CN112431812A - 一种丝杠位移自检测式液压缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公布一种丝杠位移自检测式液压缸，属于液压缸技术领域。包括缸筒和活塞杆，缸筒左端固定有缸底，活塞杆左端安装有活塞；活塞杆轴心安装有丝杠，丝杠左端穿过有缸底轴心；丝杠与缸底转动接触，丝杠与缸底接触部位安装有密封装置；活塞杆上固定有螺套，螺套配合安装在丝杠上；缸底左侧固定有旋转检测装置，旋转检测装置用于检测丝杠左端的转动数据。本发明使用丝杠螺母结构的特点，将活塞杆的直线运动转化为旋转运动，并根据丝杠的转数测出活塞杆的位移；测量方便，适用于长时间工作在高温高压的油液环境中，同时能够适应高频压力脉冲环境，稳定性很高；结构简单易行，经济实用，可以在多种油缸中进行推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及液压缸技术领域，具体是一种丝杠位移自检测式液压缸。
背景技术
液压缸作为液压系统的执行元件，其具有传动结构简单，动作灵活，可传递作用力等特点，在工程机械中使用较为广泛。而其位移测量装置近些年也有很大的进步，从外置位移传感器，到内置各种物理传感器，再到检测标尺刻在活塞杆上，这些结构都各有其特点和实用性。
使用磁致位移传感器并结合活塞杆内部的波导管、磁环、支撑块等结构进行位移测量，其总体是借助内置传感器，该方案有适用局限性，安装精度要求高，出现问题不易维修等缺点。
外置活塞杆位移传感器，传感器需占用油缸以外的空间且安装复杂，在空间狭窄的工况下难以使用；
采用内置式行程传感液压缸，利用超声波、光电等效应进行工作，缺点往往是装配较为繁琐，加工生产困难，且存在一定的适用范围，如不能长时间处于高温高压的的油液中，零件易损耗，不能适应高频脉冲压力的环境等问题，同时在出现故障时不易维修。
在活塞杆上制作标尺的方式，再通过外置磁敏传感器进行测量，这种方式虽然测量精度高，但是其会占用外部空间，且对于安装的精度要求很高，其对传感器的保护也有比较高的要求，并不适用于大部分液压缸。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种丝杠位移自检测式液压缸。
本发明通过以下技术方案实现：一种丝杠位移自检测式液压缸，包括缸筒和活塞杆，缸筒左端固定有缸底，活塞杆左端安装有活塞；所述活塞杆轴心安装有丝杠，丝杠左端穿过有缸底轴心；所述丝杠与缸底转动接触，丝杠与缸底接触部位安装有密封装置；活塞杆上固定有螺套，螺套配合安装在丝杠上；所述缸底左侧固定有旋转检测装置，旋转检测装置用于检测丝杠左端的转动数据。
其进一步是：所述活塞杆轴心处固定有芯管；所述丝杠位于芯管中，丝杠右端固定有滑动支承，滑动支承与芯管内壁滑动配合；芯管右端开设有过油孔。
所述活塞右端套装固定在活塞杆左端外，所述螺套套装固定活塞左端内。
所述缸底左端轴心处开设有沉槽，在缸底沉槽与丝杠左端之间安装有双列密封角接触球轴承。
所述缸底左端固定有防护罩，所述旋转检测装置位于防护罩内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用丝杠螺母结构的特点，将活塞杆的直线运动转化为旋转运动，并根据丝杠的转数测出活塞杆的位移；结构为机械结构且原理简单，测量方便，适用于长时间工作在高温高压的油液环境中，同时能够适应高频压力脉冲环境，稳定性很高；该结构简单易行，经济实用，具有很高的稳定性、可靠性和很好的可实施性，可以在多种油缸中进行推广使用。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1中左部放大图；
图中：1-旋转检测装置，2-防护罩，3-缸底，4-双列密封角接触球轴承，5-螺套，6-丝杠，7-活塞，8-活塞杆，9-芯管，10-滑动支承。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
结合图1和图2所示，一种丝杠位移自检测式液压缸，包括缸筒和活塞杆8，缸筒左端固定有缸底3，活塞杆8左端安装有活塞7。
活塞杆8轴心处固定有芯管9，丝杠6位于芯管9中，丝杠6左端穿过有缸底3轴心；丝杠6与缸底3转动接触，丝杠6与缸底3接触部位安装有密封装置；丝杠6右端固定有滑动支承10，滑动支承10与芯管9内壁滑动配合；芯管9右端开设有过油孔。
活塞7右端套装固定在活塞杆8左端外。螺套5套装固定活塞7左端内，螺套5配合安装在丝杠6上。
缸底3左端轴心处开设有沉槽，在缸底3沉槽与丝杠6左端之间安装有双列密封角接触球轴承4。缸底3左侧固定有旋转检测装置1，旋转检测装置1用于检测丝杠6左端的转动数据。缸底3左端固定有防护罩2，旋转检测装置1位于防护罩2内。
安装时，先将螺套5拧至丝杠6上，再将丝杠6放入芯管9，之后安装缸底3并用螺栓固定，再依次安装双列密封角接触球轴承4，旋转检测装置1和防护罩2，并用螺栓固定。
工作原理：
在液压缸开始工作时，活塞杆8向外伸出，活塞杆8在轴向不会旋转，而丝杠6上有螺纹结构，在活塞杆8伸出时会使丝杠6旋转，而双列密封角接触球轴承4会保证缸底3不会产生相对运动，外部连接的旋转检测装置1，可以根据丝杠6旋转的转数以及螺距，显示出活塞杆8的实时位移情况。
本实施例通过在活塞杆内部设置一个丝杠螺母结构，在活塞杆伸出和缩回时，将直线运动转化为旋转运动，从而可以通过丝杠螺母的螺距和旋转的转数得到活塞杆实时的位移，可以简便高效的实现油缸位移的测量，可适用于带芯管的液压缸，例如水平油缸等。还可以用于尺寸合适的空心活塞杆结构，改进方便，易于进行推广使用。
本实施例通过在活塞杆内部设置简单的丝杠螺母机械结构，并在外部设置传感器测出活塞杆的实时位移，取代在液压缸内部设置的各类复杂传感器，在极大的降低了成本的同时，也有了较高的测量精度。同时丝杠在工作时浸泡于油液中，润滑性能和防腐性能优异，也易于结构的维护。除此之外，该结构不受高压油液的影响，可以在任何高温高压的油液中使用，同时能够适应高频压力脉冲环境，在具有很高的稳定性和可靠性的同时，通用性和可行性也很强，可以在多种油缸上推广，结构改进也容易实现。区别于其他传感器的复杂原理和高昂成本，外置活塞杆传感器所需的大量空间，本实施例以最理想实用的方式，实现了对油缸行程的实时测量。
Claims (5)
1.一种丝杠位移自检测式液压缸，包括缸筒和活塞杆（8），缸筒左端固定有缸底（3），活塞杆（8）左端安装有活塞（7）；其特征在于：所述活塞杆（8）轴心安装有丝杠（6），丝杠（6）左端穿过有缸底（3）轴心；所述丝杠（6）与缸底（3）转动接触，丝杠（6）与缸底（3）接触部位安装有密封装置；活塞杆（8）上固定有螺套（5），螺套（5）配合安装在丝杠（6）上；所述缸底（3）左侧固定有旋转检测装置（1），旋转检测装置（1）用于检测丝杠（6）左端的转动数据。
2.根据权利要求1所述的一种丝杠位移自检测式液压缸，其特征在于：所述活塞杆（8）轴心处固定有芯管（9）；所述丝杠（6）位于芯管（9）中，丝杠（6）右端固定有滑动支承（10），滑动支承（10）与芯管（9）内壁滑动配合；芯管（9）右端开设有过油孔。
3.根据权利要求1所述的一种丝杠位移自检测式液压缸，其特征在于：所述活塞（7）右端套装固定在活塞杆（8）左端外，所述螺套（5）套装固定活塞（7）左端内。
4.根据权利要求1所述的一种丝杠位移自检测式液压缸，其特征在于：所述缸底（3）左端轴心处开设有沉槽，在缸底（3）沉槽与丝杠（6）左端之间安装有双列密封角接触球轴承（4）。
5.根据权利要求1所述的一种丝杠位移自检测式液压缸，其特征在于：所述缸底（3）左端固定有防护罩（2），所述旋转检测装置（1）位于防护罩（2）内。
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