内置磁致伸缩位移传感器过盈内锁紧液压缸

发布时间:2019-06-15浏览次数:24

内锁紧型液压缸大量用于车辆或发射平台的支腿,是液压调平系统的核心元件,主要功能是控制调平高度,保持调平系统稳定,其性能直接决定了整个液压系统的可靠性及安全性。液压系统需要对支腿实行全行程域的监测与控制,以往的支腿采用拉绳位移传感器,将传感器放置于缸筒外部,需要安装外部的辅助零件来实现,如护筒、管夹、感应杆等,使得系统结构复杂,占用安装空间,且易碰撞。

  针对现有的内置磁致伸缩位移传感器过盈内锁紧液压缸不能根据牵引点施加牵引力的大小来随时调节钢丝绳的长度问题,我司开发了一种内置位移传感器过盈内锁紧液压缸。

  内置位移传感器过盈内锁紧型液压缸,首次实现了磁致伸缩位移传感器内置安装的结构设计,在机械锁紧功能的基础上实现对位移在全行程域内的监测和控制,与现有的采用拉绳位移传感器的液压缸相比,省去了液压缸外部的各种安装和保护结构,大大节省了液压缸的安装空间,同时具有重量轻,防碰撞的优点,改善了维修性。可以用于任意位置可靠锁紧且全行程域监测与控制的液压缸,解决外部结构影响安装的问题,且能适应高冲击和振动的恶劣工作环境。

  附图说明

  图1为内置位移传感器过盈内锁紧液压缸的示意图。

  在图1中,标号1为磁致伸缩位移传感器;标号2为缸体;标号3为左活塞;标号4为锁紧套;标号5为缸体;标号6为右活塞;标号7为法兰;标号8为球头;标号9为支撑套;标号10为支撑盘;标号11为第一导向套;标号12为开锁油管;标号13为第二导向管;标号14为磁环;标号15为油管法兰;标号16为螺母;标号17为卡键;标号18为套环;标号19为轴向弹性挡圈;标号20为加压解锁进油口 ;标号21为正腔油口 ;标号22为反腔油口 ;标号23为活塞杆。

  具体实施方式

  如图1所示,内置位移位移传感器过盈内锁紧液压缸包括:缸底、锁紧套、左活塞、右活塞、活塞杆、缸体、第一导向套、球头、支撑套、支撑环,缸底通过螺纹固定在缸体的一端,在缸体的另一端通过螺纹固定有法兰和第一导向套,法兰通过螺纹固定在缸体的外径上,第一导向管通过螺纹固定在缸体的内径上。左活塞和右活塞固定在活塞杆上,锁紧套装在左活塞和右活塞的轴向之间,左活塞通过卡键、套环和轴向弹性挡圈被轴向固定在活塞杆上,右活塞通过活塞杆上的台阶被轴向固定在活塞杆上。锁紧套与缸体为过盈配合并且其上开有油道,左活塞通过卡键、套环和轴向弹性挡圈被轴向固定在活塞杆上,右活塞通过活塞杆上的台阶被轴向固定在活塞杆上。左活塞、右活塞和活塞杆装在由缸底、缸体和第一导向套围成的腔内,在靠近法兰的活塞杆的端部装有球头,在球头上固定有支撑套和支撑盘,正腔油口开在缸体上,正腔油口与缸体与左活塞3围成的腔室相通,反腔油口开在缸体上,反腔油口与缸体与右活塞围成的腔室相通。

  该液压缸还包括:锁紧套、传感器、开锁油管、第二导向管和磁环,在活塞杆的内腔上装有开锁油管,开锁油管通过油管法兰和螺钉被固定在缸底上,油管法兰卡装在开锁油管上,螺钉将油管法兰固定在缸底上。在开锁油管内腔中装有传感器,传感器的一端伸出缸底并且通过螺纹固定在缸底上,在活塞杆和开锁油管之间的径向上装有第二导向套,第二导向套通过螺纹固定在活塞杆上,磁环固定在第二导向套上,它通过螺母被固定在第二导向套的端面,螺母旋入活塞杆中。在缸体和缸底上开有加压解锁进油口,该加压解锁进油口与开锁油管相通,在活塞杆上开有油道。

  工作过程:锁紧套与缸体为过盈配合,锁紧套内设有油槽。当油槽内无压时,缸体将锁紧套紧紧抱住,即为锁紧状态,实现活塞杆长时间支撑负载无相对移动;当油槽内充入高压油时,高压油将缸体撑开,使缸体和锁紧套之间形成间隙,此时可以通过正腔油口进油液压和反腔油口进油的液力来控制活塞杆的往返运动。磁环与活塞杆同时运动,传感器固定在缸体上,传感器的杆状测量部分可以精确地测量到磁环的位置,并将位置信号输出给系统的控制器。

  加压解锁进油口与液压缸的开锁油管相通,通过控制加压解锁进油口的液压就可以控制液压缸的锁紧和解锁状态。正腔油口与液压缸的无杆腔相通,通过控制正腔油口的液压油可以控制无杆腔的液压力。反腔油口与液压缸的有杆腔相通,通过控制反腔油口的液压油可以控制有杆腔的液压力。当液压缸处于锁紧状态,且无杆腔和有杆腔的液压力小于液压缸的设计锁紧力时,活塞杆与缸体抱紧,不能发生相对位移。当液压缸处于解锁状态时,无杆腔液压力大于有杆腔液压力,则活塞杆伸出,反之活塞杆回收。

  通过此结构实现了精确测量液压缸行程的功能,其测量精度由传感器决定。目前选用的传感器为磁致伸缩位移传感器,有效量程为50-4500mm,重复精度可达到测量长度的0.006%。

  锁紧套与缸体为过盈配合,锁紧套内有油槽,与加压解锁进油口相通。当油槽内无高压油时,缸体将锁紧套紧紧抱住,即为锁紧状态;当油槽内充入高压油时,缸体5被高压油撑开,缸体与锁紧套之间形成间隙,锁紧套可以随活塞杆自由运动。安装在活塞杆上的磁环也将随活塞杆锁紧而固定不动,随活塞杆运行而运行。封装在传感器内部的电子线路可以精确地感应到磁环的位置变化,并通过设置零点或终点的方式来监测和控制磁环的相对位置,即液压缸的行程。


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