CN109238069A - 驱动器的活塞行程位置检测组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驱动器的活塞行程位置检测组件，该组件包括设置在活塞端面上的延伸臂，驱动器外壳上开设有供延伸臂穿过的第一通孔；驱动器外壳外设有固定板，固定板上开设有供延伸臂穿过的第二通孔，固定板的顶面设有滑槽，滑槽的底面与第二通孔相连通；滑槽内滑动安装有滑块，滑块中央开设有供延伸臂穿过的第三通孔；在滑块的其中一个滑行终点处设有压力传感器，压力传感器朝向滑块的一侧设有驱使第三通孔偏离第二通孔的压力触点，滑块用于受延伸臂挤压而使第三通孔对准第二通孔并挤压压力触点。本申请安装时没有过多注意事项，利用压力传感器感应滑块的位置变化来判断活塞是否到达行程终点，检测精度和灵敏度高，使用安全性高。

Description

驱动器的活塞行程位置检测组件

技术领域

本发明属于驱动器技术领域，具体涉及一种驱动器的活塞行程位置检测组件。

背景技术

驱动器(包括气动式的、液压式的和电动式的)一般都包括壳体以及滑动安装在壳体内的活塞，对具有特定行程的驱动器，检测行程结束时活塞所处的位置能够了解活塞是否达到行程终点，以确保活塞发挥应有的驱动作用。

常规的检测活塞是否达到行程终点的方法是在活塞的行程两端分别安装磁性开关。以气缸为例，当气缸的磁环移动，慢慢靠近磁性开关时，磁性开关的磁簧片就会被感应，从而使得触电关闭，产生信号；当气缸的磁环离开磁性开关的感应区域时，磁性开关的磁簧片失去感应的磁性，从而使得触电断开，就不会产生信号，这样就可以检查气缸活塞的位置移动情况，从而控制相应的阀门动作。

但磁性开关的危险性较高，不仅使用时存在较多的注意事项，特别是用在高压电路中时，需要十分小心；同时其安装过程也较为麻烦：安装磁性开关时，不能让磁性开关受过大的冲击力，不能和其他高压线路连接在一起；两个磁性开关之间的安装距离最好大于3mm。

因此，在确保准确灵敏地检测活塞行程结束时是否到达预定位置的基础上开发安全性高、安装方便的活塞行程位置检测组件是十分必要的。

发明内容

本申请的发明目的是提供一种安全性高、安装方便且检测精度和灵敏度高的驱动器的活塞行程位置检测组件。

为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种驱动器的活塞行程位置检测组件，包括设置在驱动器活塞端面上的延伸臂，驱动器外壳上开设有供延伸臂穿过的第一通孔；驱动器外壳外侧设有固定板，所述的固定板上开设有供延伸臂穿过的第二通孔，所述的固定板的顶面设有滑槽，该滑槽的底面与第二通孔相连通；所述的滑槽内滑动安装有滑块，所述的滑块中央开设有供延伸臂穿过的第三通孔；

在滑块的其中一个滑行终点处设有压力传感器，该压力传感器朝向滑块的一侧设有驱使第三通孔偏离第二通孔的压力触点，所述的滑块用于受延伸臂挤压而使第三通孔对准第二通孔并挤压压力触点以触发压力传感器。

本申请在驱动器活塞端面设置与驱动器活塞同步运动的延伸臂，延伸臂能够经第一通孔和第二通孔伸出至驱动器外壳外侧，与滑块发生相互作用：当延伸臂未进入第三通孔时，滑块受压力触点的位置限制(仅限制滑块自由移动不在压力触点处施加压力)而使得第三通孔偏离第二通孔；当延伸臂进入第三通孔内后，会挤压滑块，驱使第三通孔对准第二通孔以便延伸臂穿入，同时会挤压压力触点，进而触发压力传感器，从而可以根据压力传感器有无感受到压力或感受到的压力的大小来判断驱动器活塞的行程位置是否到达行程终点。当延伸臂从第三通孔离开后，延伸臂施加在滑块上的作用力消失，压力触点则会驱使滑块回复到原来位置。

本申请的行程位置检测组件结构简单，安装方便，安装时只要装配到位即可，没有过多注意事项；利用压力传感器感应滑块的位置变化来判断驱动器活塞是否到达行程终点，不仅检测精度和灵敏度高，而且采用传感器进行检测无需像磁性开关那样设置电路，使用安全性高。

在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的滑槽的起始端处于固定板的边缘，所述的固定板上设有用于将滑块限制在滑槽内的限位件。在检测过程中滑块时常受到来自延伸臂的冲击，限位件有助于确保滑块将来自延伸臂的压力全部转移至压力触点上。当然，除了设置单独的需要额外安装的限位件，也可以直接在固定板中挖设只有一个开口(即朝向传感器)的滑槽。

在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的滑槽的宽度与滑块的宽度相适应，所述的压力触点与限位件之间的距离与滑块的长度相当；所述的滑块用于受延伸臂挤压而使第三通孔对准第二通孔同时使压力触点发生形变以触发压力传感器。

由于滑块的滑行距离非常小，因此不必设置过长的滑槽，滑块的两个滑行终点基本上是与滑槽的起始端和末端相重合的，压力触点与限位件之间的距离即相当于滑槽的长度，从而使得在延伸臂未进入第三通孔时，滑块的两个相对侧面分别抵靠在压力触点与限位件上，但并不在压力触点和限位件上施加压力；而一旦延伸臂进入第三通孔，由于限位件难以发生形变，滑块会朝压力传感器移动，挤压压力触点使其发生形变(此时滑块的另一侧面离开限位件)，从而触发压力传感器。

将滑槽的宽度设置为与滑块的宽度相适应能够避免滑块在滑槽内发生横向移动，而将压力触点与限位件之间的距离设置为与滑块的长度相当，则能够确保一旦延伸臂进入第三通孔，压力触点即会被触发，从而大大提高检测精度和灵敏度。

除了设置为滑块驱使压力触点发生形变，还可以将压力触点设置为嵌装式的，

压力触点的数量可以根据具体需要具体设置。在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的压力触点的位置与第三通孔的中心轴的位置相对；或者，在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的压力触点有至少两个，所有压力触点在滑块上的投影关于第三通孔的中心轴对称布置。与第三通孔的中心轴的位置相对(一个压力触点)或者在滑块上的投影关于第三通孔的中心轴对称布置(多个压力触点)均是为了确保压力触点能够最大程度地、均匀地接收来自滑块的压力，确保检测数据稳定、准确。

在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的压力触点具有膨大的头部。膨大的头部确保压力触点均匀受力且形变，不会发生压力触点折断或造成滑块磨损等情况。

在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，在滑块朝向固定板的一侧，所述的第三通孔带有用于引导延伸臂进入第三通孔的扩口区域。扩口区域便于延伸臂快速伸入第三通孔内，提高组件之间的顺滑度，进而提高检测灵敏度。

在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的限位件包括覆盖在固定板顶面的保护板，所述的保护板的相对两侧分别带有延伸至滑槽起始端的第一限位板和延伸至压力传感器侧面的第二限位板。

在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的保护板与固定板之间设有第一定位结构。

在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的第一定位结构包括设置在保护板上的第四通孔，以及设置在固定板上的第一连接通道，所述的第一连接通道内设有螺纹段，所述的第四通孔和第一连接通道之间穿设有螺栓，该螺栓与螺纹段螺纹连接。

在上述的驱动器的活塞行程位置检测组件中，所述的第一连接通道有至少两个，所有第一连接通道均匀布置在滑槽的两侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本申请在驱动器活塞端面设置与驱动器活塞同步运动的延伸臂，延伸臂能够经第一通孔和第二通孔伸出至驱动器外壳外侧，与滑块发生相互作用：当延伸臂未进入第三通孔时，滑块受压力触点的位置限制(仅限制滑块自由移动不在压力触点处施加压力)而使得第三通孔偏离第二通孔；当延伸臂进入第三通孔内后，会挤压滑块，驱使第三通孔对准第二通孔以便延伸臂穿入，同时会挤压压力触点，进而触发压力传感器，从而可以根据压力传感器有无感受到压力或感受到的压力的大小来判断驱动器活塞的行程位置是否到达行程终点；当延伸臂从第三通孔离开后，延伸臂施加在滑块上的作用力消失，压力触点则会驱使滑块回复到原来位置。

(2)本申请的行程位置检测组件结构简单，安装方便，安装时只要装配到位即可，没有过多注意事项；利用压力传感器感应滑块的位置变化来判断驱动器活塞是否到达行程终点，不仅检测精度和灵敏度高，而且采用传感器进行检测无需像磁性开关那样设置电路，使用安全性高。

附图说明

图1为本发明一种驱动器的活塞行程位置检测组件的结构示意图；

图2为本发明一种驱动器的活塞行程位置检测组件的局部结构爆炸图；

图3为本发明一种驱动器的活塞行程位置检测组件在另一视角下的结构示意图；

图4为图3中A-A剖视图；

图5为图4中B部分的放大图；

图6为图5中延伸臂和滑块在检测状态下的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。

实施例1

如图1和图5所示，本实施例一种驱动器的活塞行程位置检测组件，该驱动器包括驱动器外壳1，驱动器外壳1包括密封连接的壳体11和顶板12，壳体11内滑动密封地安装有驱动器活塞13。

如图4和图5和图6所示，本实施例中，该活塞行程位置检测组件包括设置在驱动器活塞13端面上的延伸臂2，延伸臂2处于驱动器活塞13的端面中央，与驱动器活塞13固连且同步运动；顶板12上开设有供延伸臂2穿过的第一通孔14，由于延伸臂2的前端是要伸出至驱动器外侧的，因此延伸臂2与该第一通孔14的内壁滑动密封配合，不破坏驱动器活塞13的密封运行环境；可以在第一通孔14周围适当地增设密封圈来实现顶板12和延伸臂2的密封配合。

如图5所示、结合图1和图2可见，顶板12的顶面固定安装有固定板3，其固定安装方式请见下文描述。固定板3上也开设有供延伸臂2穿过的第二通孔31，固定板3的顶面还开设有滑槽32，滑槽32的底面与第二通孔31相连通，滑槽32的起始端处于固定板3的边缘，滑槽32的末端则固定安装有压力传感器4，在压力传感器4和滑槽32起始端之间，滑槽32内滑动安装有滑块5，滑块5的宽度与滑槽32的宽度相当，固定板3的顶面还设有用于将滑块5限制在滑槽32内的限位件6。

如图2所示，该限位件6包括覆盖在固定板3顶面的保护板61，保护板61的相对两侧分别带有延伸至滑槽32起始端的第一限位板62和延伸至压力传感器4侧面的第二限位板63。同时，保护板61与固定板3之间设有第一定位机构，保护板61和顶板12之间设有第二定位结构。

该第一定位结构包括设置在保护板61上的第四通孔64，以及设置在固定板3上的第一连接通道33，第一连接通道33内设有螺纹段，第四通孔64和第一连接通道33之间穿设有螺栓7，该螺栓7与螺纹段螺纹连接。

该第二定位结构包括设置在保护板61上的第五通孔65，设置在固定板3上的第二连接通道34，以及设置在顶板12顶面的第三连接通道(图中未示出)，其中第二连接通道34和第三连接通道内均设有螺纹段，第五通孔65、第二连接通道34和第三连接通道之间穿设有螺杆8，螺杆8与第二连接通道34和第三连接通道内的螺纹段螺纹连接。

如图2所示，本实施例中分别在固定板3上设置了两个第一连接通道33和两个第二连接通道34，两个第一连接通道33和两个第二连接通道34均对称布置在滑槽32的两侧，确保定位稳固。

如图5和图6所示，安装限位件6后，保护板61、第一限位板62和压力传感器4将滑块5限制在滑槽32内，压力传感器4朝向滑块5一侧的侧面上设有压力触点41；滑块5上还开设有供延伸臂2穿过的第三通孔51。在延伸臂2未穿入第三通孔51时，滑块5的其中一个侧面抵靠在第一限位板62上或留有少量间隙(间隙的宽度应小于滑块5的位移量)，相对的另一个侧面抵靠在压力触点41上或留有少量间隙(间隙的宽度应小于滑块5的位移量)，但此时滑块5并不在压力触点41和第一限位板62上施加压力，并且第三通孔51是偏离第二通孔31的。当延伸臂2穿入第三通孔51时，延伸臂2会挤压滑块5从而驱使第三通孔51对准第二通孔31以便延伸臂2穿入，同时由于限位件6难以发生形变，滑块5会朝压力传感器4移动，挤压压力触点41使其发生形变(此时滑块5的另一侧面离开第一限位板62)，进而触发压力传感器4，从而可以根据压力传感器4有无感受到压力或感受到的压力的大小来判断驱动器活塞13的行程位置是否到达行程终点；当延伸臂2从第三通孔51离开后，延伸臂2施加在滑块5上的作用力消失，压力触点41则会驱使滑块5回复到原来位置。

如图5和图6所示，为了便于延伸臂2快速地进入第三通孔51，在滑块5朝向固定板3的一侧，第三通孔51带有用于引导延伸臂2进入第三通孔51的扩口区域52。

如图1至图3所示，将具有本实施例的活塞13行程位置检测组件的驱动器用于气门9中时，驱动器即用于驱动气门销91以打开或关闭气门9，同时可以通过压力传感器4的输出信号(是否感受到压力或感受到的压力的大小)来检测气门销91是否完全打开。

Claims (10)

1.一种驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，包括设置在驱动器活塞(13)端面上的延伸臂(2)，驱动器外壳(1)上开设有供延伸臂(2)穿过的第一通孔(14)；驱动器外壳(1)外侧设有固定板(3)，所述的固定板(3)上开设有供延伸臂(2)穿过的第二通孔(31)，所述的固定板(3)的顶面设有滑槽(32)，该滑槽(32)的底面与第二通孔(31)相连通；所述的滑槽(32)内滑动安装有滑块(5)，所述的滑块(5)中央开设有供延伸臂(2)穿过的第三通孔(51)；

在滑块(5)的其中一个滑行终点处设有压力传感器(4)，该压力传感器(4)朝向滑块(5)的一侧设有驱使第三通孔(51)偏离第二通孔(31)的压力触点(41)，所述的滑块(5)用于受延伸臂(2)挤压而使第三通孔(51)对准第二通孔(31)并挤压压力触点(41)以触发压力传感器(4)。

2.如权利要求1所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，所述的滑槽(32)的起始端处于固定板(3)的边缘，所述的固定板(3)上设有用于将滑块(5)限制在滑槽(32)内的限位件(6)。

3.如权利要求2所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，所述的滑槽(32)的宽度与滑块(5)的宽度相适应，所述的压力触点(41)与限位件之间的距离与滑块(5)的长度相当；所述的滑块(5)用于受延伸臂(2)挤压而使第三通孔(51)对准第二通孔(31)同时使压力触点(41)发生形变以触发压力传感器(4)。

4.如权利要求2所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，所述的压力触点(41)的位置与第三通孔(51)的中心轴的位置相对。

5.如权利要求3所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，所述的压力触点(41)有至少两个，所有压力触点(41)在滑块(5)上的投影关于第三通孔(51)的中心轴对称布置。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，在滑块(5)朝向固定板(3)的一侧，所述的第三通孔(51)带有用于引导延伸臂(2)进入第三通孔(51)的扩口区域(52)。

7.如权利要求2-5中任意一项所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，所述的限位件(6)包括覆盖在固定板(3)顶面的保护板(61)，所述的保护板(61)的相对两侧分别带有延伸至滑槽(32)起始端的第一限位板(62)和延伸至压力传感器(4)侧面的第二限位板(63)。

8.如权利要求7所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，所述的保护板(61)与固定板(3)之间设有第一定位结构。

9.如权利要求8所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，所述的第一定位结构包括设置在保护板(61)上的第四通孔(64)，以及设置在固定板(3)上的第一连接通道(33)，所述的第一连接通道(33)内设有螺纹段，所述的第四通孔(64)和第一连接通道(33)之间穿设有螺栓(7)，该螺栓(7)与螺纹段螺纹连接。

10.如权利要求9所述的驱动器的活塞行程位置检测组件，其特征在于，所述的第一连接通道(33)有至少两个，所有第一连接通道(33)均匀布置在滑槽(32)的两侧。