CN108953284A - 一种带位置反馈的低电磁干扰油缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带位置反馈的低电磁干扰油缸，其包括：油缸套筒、活塞杆以及活塞；所述油缸套筒包括有杆腔、无杆腔和电气腔；所述有杆腔和所述无杆腔均设置有油管接口；所述电气腔上设置有直流线缆接口和信号线缆接口。本发明的油缸可以作为射电天文技术领域内主动反射面调整机构的标准液压部件；只需结合所需要的行程和载荷，设计好油缸套筒和活塞杆的尺寸，选择相应的位置传感器，即可快速形成设计方案；此外，本发明为液压动力部件和控制设备从油缸的分离提供了有利的技术条件，为液压缸的制造、测试、运输和安装提供了方便，为多液压缸动作的集中供油，集中控制和集中维护提供了便利。

Description

一种带位置反馈的低电磁干扰油缸
技术领域
本发明涉及促动器领域，尤其是涉及一种带位置反馈的低电磁干扰油缸。
背景技术
随着天文望远镜口径的增大，主动反射面技术日益得到天文领域的重视。使主动反射面发生变形的设备或部件一般称为促动器。与光学望远镜的主动反射面不同，射电望远镜主动反射面变形所需要的调节行程一般较大，需要采用相应的伸缩机构(一般称为促动器)。典型地，在射电望远镜主动反射面中大量应用的是机械式电动缸。相比之下，液压油缸在射电望远镜领域应用尚未普及。相对于传统的电动缸，液压油缸不需要减速器，传动效率高，低磨损，油管布设灵活，可选方案和技术路径多等优点。特别地，在射电天文领域，采用液压油缸还给电磁兼容措施带来很多便利。在需要精确控制位置时，可以在液压缸内的活塞杆内孔中安装直线位置传感器。由于射电天文技术对电磁兼容性的特殊要求，目前并不存在可以直接适用与射电望远镜的液压油缸。针对每一种促动器，需要在电气仓和油缸之间设计相应的接口，针对不同的接口，需要进行相应的电磁兼容设计和测试，这给技术方案的标准化、通用化和可行性论证带来困难。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带位置反馈的低电磁干扰油缸，以解决现有技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种带位置反馈的低电磁干扰油缸，包括：油缸套筒、活塞杆以及活塞；其中，
所述油缸套筒包括有杆腔、无杆腔和电气腔；所述有杆腔和所述无杆腔均设置有油管接口；所述电气腔上设置有直流线缆接口和信号线缆接口；
所述电气腔内设置有直流滤波器、光电转换器、位置传感器电子头以及信号滤波器；其中，所述位置传感器电子头连接有位置传感器，所述位置传感器的位置感应部件贯穿所述无杆腔，穿套在所述活塞杆的内孔中；
所述直流线缆接口连接有直流线缆；所述直流滤波器通过所述直流线缆与电源连接，用于为所述位置传感器和所述光电转换器提供直流电；光电转换器与所述位置传感器电子头连接，用于实现所述位置传感器信号的光电互换；信号线缆依次穿过所述信号线缆接口和所述信号滤波器与光电转换器连接；通过信号线缆将位置传感器的检测信号引出。
作为一种进一步的技术方案，所述信号滤波器为截止波导管。
作为一种进一步的技术方案，所述位置传感器为磁致伸缩位置传感器。
作为一种进一步的技术方案，所述信号线缆为光纤。
作为一种进一步的技术方案，所述电源的供电电压低于48V。
作为一种进一步的技术方案，所述电源的供电电压为24V。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明的油缸可以作为射电天文技术领域内主动反射面调整机构的标准液压部件；只需结合所需要的行程和载荷，设计好油缸套筒和活塞杆的尺寸，选择相应的位置传感器，即可快速形成设计方案；此外，本发明为液压动力部件和控制设备从油缸的分离提供了有利的技术条件，为液压缸的制造、测试、运输和安装提供了方便，为多液压缸动作的集中供油，集中控制和集中维护提供了便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的带位置反馈的低电磁干扰油缸的剖面结构示意图；
图标：1-油缸套筒；2-活塞杆；3-活塞；4-有杆腔；5-无杆腔；6-电气腔；7-有杆腔油管接口；8-无杆腔油管接口；9-直流滤波器；10-光电转换器；11-位置传感器电子头；12-信号滤波器；13-位置传感器；14-直流线缆；15-信号线缆。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
结合图1所示，本实施例提供一种带位置反馈的低电磁干扰油缸，包括：油缸套筒1、活塞杆2以及活塞3；其中，
所述油缸套筒1包括有杆腔4、无杆腔5和电气腔6；所述有杆腔4和所述无杆腔5均设置有油管接口(有杆腔油管接口7和无杆腔油管接口8)；所述电气腔6上设置有直流线缆接口和信号线缆接口；
所述电气腔6内设置有直流滤波器9、光电转换器10、位置传感器电子头11以及信号滤波器12；其中，所述位置传感器电子头11连接有位置传感器13，所述位置传感器13的位置感应部件贯穿所述无杆腔5，穿套在所述活塞杆2的内孔中；
所述直流线缆接口连接有直流线缆14；所述直流滤波器9通过所述直流线缆14与电源(图中未示出)连接，用于为所述位置传感器13和所述光电转换器10提供直流电；光电转换器10与所述位置传感器电子头11连接，用于实现所述位置传感器信号的光电互换；信号线缆15依次穿过所述信号线缆接口和所述信号滤波器12与光电转换器10连接；通过信号线缆15将位置传感器13的检测信号引出。
本发明通过直流线缆14为位置传感器和光电转换板提供直流电，由于电气腔需要实现电磁屏蔽功能，在直流线缆进入电气腔的内部，设置有直流滤波器9。
在该实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述信号滤波器12为截止波导管。
在该实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述位置传感器13为磁致伸缩位置传感器。本发明采用长寿命无接触磁致伸缩位置传感器，采用内置安装以实现良好的电磁屏蔽性能。位置传感器一般采用低压直流供电，其信号和供电线缆一般是集成在一起称为一个线束的。通过光电转换器实现该位置传感器的信号的光电互换，一方面为位置信号的长距离传输提供条件。
在该实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述信号线缆14为光纤。采用光纤穿过截至波导管的过壁方式，避免了复杂信号滤波器的使用，为实现高性能的电磁屏蔽提供条件。如果距离不远，要求不高，不采用光纤传输时，也可以直接采用信号滤波器加信号电缆的方式。
在该实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述电源的供电电压低于48V。优选地，所述电源的供电电压为24V。由于采用的是低压直流，这种滤波器不仅价格便宜，可靠性也很高。此外，采用直流供电的优点是安全，长距离供电时，需要考虑压降，可以就近采用集中交流转直流的方式，由于本发明设备所需功率很低，一般不高于10W，所以供电要求相应较低。
本发明油缸的工作过程如下：
需要活塞杆收缩时，高压油液在液压系统作用下通过有杆腔油管进入有杆腔，驱动活塞杆收缩。反之，高压油液在液压系统作用下通过无杆腔油管进入无杆腔，驱动活塞杆伸长。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
致谢：感谢国家自然科学基金项目11773041对本申请的资助！

Claims (6)

1.一种带位置反馈的低电磁干扰油缸，其特征在于，包括：油缸套筒、活塞杆以及活塞；其中，
所述油缸套筒包括有杆腔、无杆腔和电气腔；所述有杆腔和所述无杆腔均设置有油管接口；所述电气腔上设置有直流线缆接口和信号线缆接口；
所述电气腔内设置有直流滤波器、光电转换器、位置传感器电子头以及信号滤波器；其中，所述位置传感器电子头连接有位置传感器，所述位置传感器的位置感应部件贯穿所述无杆腔，穿套在所述活塞杆的内孔中；
所述直流线缆接口连接有直流线缆；所述直流滤波器通过所述直流线缆与电源连接，用于为所述位置传感器和所述光电转换器提供直流电；光电转换器与所述位置传感器电子头连接，用于实现所述位置传感器信号的光电互换；信号线缆依次穿过所述信号线缆接口和所述信号滤波器与光电转换器连接；通过信号线缆将位置传感器的检测信号引出。
2.根据权利要求1所述的带位置反馈的低电磁干扰油缸，其特征在于，所述信号滤波器为截止波导管。
3.根据权利要求1所述的带位置反馈的低电磁干扰油缸，其特征在于，所述位置传感器为磁致伸缩位置传感器。
4.根据权利要求1所述的带位置反馈的低电磁干扰油缸，其特征在于，所述信号线缆为光纤。
5.根据权利要求1所述的带位置反馈的低电磁干扰油缸，其特征在于，所述电源的供电电压低于48V。
6.根据权利要求5所述的带位置反馈的低电磁干扰油缸，其特征在于，所述电源的供电电压为24V。
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