一種用於檢測液壓油缸位移的裝置的製作方法

2023-06-01 00:20:51

本發明涉及檢測技術領域，特別涉及一種用於檢測液壓油缸位移的裝置。

背景技術：

液壓油缸包括缸體、活塞和活塞杆等部件，活塞將缸體分成兩個腔體，一個腔體內容納有液壓油，活塞杆的一端設置在另一個腔體內並垂直連接在活塞上，活塞杆的另一端伸出缸體。在液壓油缸的工作過程中，可以由腔體內的液壓油推動活塞作直線運動，部分活塞杆隨之伸出缸體，也可以在外力的作用下，部分活塞杆縮回缸體。其中，活塞杆的伸縮都是沿活塞杆的軸線方向作直線運動。

目前在液壓油缸的工作過程中，通常會將位移傳感器設置在活塞杆上檢測活塞杆直線運動的位移，以在活塞杆運動到指定位置時控制活塞杆停止動作，避免由於活塞杆超過指定位置而影響液壓油缸的作用效果。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

如果位移傳感器出現故障，則會直接影響到對活塞杆的控制，達不到預期的作用效果。

技術實現要素：

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種用於檢測液壓油缸位移的裝置。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種用於檢測液壓油缸位移的裝置，所述液壓油缸包括缸體和從所述缸體伸出的活塞杆；所述裝置包括外殼和設置在所述外殼內的位移傳感器，所述外殼套設在伸出所述缸體的活塞杆外，並且所述外殼與所述缸體固定連接；

所述裝置還包括連接軸、導板、槓桿、安裝板和用於檢測所述槓桿的轉動角度的角度傳感器，所述導板包括垂直連接的第一平板和第二平板；所述連接軸的一端與伸出所述缸體的活塞杆連接，所述連接軸的軸線與所述活塞杆的軸線平行或重合，所述連接軸的另一端垂直連接在所述第一平板上；所述位移傳感器設置在所述第一平板上；所述安裝板固定在所述外殼上，所述槓桿的一端可轉動地安裝在所述安裝板上，所述槓桿的轉動軸線與所述活塞杆的軸線垂直，所述槓桿的另一端與所述第二平板連接。

可選地，所述第二平板上設有條形通孔，所述條形通孔的延伸方向與所述第一平板平行，所述槓桿與所述第二平板連接的一端設有滑塊，所述滑塊插入在所述條形通孔中。

優選地，所述滑塊上固定連接有擋塊，所述擋塊與所述條形通孔的寬度平行的尺寸大於所述條形通孔的寬度，所述擋塊和所述槓桿分別位於所述第二平板的兩側。

可選地，所述位移傳感器包括磁杆、套設在所述磁杆外的磁環、以及與所述磁杆連接的檢測器，所述檢測器固定在所述外殼與所述缸體連接的一側相對的另一側的內表面上，所述磁環固定在所述第一平板上，所述第一平板固定所述磁環的位置開設有供所述磁杆穿過的磁杆通孔，所述磁杆的軸線與所述活塞杆的軸線平行或重合。

可選地，所述裝置還包括撞塊和與所述撞塊相配合的行程開關，所述撞塊固定在所述第二平板上，所述行程開關固定在所述外殼上。

優選地，所述行程開關的數量為兩個，兩個所述行程開關以所述撞塊為中心對稱設置。

可選地，所述裝置還包括第一齒輪、第二齒輪和傳動軸，所述第一齒輪固定在所述槓桿安裝在所述安裝板上的一端上，所述第一齒輪的轉動軸線與所述槓桿的轉動軸線重合，所述第二齒輪與所述第一齒輪嚙合，所述第二齒輪的齒數少於所述第一齒輪的齒數，所述傳動軸設置在所述安裝板上，所述第二齒輪和所述角度傳感器分別套設在所述傳動軸上。

優選地，所述第一齒輪為扇形齒輪。

可選地，所述活塞杆內設有沿所述活塞杆的軸線延伸的活塞杆凹槽，所述活塞杆凹槽的表面設有內螺紋，所述連接軸與所述活塞杆連接的一端設有與所述內螺紋匹配的外螺紋。

優選地，所述連接軸外套設有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母的外徑大於所述活塞凹槽的內徑。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

依次通過連接軸和導板將活塞杆的伸縮運動轉換為槓桿的轉動，從而將位移信號轉換為角度信號輸出，同時也利用導板帶動位移傳感器動作產生位移信號，位移信號和位移信號轉換的角度信號同時輸出，可以有效避免單一檢測裝置出現故障所造成的不良影響，形成對液壓油缸的有效控制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的一種用於檢測液壓油缸位移的裝置的主視圖；

圖2是本發明實施例提供的一種用於檢測液壓油缸位移的裝置的側視圖；

圖3是本發明實施例提供的導板的主視圖；

圖4是本發明實施例提供的導板的俯視圖；

圖5是本發明實施例提供的連接軸的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

實施例

本發明實施例提供了一種用於檢測液壓油缸位移的裝置，參見圖1，液壓油缸包括缸體11和從缸體11伸出的活塞杆12。該裝置包括外殼21和設置在外殼21內的位移傳感器22，外殼21套設在伸出缸體的活塞杆12外，並且外殼21與缸體11固定連接。

在本實施例中，如圖1和圖2所示，該裝置還包括連接軸23、導板24、槓桿25、安裝板26和用於檢測槓桿25的轉動角度的角度傳感器27，導板24包括垂直連接的第一平板241和第二平板242(請參見圖3和圖4)。連接軸23的一端與伸出缸體的活塞杆12連接，連接軸23的軸線與活塞杆12的軸線平行或重合，連接軸23的另一端垂直連接在第一平板241上。位移傳感器22設置在第一平板241上。安裝板26固定在外殼21上，槓桿25的一端可轉動地安裝在安裝板26上，槓桿25的轉動軸線與活塞杆12的軸線垂直，槓桿25的另一端與第二平板242連接。

下面簡單介紹一下本實施例提供的用於檢測液壓油缸位移的裝置的工作原理：

活塞杆12伸縮時，與活塞杆12連接的連接軸23隨之作直線運動，推動與連接軸23連接的第一平板241平移，進而帶動與第一平板241連接的第二平板242隨之平移搖擺。第二平板242的平移，使得與第二平板242連接的槓桿25圍繞在安裝板26上的安裝點轉動，角度傳感器27檢測槓桿25的轉動角度並輸出角度信號，實現活塞杆12的位移信號到槓桿25的角度信號的轉換。同時第一平板241的平移帶動設置在第一平板241上的位移傳感器22動作，位移傳感器22產生並輸出位移信號。

本發明實施例依次通過連接軸和導板將活塞杆的伸縮運動轉換為槓桿的轉動，從而將位移信號轉換為角度信號輸出，同時也利用導板帶動位移傳感器動作產生位移信號，位移信號和位移信號轉換的角度信號同時輸出，可以有效避免單一檢測裝置出現故障所造成的不良影響，形成對液壓油缸的有效控制。

在本實施例中，如圖2所示，外殼21可以包括殼體211和固定在殼體211上的安裝盤212，安裝盤212上均勻分布有多個安裝通孔211a。通過螺栓41穿過安裝通孔211a插入缸體11內(如圖1所示)，即可實現外殼21和缸體11的連接，拆卸很方便。

可選地，如圖2所示，外殼21上還可以設置支撐板213，支撐板213與安裝板26垂直連接。利用支撐板可以加強安裝板固定在外殼上的穩定性。

優選地，如圖2所示，支撐板213可以為三角板，穩定效果可達到最佳。

在其它實施例中，外殼也可以直接焊接在缸體上，連接牢固。

在本實施例中，如圖5所示，連接軸23與活塞杆連接的一端可以設有外螺紋23a，相應地，如圖1所示，活塞杆12內設有沿活塞杆的軸線延伸的活塞杆凹槽12a，並且活塞杆凹槽12a的表面設有與外螺紋匹配的內螺紋，連接軸23和活塞杆12即可通過螺紋連接，拆卸很方便。

可選地，如圖1所示，連接軸23外可以套設有鎖緊螺母23b，鎖緊螺母23b的外徑大於活塞杆凹槽12a的內徑。鎖緊螺母抵在活塞杆上，可以防止連接軸和活塞杆之間的螺紋連接由於反轉而鬆開。

優選地，如圖1所示，連接軸23外還可以套設有墊片23c，墊片23c設置在鎖緊螺母23b和活塞杆12之間，避免連接軸由於與鎖緊螺母牴觸而損傷。

在本實施例中，如圖5所示，連接軸23內可以設有沿連接軸的軸線延伸的螺孔23d，相應地，如圖3所示，第一平板241上可以設有供螺釘穿過的螺釘通孔241a。通過螺釘42穿過螺釘通孔241a固定在螺孔23d內(如圖1所示)，將連接軸23和第一平板241螺紋連接，拆卸十分方便。

在實際應用中，螺孔23d的數量可以有多個，以達到較好的固定效果。

具體地，如圖3所示，螺釘通孔241a可以為圓形孔，以匹配螺釘的形狀，連接牢固。

可選地，如圖3所示，第一平板241可以為類三角形板，一方面可以加強板的強度，另一方面可以節省材料的使用。

在其它實施例中，連接軸也可以垂直焊接在第一平板上，連接方便和牢固。

在本實施例中，如圖1和圖4所示，第二平板242上可以設有條形通孔242a，條形通孔242的延伸方向與第一平板242平行，相應地，槓桿25與第二平板242連接的一端設有滑塊25a，滑塊25a插入在條形通孔242a中。

如圖1所示，活塞杆12伸縮時，連接軸23與活塞杆12一起沿連接軸23的軸線作直線運動，並推動第一平板241也沿連接軸23的軸線平移，第一平板241帶動第二平板242一起平移，進而帶動槓桿25動作。由於槓桿25隻能圍繞在安裝板26上的安裝點轉動，因此槓桿25的轉動軌跡可以分解為沿連接軸23的軸線的位移和垂直於連接軸23的軸線方向的位移，沿連接軸23的軸線的位移與第二平板242一致，垂直於連接軸23的軸線方向的位移是相對第二平板242的位移，即槓桿25和第二平板242在垂直於連接軸23的軸線方向上有相對運動。在第二平板242上開設沿垂直於連接軸23的軸線方向延伸的條形通孔，在槓桿25轉動的一端上設置滑塊，如果槓桿25和第二平板242在垂直於連接軸23的軸線方向上有相對運動，則滑塊沿條形通孔的延伸方向在條形通孔內滑動即可平衡槓桿25相對第二平板242在垂直於連接軸23的軸線方向的位移。

可選地，如圖1所示，滑塊25a上固定連接有擋塊25b，擋塊25b與條形通孔的寬度平行的尺寸a大於條形通孔242a的寬度b，擋塊25b和槓桿25分別位於第二平板242的兩側。利用擋塊與槓桿配合，將滑塊限定在條形通孔中。

在其它實施中，也可以將槓桿和第二平板鉸接，實現更為簡單方便。

在本實施例中，如圖1所示，槓桿25安裝在安裝板上的一端上可以設有轉動通孔25c，轉動通孔25c內設有軸承，轉動通孔25c和軸承通過銷子固定，軸承通過軸承座固定在安裝板26上。

在本實施例的又一種實現方式中，如圖1所示，該裝置還可以包括第一齒輪28和第二齒輪29，第一齒輪28固定在槓桿25安裝在安裝板上的一端上，第一齒輪28的轉動軸線與槓桿25的轉動軸線重合，第二齒輪29與第一齒輪28嚙合，第二齒輪29的齒數少於第一齒輪28的齒數，第二齒輪29和角度傳感器27同軸連接。利用第一齒輪和第二齒輪不同的齒數，將槓桿小角度的轉動轉化為角度傳感器大角度的轉動，提高角度傳感器檢測的精度。

在實際應用中，角度傳感器和輸出角度傳感器產生的角度信號的數據線可以設置在一個電路板上，電路板通過螺栓43(如圖1所示)固定在安裝板上。

在本實施例中，如圖1所示，槓桿25和第一齒輪28上可以對應設有若干固定通孔(槓桿25上的固定通孔為25d)，槓桿上的若干固定通孔25d圍繞轉動通孔25c設置，螺栓穿過槓桿25和第一齒輪28上的固定通孔並用螺母鎖定，即可將第一齒輪28固定在槓桿25上。

可選地，如圖1所示，第一齒輪28可以為扇形齒輪，在滿足檢測角度的情況下，可以避免齒輪與其它部件之間發生幹涉，減少裝置佔用的體積。

需要說明的是，如果不設置第一齒輪和第二齒輪，則可以將角度傳感器與槓桿同軸連接，角度傳感器直接檢測槓桿轉動的角度。

在本實施例的又一種實現方式中，如圖1所示，槓桿25上還可以設有指針25e，安裝板26上設有角度刻度26a，指針25e從槓桿25指向角度刻度26a。通過指針指向的角度值，可以方便地確定出槓桿轉動的角度。

需要說明的是，在實際應用中，安裝板26設置在外殼21的外表面上，外殼21上設有供槓桿25穿過的槓桿通孔，槓桿25的一端在外殼21內與第二平板242連接，槓桿25的另一端通過槓桿通孔伸出外殼21，可轉動地安裝在安裝板26上。

在本實施例的一種實現方式中，如圖1所示，該裝置還可以包括撞塊31和與撞塊31相配合的行程開關32，撞塊31固定在第二平板242上，行程開關32固定在外殼21上。具體地，行程開關32設置在撞塊31的運動軌跡上，當撞塊碰到行程開關時，行程開關發出報警信號，從而對液壓油缸的運動範圍進行限制。

需要說明的是，本實施例中的角度信號、行程信號和報警信號最終都匯集到集中控制中心，集中控制中心設有處理器，可以根據匯集到的信號對液壓油缸進行控制。

可選地，如圖1所示，撞塊31上可以設有第一通孔31a，如圖3所示，第二平板242上可以設有第二通孔242a和第三通孔242b，第二通孔242a的延伸方向與第一平板241垂直，撞塊31從第二通孔242a穿過，第三通孔242b的延伸方向與第一平板241平行，螺栓44分別穿過第一通孔31a和第三通孔242b與螺母(圖中未示出)連接，從而將撞塊31固定在第二平板242上，拆卸十分方便。

優選地，如圖1所示，第一通孔31a和第三通孔242b可以均為條形通孔，且第一通孔31a的延伸方向和第二通孔242b的延伸方向垂直，可以實現撞塊和第二平板的牢固連接。

在實際應用中，如圖3所示，第一平板241上還可以設有第四通孔241c，以方便將撞塊31固定在第二平板242上。

可選地，如圖1所示，行程開關32可以通過螺栓45固定在安裝板26上。通過螺栓連接，拆卸方便。

可選地，如圖1所示，行程開關32的數量可以為兩個，兩個行程開關32以撞塊31為中心對稱設置。在兩個移動方向上均設置行程開關，可以為活塞杆伸縮提供全面的限位保護。

在本實施例中，位移傳感器22可以為磁致伸縮位移傳感器。

本實施例以位移傳感器為磁致伸縮位移傳感器為例，參見圖1，位移傳感器22包括磁杆221、套設在磁杆221外的磁環222、以及與磁杆221連接的檢測器223，檢測器223固定在外殼21與缸體連接的一側相對的另一側的內表面上，磁環222固定在第一平板241上，如圖3所示，第一平板241固定磁環222的位置開設有磁杆221穿過的磁杆通孔241b，如圖1所示，磁杆221的軸線與活塞杆12的軸線平行或重合。

需要說明的是，磁致伸縮位移傳感器的工作原理是：磁環和磁杆分別產生一個磁場，檢測器發出的訪問脈衝電流沿磁杆傳遞到磁環，當磁環移動時，兩個磁場的相交處產生應變脈衝信號，應變脈衝信號沿磁杆迅速傳遞到檢測器，檢測器根據應變脈衝信號確定磁環的位置，從而確定直線運動的位移。

具體地，磁杆通孔241b可以為方形孔(如圖3所示)，為磁杆提供充分的活動空間。

在具體實現中，如圖1所示，檢測器223可以通過支架43固定在外殼21上，實現簡單方便，連接牢固。

在實際應用中，如圖1所示，檢測器223上可以設有與外界(如液壓油缸的控制器)連接的數據線46，角度傳感器上也可以設有與外界(如液壓油缸的控制器)連接的數據線(圖中未示出)，以便將產生的角度信號和位移信號傳輸出去控制液壓油缸。

在其它實施例中，位移傳感器也可以為電位器式位移傳感器，還可以為光電式位移傳感器。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。