一种摆杆式霍尔油位传感器
阅读说明：本技术 一种摆杆式霍尔油位传感器 (Swing rod type Hall oil level sensor ) 是由 钱剑东 朱林根 张凯 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种摆杆式霍尔油位传感器,包括转轴组件、钢丝摆杆、浮球体组件、磁钢组件、感应模块、线路板壳体、法兰底座、法兰垫片、端盖。本发明采用一体成型的嵌入式腔体,将感应模块嵌入油箱内,感应模块和油箱外大气连通,并不和油箱内部连通,实现非接触式结构；可扩展性高,感应模块可以通过更换其他同系列不同规格的IC,变化输出形式,并且可通过加装单片机编程智能型,实现后期编程。(The invention discloses a swing rod type Hall oil level sensor which comprises a rotating shaft assembly, a steel wire swing rod, a floating ball body assembly, a magnetic steel assembly, an induction module, a circuit board shell, a flange base, a flange gasket and an end cover. The induction module is embedded into the oil tank by adopting the integrally formed embedded cavity, and is communicated with the atmosphere outside the oil tank and not communicated with the inside of the oil tank, so that a non-contact structure is realized; the expandability is high, the induction module can change the output form by replacing other ICs with the same series and different specifications, and the later-stage programming can be realized by additionally installing a singlechip to program the intelligent type.)
技术领域
本发明涉及一种摆杆式霍尔油位传感器，属于油位传感器技术领域。
背景技术
燃油液位传感器安装与工作强度很高、工况恶劣的工程机械上（挖掘机、装载机、推土机、叉车、吊车、路面机械、农机等）。其振动强度非常高，工作环境温度变化剧烈，厂家要求质保时间长。
目前广泛使用的燃油液位传感器多为接触式油位传感器，线路板、传感器等电子元器件长期与燃油接触，极易发生腐蚀，影响传感器的使用寿命，且对传感器的应用环境要求也更高。
而现有的一些所谓非接触式的油位传感器，虽然采用壳体将电子元气封装，但是该壳体仍然存在连接缝隙，该缝隙也长期浸没在燃油中，仍存在漏油的可能性。此外电子元器件的输出导线仍然要从浸没于油中的“信息模块”中穿出来，再穿出传感器安装面，引导到外面，有渗油的可能性。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种摆杆式霍尔油位传感器，将电子元气件完全封装在一体成型的壳体中，实现真正意义上的非接触式结构，同时简化了产品结构，有利于实现模块化生产，提高生产效率。
本发明中主要采用的技术方案为：
一种摆杆式霍尔油位传感器，包括转轴组件、钢丝摆杆13、浮球体组件、磁钢9、感应模块2、线路板壳体19、法兰底座16、法兰垫片1、端盖3，其中，所述线路板壳体19与所述法兰底座16一体成型，所述线路板壳体19内开设有空腔，所述感应模块2安装在空腔内；
所述转轴组件包括转轴座4、钢丝转轴5、铜合金轴套、第一减磨垫圈7和第二减磨垫圈8，所述转轴座4固定连接在所述线路板壳体19上，所述铜合金轴套嵌合设置在转轴座4的轴孔中，所述第一减磨垫圈7和第二减磨垫圈8配合安装在所述钢丝转轴5外圈上，所述钢丝转轴5与所述转轴座4内的铜合金轴套配合安装，所述转轴座4的外端面沿轴向设有弧形凸块4-1，所述弧形凸块4-1的上方位置开有扇形槽4-2，用于限位钢丝摆杆13，所述钢丝转轴5中心设有中心轴孔5-1，所述钢丝转轴的前端设有开口U型槽5-2，且与中心轴孔5-1连通，所述钢丝摆杆13的末端穿入钢丝转轴5的中心轴孔5-1中，且弯折嵌合在所述U型槽5-2内，所述钢丝转轴5的前端位于弧形凸块4-1中，所述钢丝摆杆13与所述扇形槽4-2限位配合工作；
所述钢丝转轴5末端穿过所述转轴座4的轴孔，所述磁钢9压配安装在钢丝转轴5末端，所述磁钢9与位于线路板壳体19空腔中的感应模块2配合工作；
所述法兰垫片1和法兰底座16上开设有若干紧固孔16-1，并通过螺钉紧固连接在油箱侧壁上，所述法兰底座16的安装端面与油箱侧壁紧密贴合，所述法兰垫片1位于法兰底座16另一端面，所述端盖3通过环氧胶水粘结在所述法兰垫片1上，所述端盖3侧壁上设有开孔，用于穿过感应模块2的输出导线17。
优选地，所述钢丝转轴5上开有环形的卡簧槽5-4，用于卡接轴用挡圈11，所述轴用挡圈11与所述转轴座4内端面之间设有铜垫片20。
优选地，所述扇形槽4-2的角度为108°。
优选地，所述浮球体组件包括浮球体6、O型密封圈12和梅花挡圈14，所述浮球体6中心设有轴孔，所述钢丝摆杆13的顶端依次穿过所述浮球体6中心的轴孔、O型密封圈12和梅花挡圈14，所述梅花挡圈14设有倒齿结构，与所述钢丝摆杆13顶端配合紧固。
优选地，所述钢丝转轴5的前端侧面设有两个第一螺纹孔5-3，且两个第一螺纹孔5-3分别对称设置在U型槽5-2开口的两端，两个所述第一螺纹孔5-3与所述钢丝转轴5的轴孔连通，两个紧固螺钉10分别与两个第一螺纹孔5-3配合安装，用于固定钢丝摆杆13。
优选地，所述感应模块2包括单轴磁阻角度传感器2-1和线路板2-2，所述单轴磁阻角度传感器2-1连接在所述线路板2-2上，且与所述磁钢9配合感应工作，所述线路板2-2的输出端与输出导线17连接，所述输出导线17穿过端盖3侧壁上的开孔与接插件18连接。
优选地，穿过开孔的所述输出导线17上设有线束保护壳。
优选地，所述线路板壳体19包括第一壳体19-1和第二壳体19-2，两者一体成型；所述第一壳体19-1的长度长于第二壳体19-2，所述第二壳体19-2设置在第一壳体19-1的前端面上，在所述第一壳体的顶端形成一转轴座安装位19-3；所述第二壳体19-2的上下两侧分别开有第二螺纹孔19-4，所述转轴座4上下两侧设有固定孔4-3，且分别通过自攻螺钉15与所述第二壳体上下两侧的第二螺纹孔19-4固定连接，所述转轴座4位于所述转轴座安装位19-3处，所述第一壳体19-1和第二壳体19-2内均开有空腔，所述线路板2-2安装在所述第一壳体19-1的空腔中。
优选地，所述第一壳体19-1为U型结构。
优选地，所述第一减磨垫圈7和第二减磨垫圈8均为聚四氟乙烯减磨垫圈。
有益效果：本发明提供一种摆杆式霍尔油位传感器,与现有技术相比，具有如下优点：
（1）本发明通过设计一个一体成型的嵌入式腔体，将感应模块嵌入油箱内，感应模块和油箱外大气连通，并不和油箱内部连通，实现非接触式结构；
（2）本发明中的输出导线可直接从端盖中引出，不需要“穿墙”，即也不存在渗油的风险；
（3）本发明中的感应模块采用的是磁阻式感应芯片，属于集成电路，耐冲击性和振动性强，便于集成模块化生产，提高生产效率；
（4）本发明中单轴磁阻角度传感器为有源传感器，通常是3根线，需要电源，输出为电压量模拟量输出，亦可通过简单变换，变成为电流输出、数字量输出或通信口输出；
（5）本发明中单轴磁阻角度传感器为连续式模拟量输出，磁感应精度高；
（6）本发明应用范围广，环境适用性强，既能用于常规汽油环境中(汽油介质，油液探测行程较小)，又能用于工况恶劣的环境（例如柴油介质，油液探测行程较大）;
(7)本发明中大多数零件均为模块化设计，减少了零部件数量，便于生产与安装，提高了工作效率；
（8）本发明的电路容纳腔有富余，便于后期改装单片机等其他电气元件；
（9）本发明的可扩展性高，感应模块可以通过更换其他同系列不同规格的IC，变化输出形式，并且可通过加装单片机编程智能型，实现后期编程。
附图说明
图1为本发明的整体装置爆炸示意图1；
图2为本发明的整体装置爆炸示意图2；
图3为图2中A的局部示意图；
图4为本发明的整体结构示意图。
图中：法兰垫片1、感应模块2、单轴磁阻角度传感器2-1、线路板2-2、端盖3、转轴座4、弧形凸块4-1、扇形槽4-2、固定孔4-3、钢丝转轴5、中心轴孔5-1、U型槽5-2、第一螺纹孔5-3、卡簧槽5-4、浮球体6、第一减磨垫圈7、第二减磨垫圈8、磁钢9、紧固螺钉10、轴用挡圈11、O型密封圈12、钢丝摆杆13、梅花挡圈14、自攻螺钉15、法兰底座16、紧固孔16-1、输出导线17、接插件18、线路板壳体19、第一壳体19-1、第二壳体19-2、转轴座安装位19-3、第二螺纹孔19-4、铜垫片20。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
一种摆杆式霍尔油位传感器，包括转轴组件、钢丝摆杆13、浮球体组件、磁钢9、感应模块2、线路板壳体19、法兰底座16、法兰垫片1、端盖3，其中，所述线路板壳体19与所述法兰底座16一体成型，所述线路板壳体19内开设有空腔，所述感应模块2安装在空腔内；
所述转轴组件包括转轴座4、钢丝转轴5、铜合金轴套、第一减磨垫圈7和第二减磨垫圈8，所述转轴座4固定连接在所述线路板壳体19上，所述铜合金轴套嵌合设置在转轴座4的轴孔中，所述第一减磨垫圈7和第二减磨垫圈8配合安装在所述钢丝转轴5外圈上，所述钢丝转轴5与所述转轴座4内的铜合金轴套配合安装，所述转轴座4的外端面沿轴向设有弧形凸块4-1，所述弧形凸块4-1的上方位置开有扇形槽4-2，用于限位钢丝摆杆13，所述钢丝转轴5中心设有中心轴孔5-1，所述钢丝转轴的前端设有开口U型槽5-2，且与中心轴孔5-1连通，所述钢丝摆杆13的末端穿入钢丝转轴5的中心轴孔5-1中，且弯折嵌合在所述U型槽5-2内，所述钢丝转轴5的前端位于弧形凸块4-1中，所述钢丝摆杆13与所述扇形槽4-2限位配合工作；
所述钢丝转轴5末端穿过所述转轴座4的轴孔，所述磁钢9压配安装在钢丝转轴5末端，所述磁钢9与位于线路板壳体19空腔中的感应模块2配合工作；
所述法兰垫片1和法兰底座16上开设有若干紧固孔16-1，并通过螺钉紧固连接在油箱侧壁上，所述法兰底座16的安装端面与油箱侧壁紧密贴合，所述法兰垫片1位于法兰底座16另一端面，所述端盖3通过环氧胶水粘结在所述法兰垫片1上，所述端盖3侧壁上设有开孔，用于穿过感应模块2的输出导线17。本发明中紧固孔的个数可根据实际情况设定，例如可以均匀开设4个。
优选地，所述钢丝转轴5上开有环形的卡簧槽5-4，用于卡接轴用挡圈11，所述轴用挡圈11与所述转轴座4内端面之间设有铜垫片20。
优选地，所述扇形槽4-2的角度为108°。
优选地，所述浮球体组件包括浮球体6、O型密封圈12和梅花挡圈14，所述浮球体6中心设有轴孔，所述钢丝摆杆13的顶端依次穿过所述浮球体6中心的轴孔、O型密封圈12和梅花挡圈14，所述梅花挡圈14设有倒齿结构，与所述钢丝摆杆13顶端配合紧固。
优选地，所述钢丝转轴5的前端侧面设有两个第一螺纹孔5-3，且两个第一螺纹孔5-3分别对称设置在U型槽5-2开口的两端，两个所述第一螺纹孔5-3与所述钢丝转轴5的轴孔连通，两个紧固螺钉10分别与两个第一螺纹孔5-3配合安装，用于固定钢丝摆杆13。
优选地，所述感应模块2包括单轴磁阻角度传感器2-1和线路板2-2，所述单轴磁阻角度传感器2-1连接在所述线路板2-2上，且与所述磁钢9配合感应工作，所述线路板2-2的输出端与输出导线17连接，所述输出导线17穿过端盖3侧壁上的开孔与接插件18连接。
优选地，穿过开孔的所述输出导线17上设有线束保护壳。
优选地，所述线路板壳体19包括第一壳体19-1和第二壳体19-2，两者一体成型；所述第一壳体19-1的长度长于第二壳体19-2，所述第二壳体19-2设置在第一壳体19-1的前端面上，在所述第一壳体的顶端形成一转轴座安装位19-3；所述第二壳体19-2的上下两侧分别开有第二螺纹孔19-4，所述转轴座4上下两侧设有固定孔4-3，且分别通过自攻螺钉15与所述第二壳体上下两侧的第二螺纹孔19-4固定连接，所述转轴座4位于所述转轴座安装位19-3处，所述第一壳体19-1和第二壳体19-2内均开有空腔，所述线路板2-2安装在所述第一壳体19-1的空腔中。
优选地，所述第一壳体19-1为U型结构。
优选地，所述第一减磨垫圈7和第二减磨垫圈8均为聚四氟乙烯减磨垫圈。
本发明中，铜合金轴套通过注塑的方式嵌合在转轴座4中的轴孔中，用于与钢丝转轴5配合安装。
本发明中，轴用挡圈11沿径向卡在卡簧槽5-4里，挡住钢丝转轴5沿轴向滑出铜合金轴套。
本发明中，磁钢9和钢丝转轴5压配安装，并用胶水粘合的。
本发明的安装方法：
将线路板壳体19由外到内从油箱侧壁的开孔插入到油箱内部，法兰底座16的安装端面与油箱外壁紧贴，随后采用螺钉依次穿过法兰垫片1和法兰底座16上开设的紧固孔16-1，与油箱侧壁紧固连接。最后采用自攻螺钉15将转轴座4固定在线路板壳体19上的转轴座安装位19-3上，即安装完成。，其中，转轴座4上已经配合安装好转轴组件、钢丝摆杆13和浮球体组件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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