CN107218267A - 一种用于检测液压油缸位移的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测液压油缸位移的装置，属于检测技术领域。液压油缸包括缸体和从缸体伸出的活塞杆；装置包括外壳和设置在外壳内的位移传感器，外壳套设在伸出缸体的活塞杆外，并且外壳与缸体固定连接；装置还包括连接轴、导板、杠杆、安装板和用于检测杠杆的转动角度的角度传感器，导板包括垂直连接的第一平板和第二平板；连接轴的一端与伸出缸体的活塞杆连接，连接轴的轴线与活塞杆的轴线平行或重合，连接轴的另一端垂直连接在第一平板上；位移传感器设置在第一平板上；安装板固定在外壳上，杠杆的一端可转动地安装在安装板上，杠杆的转动轴线与活塞杆的轴线垂直，杠杆的另一端与第二平板连接。本发明可提高液压油缸控制的稳定性。

Description

一种用于检测液压油缸位移的装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种用于检测液压油缸位移的装置。

背景技术

液压油缸包括缸体、活塞和活塞杆等部件，活塞将缸体分成两个腔体，一个腔体内容纳有液压油，活塞杆的一端设置在另一个腔体内并垂直连接在活塞上，活塞杆的另一端伸出缸体。在液压油缸的工作过程中，可以由腔体内的液压油推动活塞作直线运动，部分活塞杆随之伸出缸体，也可以在外力的作用下，部分活塞杆缩回缸体。其中，活塞杆的伸缩都是沿活塞杆的轴线方向作直线运动。

目前在液压油缸的工作过程中，通常会将位移传感器设置在活塞杆上检测活塞杆直线运动的位移，以在活塞杆运动到指定位置时控制活塞杆停止动作，避免由于活塞杆超过指定位置而影响液压油缸的作用效果。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

如果位移传感器出现故障，则会直接影响到对活塞杆的控制，达不到预期的作用效果。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种用于检测液压油缸位移的装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种用于检测液压油缸位移的装置，所述液压油缸包括缸体和从所述缸体伸出的活塞杆；所述装置包括外壳和设置在所述外壳内的位移传感器，所述外壳套设在伸出所述缸体的活塞杆外，并且所述外壳与所述缸体固定连接；

所述装置还包括连接轴、导板、杠杆、安装板和用于检测所述杠杆的转动角度的角度传感器，所述导板包括垂直连接的第一平板和第二平板；所述连接轴的一端与伸出所述缸体的活塞杆连接，所述连接轴的轴线与所述活塞杆的轴线平行或重合，所述连接轴的另一端垂直连接在所述第一平板上；所述位移传感器设置在所述第一平板上；所述安装板固定在所述外壳上，所述杠杆的一端可转动地安装在所述安装板上，所述杠杆的转动轴线与所述活塞杆的轴线垂直，所述杠杆的另一端与所述第二平板连接。

可选地，所述第二平板上设有条形通孔，所述条形通孔的延伸方向与所述第一平板平行，所述杠杆与所述第二平板连接的一端设有滑块，所述滑块插入在所述条形通孔中。

优选地，所述滑块上固定连接有挡块，所述挡块与所述条形通孔的宽度平行的尺寸大于所述条形通孔的宽度，所述挡块和所述杠杆分别位于所述第二平板的两侧。

可选地，所述位移传感器包括磁杆、套设在所述磁杆外的磁环、以及与所述磁杆连接的检测器，所述检测器固定在所述外壳与所述缸体连接的一侧相对的另一侧的内表面上，所述磁环固定在所述第一平板上，所述第一平板固定所述磁环的位置开设有供所述磁杆穿过的磁杆通孔，所述磁杆的轴线与所述活塞杆的轴线平行或重合。

可选地，所述装置还包括撞块和与所述撞块相配合的行程开关，所述撞块固定在所述第二平板上，所述行程开关固定在所述外壳上。

优选地，所述行程开关的数量为两个，两个所述行程开关以所述撞块为中心对称设置。

可选地，所述装置还包括第一齿轮、第二齿轮和传动轴，所述第一齿轮固定在所述杠杆安装在所述安装板上的一端上，所述第一齿轮的转动轴线与所述杠杆的转动轴线重合，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮的齿数少于所述第一齿轮的齿数，所述传动轴设置在所述安装板上，所述第二齿轮和所述角度传感器分别套设在所述传动轴上。

优选地，所述第一齿轮为扇形齿轮。

可选地，所述活塞杆内设有沿所述活塞杆的轴线延伸的活塞杆凹槽，所述活塞杆凹槽的表面设有内螺纹，所述连接轴与所述活塞杆连接的一端设有与所述内螺纹匹配的外螺纹。

优选地，所述连接轴外套设有锁紧螺母，所述锁紧螺母的外径大于所述活塞凹槽的内径。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

依次通过连接轴和导板将活塞杆的伸缩运动转换为杠杆的转动，从而将位移信号转换为角度信号输出，同时也利用导板带动位移传感器动作产生位移信号，位移信号和位移信号转换的角度信号同时输出，可以有效避免单一检测装置出现故障所造成的不良影响，形成对液压油缸的有效控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种用于检测液压油缸位移的装置的主视图；

图2是本发明实施例提供的一种用于检测液压油缸位移的装置的侧视图；

图3是本发明实施例提供的导板的主视图；

图4是本发明实施例提供的导板的俯视图；

图5是本发明实施例提供的连接轴的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种用于检测液压油缸位移的装置，参见图1，液压油缸包括缸体11和从缸体11伸出的活塞杆12。该装置包括外壳21和设置在外壳21内的位移传感器22，外壳21套设在伸出缸体的活塞杆12外，并且外壳21与缸体11固定连接。

在本实施例中，如图1和图2所示，该装置还包括连接轴23、导板24、杠杆25、安装板26和用于检测杠杆25的转动角度的角度传感器27，导板24包括垂直连接的第一平板241和第二平板242(请参见图3和图4)。连接轴23的一端与伸出缸体的活塞杆12连接，连接轴23的轴线与活塞杆12的轴线平行或重合，连接轴23的另一端垂直连接在第一平板241上。位移传感器22设置在第一平板241上。安装板26固定在外壳21上，杠杆25的一端可转动地安装在安装板26上，杠杆25的转动轴线与活塞杆12的轴线垂直，杠杆25的另一端与第二平板242连接。

下面简单介绍一下本实施例提供的用于检测液压油缸位移的装置的工作原理：

活塞杆12伸缩时，与活塞杆12连接的连接轴23随之作直线运动，推动与连接轴23连接的第一平板241平移，进而带动与第一平板241连接的第二平板242随之平移摇摆。第二平板242的平移，使得与第二平板242连接的杠杆25围绕在安装板26上的安装点转动，角度传感器27检测杠杆25的转动角度并输出角度信号，实现活塞杆12的位移信号到杠杆25的角度信号的转换。同时第一平板241的平移带动设置在第一平板241上的位移传感器22动作，位移传感器22产生并输出位移信号。

本发明实施例依次通过连接轴和导板将活塞杆的伸缩运动转换为杠杆的转动，从而将位移信号转换为角度信号输出，同时也利用导板带动位移传感器动作产生位移信号，位移信号和位移信号转换的角度信号同时输出，可以有效避免单一检测装置出现故障所造成的不良影响，形成对液压油缸的有效控制。

在本实施例中，如图2所示，外壳21可以包括壳体211和固定在壳体211上的安装盘212，安装盘212上均匀分布有多个安装通孔211a。通过螺栓41穿过安装通孔211a插入缸体11内(如图1所示)，即可实现外壳21和缸体11的连接，拆卸很方便。

可选地，如图2所示，外壳21上还可以设置支撑板213，支撑板213与安装板26垂直连接。利用支撑板可以加强安装板固定在外壳上的稳定性。

优选地，如图2所示，支撑板213可以为三角板，稳定效果可达到最佳。

在其它实施例中，外壳也可以直接焊接在缸体上，连接牢固。

在本实施例中，如图5所示，连接轴23与活塞杆连接的一端可以设有外螺纹23a，相应地，如图1所示，活塞杆12内设有沿活塞杆的轴线延伸的活塞杆凹槽12a，并且活塞杆凹槽12a的表面设有与外螺纹匹配的内螺纹，连接轴23和活塞杆12即可通过螺纹连接，拆卸很方便。

可选地，如图1所示，连接轴23外可以套设有锁紧螺母23b，锁紧螺母23b的外径大于活塞杆凹槽12a的内径。锁紧螺母抵在活塞杆上，可以防止连接轴和活塞杆之间的螺纹连接由于反转而松开。

优选地，如图1所示，连接轴23外还可以套设有垫片23c，垫片23c设置在锁紧螺母23b和活塞杆12之间，避免连接轴由于与锁紧螺母抵触而损伤。

在本实施例中，如图5所示，连接轴23内可以设有沿连接轴的轴线延伸的螺孔23d，相应地，如图3所示，第一平板241上可以设有供螺钉穿过的螺钉通孔241a。通过螺钉42穿过螺钉通孔241a固定在螺孔23d内(如图1所示)，将连接轴23和第一平板241螺纹连接，拆卸十分方便。

在实际应用中，螺孔23d的数量可以有多个，以达到较好的固定效果。

具体地，如图3所示，螺钉通孔241a可以为圆形孔，以匹配螺钉的形状，连接牢固。

可选地，如图3所示，第一平板241可以为类三角形板，一方面可以加强板的强度，另一方面可以节省材料的使用。

在其它实施例中，连接轴也可以垂直焊接在第一平板上，连接方便和牢固。

在本实施例中，如图1和图4所示，第二平板242上可以设有条形通孔242a，条形通孔242的延伸方向与第一平板242平行，相应地，杠杆25与第二平板242连接的一端设有滑块25a，滑块25a插入在条形通孔242a中。

如图1所示，活塞杆12伸缩时，连接轴23与活塞杆12一起沿连接轴23的轴线作直线运动，并推动第一平板241也沿连接轴23的轴线平移，第一平板241带动第二平板242一起平移，进而带动杠杆25动作。由于杠杆25只能围绕在安装板26上的安装点转动，因此杠杆25的转动轨迹可以分解为沿连接轴23的轴线的位移和垂直于连接轴23的轴线方向的位移，沿连接轴23的轴线的位移与第二平板242一致，垂直于连接轴23的轴线方向的位移是相对第二平板242的位移，即杠杆25和第二平板242在垂直于连接轴23的轴线方向上有相对运动。在第二平板242上开设沿垂直于连接轴23的轴线方向延伸的条形通孔，在杠杆25转动的一端上设置滑块，如果杠杆25和第二平板242在垂直于连接轴23的轴线方向上有相对运动，则滑块沿条形通孔的延伸方向在条形通孔内滑动即可平衡杠杆25相对第二平板242在垂直于连接轴23的轴线方向的位移。

可选地，如图1所示，滑块25a上固定连接有挡块25b，挡块25b与条形通孔的宽度平行的尺寸A大于条形通孔242a的宽度B，挡块25b和杠杆25分别位于第二平板242的两侧。利用挡块与杠杆配合，将滑块限定在条形通孔中。

在其它实施中，也可以将杠杆和第二平板铰接，实现更为简单方便。

在本实施例中，如图1所示，杠杆25安装在安装板上的一端上可以设有转动通孔25c，转动通孔25c内设有轴承，转动通孔25c和轴承通过销子固定，轴承通过轴承座固定在安装板26上。

在本实施例的又一种实现方式中，如图1所示，该装置还可以包括第一齿轮28和第二齿轮29，第一齿轮28固定在杠杆25安装在安装板上的一端上，第一齿轮28的转动轴线与杠杆25的转动轴线重合，第二齿轮29与第一齿轮28啮合，第二齿轮29的齿数少于第一齿轮28的齿数，第二齿轮29和角度传感器27同轴连接。利用第一齿轮和第二齿轮不同的齿数，将杠杆小角度的转动转化为角度传感器大角度的转动，提高角度传感器检测的精度。

在实际应用中，角度传感器和输出角度传感器产生的角度信号的数据线可以设置在一个电路板上，电路板通过螺栓43(如图1所示)固定在安装板上。

在本实施例中，如图1所示，杠杆25和第一齿轮28上可以对应设有若干固定通孔(杠杆25上的固定通孔为25d)，杠杆上的若干固定通孔25d围绕转动通孔25c设置，螺栓穿过杠杆25和第一齿轮28上的固定通孔并用螺母锁定，即可将第一齿轮28固定在杠杆25上。

可选地，如图1所示，第一齿轮28可以为扇形齿轮，在满足检测角度的情况下，可以避免齿轮与其它部件之间发生干涉，减少装置占用的体积。

需要说明的是，如果不设置第一齿轮和第二齿轮，则可以将角度传感器与杠杆同轴连接，角度传感器直接检测杠杆转动的角度。

在本实施例的又一种实现方式中，如图1所示，杠杆25上还可以设有指针25e，安装板26上设有角度刻度26a，指针25e从杠杆25指向角度刻度26a。通过指针指向的角度值，可以方便地确定出杠杆转动的角度。

需要说明的是，在实际应用中，安装板26设置在外壳21的外表面上，外壳21上设有供杠杆25穿过的杠杆通孔，杠杆25的一端在外壳21内与第二平板242连接，杠杆25的另一端通过杠杆通孔伸出外壳21，可转动地安装在安装板26上。

在本实施例的一种实现方式中，如图1所示，该装置还可以包括撞块31和与撞块31相配合的行程开关32，撞块31固定在第二平板242上，行程开关32固定在外壳21上。具体地，行程开关32设置在撞块31的运动轨迹上，当撞块碰到行程开关时，行程开关发出报警信号，从而对液压油缸的运动范围进行限制。

需要说明的是，本实施例中的角度信号、行程信号和报警信号最终都汇集到集中控制中心，集中控制中心设有处理器，可以根据汇集到的信号对液压油缸进行控制。

可选地，如图1所示，撞块31上可以设有第一通孔31a，如图3所示，第二平板242上可以设有第二通孔242a和第三通孔242b，第二通孔242a的延伸方向与第一平板241垂直，撞块31从第二通孔242a穿过，第三通孔242b的延伸方向与第一平板241平行，螺栓44分别穿过第一通孔31a和第三通孔242b与螺母(图中未示出)连接，从而将撞块31固定在第二平板242上，拆卸十分方便。

优选地，如图1所示，第一通孔31a和第三通孔242b可以均为条形通孔，且第一通孔31a的延伸方向和第二通孔242b的延伸方向垂直，可以实现撞块和第二平板的牢固连接。

在实际应用中，如图3所示，第一平板241上还可以设有第四通孔241c，以方便将撞块31固定在第二平板242上。

可选地，如图1所示，行程开关32可以通过螺栓45固定在安装板26上。通过螺栓连接，拆卸方便。

可选地，如图1所示，行程开关32的数量可以为两个，两个行程开关32以撞块31为中心对称设置。在两个移动方向上均设置行程开关，可以为活塞杆伸缩提供全面的限位保护。

在本实施例中，位移传感器22可以为磁致伸缩位移传感器。

本实施例以位移传感器为磁致伸缩位移传感器为例，参见图1，位移传感器22包括磁杆221、套设在磁杆221外的磁环222、以及与磁杆221连接的检测器223，检测器223固定在外壳21与缸体连接的一侧相对的另一侧的内表面上，磁环222固定在第一平板241上，如图3所示，第一平板241固定磁环222的位置开设有磁杆221穿过的磁杆通孔241b，如图1所示，磁杆221的轴线与活塞杆12的轴线平行或重合。

需要说明的是，磁致伸缩位移传感器的工作原理是：磁环和磁杆分别产生一个磁场，检测器发出的访问脉冲电流沿磁杆传递到磁环，当磁环移动时，两个磁场的相交处产生应变脉冲信号，应变脉冲信号沿磁杆迅速传递到检测器，检测器根据应变脉冲信号确定磁环的位置，从而确定直线运动的位移。

具体地，磁杆通孔241b可以为方形孔(如图3所示)，为磁杆提供充分的活动空间。

在具体实现中，如图1所示，检测器223可以通过支架43固定在外壳21上，实现简单方便，连接牢固。

在实际应用中，如图1所示，检测器223上可以设有与外界(如液压油缸的控制器)连接的数据线46，角度传感器上也可以设有与外界(如液压油缸的控制器)连接的数据线(图中未示出)，以便将产生的角度信号和位移信号传输出去控制液压油缸。

在其它实施例中，位移传感器也可以为电位器式位移传感器，还可以为光电式位移传感器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于检测液压油缸位移的装置，所述液压油缸包括缸体和从所述缸体伸出的活塞杆；所述装置包括外壳和设置在所述外壳内的位移传感器，所述外壳套设在伸出所述缸体的活塞杆外，并且所述外壳与所述缸体固定连接；

其特征在于，所述装置还包括连接轴、导板、杠杆、安装板和用于检测所述杠杆的转动角度的角度传感器，所述导板包括垂直连接的第一平板和第二平板；所述连接轴的一端与伸出所述缸体的活塞杆连接，所述连接轴的轴线与所述活塞杆的轴线平行或重合，所述连接轴的另一端垂直连接在所述第一平板上；所述位移传感器设置在所述第一平板上；所述安装板固定在所述外壳上，所述杠杆的一端可转动地安装在所述安装板上，所述杠杆的转动轴线与所述活塞杆的轴线垂直，所述杠杆的另一端与所述第二平板连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二平板上设有条形通孔，所述条形通孔的延伸方向与所述第一平板平行，所述杠杆与所述第二平板连接的一端设有滑块，所述滑块插入在所述条形通孔中。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滑块上固定连接有挡块，所述挡块与所述条形通孔的宽度平行的尺寸大于所述条形通孔的宽度，所述挡块和所述杠杆分别位于所述第二平板的两侧。

4.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述位移传感器包括磁杆、套设在所述磁杆外的磁环、以及与所述磁杆连接的检测器，所述检测器固定在所述外壳与所述缸体连接的一侧相对的另一侧的内表面上，所述磁环固定在所述第一平板上，所述第一平板固定所述磁环的位置开设有供所述磁杆穿过的磁杆通孔，所述磁杆的轴线与所述活塞杆的轴线平行或重合。

5.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括撞块和与所述撞块相配合的行程开关，所述撞块固定在所述第二平板上，所述行程开关固定在所述外壳上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述行程开关的数量为两个，两个所述行程开关以所述撞块为中心对称设置。

7.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定在所述杠杆安装在所述安装板上的一端上，所述第一齿轮的转动轴线与所述杠杆的转动轴线重合，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮的齿数少于所述第一齿轮的齿数，所述第二齿轮和所述角度传感器同轴连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一齿轮为扇形齿轮。

9.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述活塞杆内设有沿所述活塞杆的轴线延伸的活塞杆凹槽，所述活塞杆凹槽的表面设有内螺纹，所述连接轴与所述活塞杆连接的一端设有与所述内螺纹匹配的外螺纹。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述连接轴外套设有锁紧螺母，所述锁紧螺母的外径大于所述活塞凹槽的内径。