軸承(23)和第三擋圈(21)裝配到軸承架板(17)上，軸承架板(17)通過螺栓與底板(15)和箱架(24)裝配成一體。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，其特征在于:所述底板 (15)上粘貼有耐磨墊(16)。
專利摘要本實用新型公開了一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，包括凸輪板(1)、支架(2)、聯(lián)軸節(jié)(3)、動作轉換單元(4)和連接件(5)，凸輪板(1)安裝在動作轉換單元(4)中，支架(2)固定在動作轉換單元(4)上，聯(lián)軸節(jié)(3)固定在支架(2)底端的動作轉換單元(4)上，連接件(5)安裝在凸輪板(1)的端部。本實用新型一種將直線位移轉換成角位移的轉換裝置，通用性能強，可適應各種不同缸徑，不同行程的氣缸應用，尤其是對于長行程氣缸的應用；結構簡單，緊湊；與氣缸配套使用時安裝簡單，節(jié)省安裝空間。
文檔編號F16H21/16GK203146729SQ201320103358
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權日2013年3月7日
發(fā)明者張錦生, 田東海, 湯勤斌, 趙軍, 潘瑞, 秦善海 申請人:大連萬訊電力儀表有限公司