CN113027863A - 超长行程液压缸内置传感器保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了超长行程液压缸内置传感器保护装置，包括内护管、开边法兰、支承活塞、外护管、磁环、磁环座、挡块、主活塞、凸台和凸台螺母；本发明通过主活塞为液压缸内置传感器提供一个端部的支承点，通过支承活塞为液压缸内置传感器提供一个中部的支承点，本发明实现了超长行程液压缸内置传感器保护装置的双活塞支承，更好的避免超长行程液压缸内置传感器保护装置的折弯问题，具有结构简单，效果突出的特点。

Description

超长行程液压缸内置传感器保护装置

技术领域

本发明涉及液压缸领域，更具体地说，它涉及超长行程液压缸内置传感器保护装置。

背景技术

一般的液压缸内置传感器安装的是磁致伸缩式位移传感器，它是一种电子头加波导杆的细长杆结构；在液压缸行程小于3米时，位移传感器可以不用保护装置直接安装在油缸内部，但是大于3米时，传感器细长杆受重力作用下垂，会被液压缸缩回时折弯，故在设计长行程的内置传感器时，需要设计保护装置来避免这个问题，常规的传感器保护装置，只适用于行程在7米以下的液压缸，大于7米的行程，即使加了保护装置，也很难避免保护装置的套管下垂而造成传感器损坏的问题，而本设计就是针对7米以上的超长行程液压缸内置传感器而提出来的一种有效解决方案，适用于水电闸门、换辊油缸、石油钻井平台等需要超长程液压缸应用场合，现有的超长行程液压缸内置传感器保护装置多为单活塞结构，也就是液压缸本身和活塞杆连接的活塞，当活塞杆外伸时，由于液压缸内置传感器设在套管内，液压缸内置传感器的套管是套接在活塞内活塞杆内部，所以液压缸内置传感器的套管以内活塞为支撑，活塞杆又以活塞为支撑，活塞则以缸筒内壁为支撑，以此来给液压缸内置传感器提供一个位于缸筒内部的支承点。

上述方案存在缺陷：当液压缸行程较大时对应的液压缸内置传感器的套管的长度也会很长，如果活塞杆完全伸出，单活塞结构的液压缸只能在液压缸内置传感器的套管的首尾两端对其提供支撑，而由于的液压缸内置传感器的套管较长，套管悬空段较重，所以套管末端容易下垂，液压缸在往返运行时，细长杆结构的磁致伸缩式位移传感器会跟着套管在液压缸缩回时被折弯，所以，保护装置的套管下垂会造成传感器损坏的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的在于提供一种超长行程液压缸内置传感器保护装置，本装置通过双活塞结构为液压缸内置传感器提供一个中部的支承点，避免液压缸内置传感器过长而导致折弯问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：超长行程液压缸内置传感器保护装置，包括内护管、开边法兰、支承活塞、外护管、磁环、磁环座、挡块、主活塞、凸台和凸台螺母，液压缸的活塞杆的底端中部设有空腔，所述支承活塞设在缸筒内且位于所述主活塞和缸筒内腔底面之间，所述支承活塞中部设有中心通孔，所述支承活塞上围绕所述中心通孔轴心线均匀分布有过油孔，所述内护管一端穿过所述支承活塞的中心通孔伸入所述活塞杆的空腔中，所述内护管位于活塞杆的空腔内部的一端设有可拆卸的凸台螺母，所述内护管另一端穿过缸筒底部并安装有磁致伸缩式位移传感器，所述外护管套接在所述内护管上，外护管一端位于所述支承活塞的中心通孔内并通过所述支承活塞底部的开边法兰与所述支承活塞连接，外护管另一端有凸台，所述挡块设在活塞杆的空腔内且靠近活塞杆底部的一端，所述挡块的内孔能通过外护管，但不能通过外护管的凸台，所述磁环设在所述活塞杆的空腔内且位于所述挡块靠近活塞杆底部的一侧，所述挡块和所述磁环均套接在所述外护管上。

在其中一个实施例中，所述支承活塞靠近活塞杆的侧面设有凹槽，所述凹槽与所述过油孔连通，所述活塞杆侧壁上设有连通活塞杆空腔和所述凹槽的护管过油孔，所述护管过油孔远离所述凹槽的一端位于所述挡块远离所述磁环的一侧；液压缸的活塞杆伸出时，活塞杆空腔内部能通过护管过油孔快速补充液压油，加快活塞杆的伸出速度；液压缸的活塞杆收缩时，活塞杆空腔内部的液压油能通过护管过油孔快速排出，避免了内护管和外护管的憋压损坏。

在其中一个实施例中，所述活塞杆的空腔内设有活塞杆内管，所述活塞杆内管为中空结构且一端封闭，所述塞杆内管位于所述挡块远离所述磁环的一侧，所述活塞杆内管套接在所述内护管、所述外护管外，所述活塞杆内管的开口端与活塞杆的空腔内壁连接，所述活塞杆内管的开口端的侧壁上设有与所述护管过油孔适配且连通的过油通孔；当液压油从缸筒底部的进油口流入，活塞杆伸出，此时液压油会流入活塞杆内管内部，由于活塞杆内管的阻挡，液压油无法流入活塞杆内管外壁与活塞杆空腔之间的空间中，进而了减小了液压油填充空间，加快活塞杆伸出的反应速度。

在其中一个实施例中，所述活塞杆内管的外壁和活塞杆的空腔内壁之间设有用于支承所述活塞杆内管的支承片；由于液压缸为长行程的液压缸，所以对应的活塞杆内管长度也会较长，支承片可以更好的为活塞杆内管提供支撑，提高活塞杆内管安装的稳固性。

在其中一个实施例中，所述活塞杆的空腔内设有用于避免所述磁环与所述外护管直接接触的导向环，所述导向环设在所述磁环靠近活塞杆底部的一侧，所述导向环套接在所述外护管外，所述导向环的内径小于所述磁环的内径；而由于的液压缸内置传感器的内护管和外护管较长，内护管和外护管悬空段较重，所以内护管和外护管的末端容易下垂，由于磁环和导向环均套接在所述外护管上，当内护管和外护管的末端下垂时，外护管的外壁可以抵接在导向环的内环上，由于导向环的内径小于所述磁环的内径，所以外护管的外壁不会与磁环的内环接触，避免了磁环磨损或者脱落的情况发生，进而防止传感器的失灵。

在其中一个实施例中，所述所述磁环安装在磁环座上，所述磁环座与活塞杆的空腔的内壁连接；由于活塞杆的空腔空间较小，磁环作为传感器的重要部件，如果将磁环直接与活塞杆的空腔的内壁进行安装可能会造成磁环的磨损等，影响传感器的传感工作。

在其中一个实施例中，所述外护管与所述开边法兰连接的一端的外壁和所述开边法兰的内壁上均设有有多道卡槽，所述开边法兰的卡槽和所述法兰的卡槽适配并形成卡接卡槽，所述卡接卡槽内设有弹性挡圈，所述弹性挡圈将所述开边法兰和所述外护管进行连接；外护管与开边法兰通过弹性挡圈进行连接，方便两者的安装与拆卸。

在其中一个实施例中，所述挡块与所述外护管的相对移动长度等于所述主活塞有效行程的一半；当主活塞向远离缸筒底部的方向移动一定距离后，挡块碰到外护管的凸台，外护管被带动一起向前移动，支承活塞被外护管拖动并跟着一起移动，当活塞杆达到最大行程时，支承活塞正好处于活塞杆有效行程的一半，这样就在传感器的内护管中间建立了一个支承点，防止内护管下垂。

在其中一个实施例中，所述开边法兰为多瓣结构；多瓣的开边法兰更利于开边法兰的安装与调整。

在其中一个实施例中，所述挡块可拆卸安装在活塞杆的空腔的内壁上；挡块与凸台会有抵接或者碰撞，可拆卸安装便于挡块的更换。

综上所述，本发明具有以下有益效果：当主活塞向远离缸筒底部的方向移动一定距离后，挡块碰到外护管的凸台，外护管被主活塞带动一起向前移动，支承活塞被外护管拖动并跟着一起移动，当主活塞停止移动后，支承活塞就在传感器的内护管中部建立了一个支承点，此外内护管的两端分别由主活塞和缸筒底部进行支承，进而防止内护管下垂；本发明通过双活塞结构为液压缸内置传感器提供一个中部的支承点，避免液压缸内置传感器过长而导致折弯问题。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明的活塞杆的伸出状态图。

图中：1-内护管；2-开边法兰；3-支承活塞；4-外护管；5-导向环；6-磁环；7-磁环座；8-挡块；9-活塞杆内管；10-过油孔；11-护管过油孔；12-主活塞；13-凸台；14-凸台螺母；15-支承片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。

参见图1-2，超长行程液压缸内置传感器保护装置，包括内护管1、开边法兰2、支承活塞3、外护管4、磁环6、磁环座7、挡块8、主活塞12、凸台13和凸台螺母14，液压缸的活塞杆的底端中部设有空腔，具体的，空腔从活塞杆的底面向活塞杆顶面延伸形成一个向活塞杆底面开口的空间，所述支承活塞3设在缸筒内且位于所述主活塞12和缸筒内腔底面之间，所述支承活塞3中部设有中心通孔，具体的，支承活塞3的外轮廓与缸筒内壁适配，所述支承活塞3上围绕所述中心通孔轴心线均匀分布有过油孔10，优选的，过油孔10的数量为两个且对应于中心通孔的中心对称，所述内护管1一端穿过所述支承活塞3的中心通孔伸入所述活塞杆的空腔中，所述内护管1位于活塞杆的空腔内部的一端设有可拆卸的凸台螺母14，所述内护管1另一端穿过缸筒底部并安装有磁致伸缩式位移传感器，所述外护管4套接在所述内护管1上，外护管4一端位于所述支承活塞3的中心通孔内并通过所述支承活塞3底部的开边法兰2与所述支承活塞3连接，具体的，开边法兰2通过螺栓固定连接在支承活塞3的底部，外护管另一端有凸台13，所述挡块8设在活塞杆的空腔内且靠近活塞杆底部的一端，所述挡块8的内孔能通过外护管4，但不能通过外护管的凸台13，所述磁环6设在所述活塞杆的空腔内且位于所述挡块8靠近活塞杆底部的一侧，所述挡块8和所述磁环6均套接在所述外护管4上。

在上述实施例中，当液压油从缸筒底部的进油口流入，推动支承活塞3、主活塞12脱离缸筒内腔底部，然后液压油经过油孔10，与此用时，液压油会流充满活塞杆的空腔，支承活塞3与主活塞12分离，推动主活塞12带动活塞杆及磁环6和挡块8一起向远离缸筒底部的方向移动，此时对应的是液压杆向外伸出，当主活塞12向远离缸筒底部的方向移动一定距离后，挡块8碰到外护管4的凸台13，外护管4被主活塞12带动一起移动，支承活塞3被外护管4拖动并跟着一起移动，当主活塞12停止移动后，支承活塞3就在传感器的内护管1中部建立了一个支承点，此外，内护管1的两端分别由主活塞和缸筒底部进行支承，进而防止内护管下垂；若支承活塞3紧贴住主活塞12同时移动，由于内护管1不动，所以凸台螺母14也是固定不动，当外护管凸台13碰到凸台螺母14时，会被凸台螺母14顶住，此时主活塞12继续移动，而由于支承活塞3与外护管4固定，所以凸台螺母14将外护管凸台13挺住后，支承活塞3不再跟着主活塞12移动，所以支承活塞3和主活塞12倍强制分开，当主活塞12停止移动后，支承活塞3会停留在凸台螺母14与外护管4限定的距离内并形成支承点；当需要将活塞杆收回时，向缸筒顶部的进油口通入液压油，主活塞12带动活塞杆及磁环6和挡块8一起向缸筒底部的方向移动，当主活塞12抵接到支承活塞3后会带着支承活塞3一起向缸筒底部的方向移动直到支承活塞3抵接到缸筒内腔的底面上。

在其中一个实施例中，所述支承活塞3靠近活塞杆的侧面设有凹槽，所述凹槽与所述过油孔10连通，所述活塞杆侧壁上设有连通活塞杆空腔和所述凹槽的护管过油孔11，所述护管过油孔11远离所述凹槽的一端位于所述挡块8远离所述磁环6的一侧；当液压油从缸筒底部的进油口流入，推动支承活塞3、主活塞12脱离缸筒内腔底部，然后液压油经过油孔10，之后进入凹槽，然后通过护管过油孔11进入活塞杆的空腔，支承活塞3与主活塞12分离，液压油推动主活塞12带动活塞杆及磁环6和挡块8一起向远离缸筒底部的方向移动直到主活塞12达到最大行程后停止；当需要将活塞杆收回时，向缸筒底部的进油口通入液压油，主活塞12带动活塞杆及磁环6和挡块8一起向缸筒底部的方向移动，活塞杆的空腔内的液压油通过护管过油孔11向外快速排出，避免了内护管和外护管的憋压损坏。

在其中一个实施例中，所述活塞杆的空腔内设有活塞杆内管9，所述活塞杆内管9为中空结构且一端封闭，所述活塞杆内管9位于所述挡块8远离所述磁环6的一侧，所述活塞杆内管9套接在所述内护管1、所述外护管4外，所述活塞杆内管9的开口端与活塞杆的空腔内壁连接，所述活塞杆内管9的开口端的侧壁上设有与所述护管过油孔11适配且连通的过油通孔；当液压油从缸筒底部的进油口流入，液压油会通过护管过油孔11，之后再经过过油通孔进入到活塞杆内管9的内部，由于活塞杆内管9的内部空间比活塞杆的空腔的空间小，所以了减小了液压油的填充空间，加快活塞杆伸出的反应速度。

在其中一个实施例中，所述活塞杆内管9的外壁和活塞杆的空腔内壁之间设有用于支承所述活塞杆内管9的支承片15；具体的，支承片15设有两组且沿着活塞杆内管9的长度方向设置。

在其中一个实施例中，所述活塞杆的空腔内设有用于避免所述磁环6与所述外护管4直接接触的导向环5，所述导向环5设在所述磁环6靠近活塞杆底部的一侧，所述导向环5套接在所述外护管4外，所述导向环5的内径小于所述磁环6的内径；具体的，导向环5的底面于活塞杆的底面平齐。

在其中一个实施例中，所述磁环6安装在磁环座7上，所述磁环座7与活塞杆的空腔的内壁连接；优选的，磁环座7通过胶水固定在磁环座7，磁环座7可拆卸连接在活塞杆的空腔的内壁内壁上，具体的磁环座7的顶面抵接挡块8的底面上。

在其中一个实施例中，所述外护管4与所述开边法兰2连接的一端的外壁和所述开边法兰2的内壁上均设有有多道卡槽，所述开边法兰2的卡槽和所述法兰2的卡槽适配并形成卡接卡槽，所述卡接卡槽内设有弹性挡圈，所述弹性挡圈将所述开边法兰2和所述外护管4进行连接；具体的，卡接卡槽为一个圆环型的空槽，弹性挡圈放进卡接卡槽内可对开边法兰2和所述外护管4进行固定。

在其中一个实施例中，所述挡块8与所述外护管4的相对移动长度等于所述主活塞12有效行程的一半；具体的，当活塞杆达到最大行程时，此时凸台13的底面抵接在挡块8的顶面，此时活塞杆的底面到支撑活塞3的顶面的距离就是挡块8与外护管4的相对移动长度。

在其中一个实施例中，所述开边法兰2为多瓣结构；优选的，开边法兰2的瓣数为两瓣，具体的，开边法兰2通过螺栓固定安装在支撑活塞3的底面。

在其中一个实施例中，所述挡块8可拆卸安装在活塞杆的空腔的内壁上；具体的，挡块8顶面抵接在活塞杆内管9的开口端的底面上。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，包括内护管(1)、开边法兰(2)、支承活塞(3)、外护管(4)、磁环(6)、磁环座(7)、挡块(8)、主活塞(12)、凸台(13)和凸台螺母(14)，液压缸的活塞杆的底端中部设有空腔，所述支承活塞(3)设在缸筒内且位于所述主活塞(12)和缸筒内腔底面之间，所述支承活塞(3)中部设有中心通孔，所述支承活塞(3)上围绕所述中心通孔轴心线均匀分布有过油孔(10)，所述内护管(1)一端穿过所述支承活塞(3)的中心通孔伸入所述活塞杆的空腔中，所述内护管(1)位于活塞杆的空腔内部的一端设有可拆卸的凸台螺母(14)，所述内护管(1)另一端穿过缸筒底部并安装有磁致伸缩式位移传感器，所述外护管(4)套接在所述内护管(1)上，外护管(4)一端位于所述支承活塞(3)的中心通孔内并通过所述支承活塞(3)底部的开边法兰(2)与所述支承活塞(3)连接，外护管另一端有凸台(13)，所述挡块(8)设在活塞杆的空腔内且靠近活塞杆底部的一端，所述挡块(8)的内孔能通过外护管(4)，但不能通过外护管的凸台(13)，所述磁环(6)设在所述活塞杆的空腔内且位于所述挡块(8)靠近活塞杆底部的一侧，所述挡块(8)和所述磁环(6)均套接在所述外护管(4)上。

2.如权利要求1所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述支承活塞(3)靠近活塞杆的侧面设有凹槽，所述凹槽与所述过油孔(10)连通，所述活塞杆侧壁上设有连通活塞杆空腔和所述凹槽的护管过油孔(11)，所述护管过油孔(11)远离所述凹槽的一端位于所述挡块(8)远离所述磁环(6)的一侧。

3.如权利要求2所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述活塞杆的空腔内设有活塞杆内管(9)，所述活塞杆内管(9)为中空结构且一端封闭，所述活塞杆内管(9)位于所述挡块(8)远离所述磁环(6)的一侧，所述活塞杆内管(9)套接在所述内护管(1)、所述外护管(4)外，所述活塞杆内管(9)的开口端与活塞杆的空腔内壁连接，所述活塞杆内管(9)的开口端的侧壁上设有与所述护管过油孔(11)适配且连通的过油通孔。

4.如权利要求3所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述活塞杆内管(9)的外壁和活塞杆的空腔内壁之间设有用于支承所述活塞杆内管(9)的支承片(15)。

5.如权利要求1所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述活塞杆的空腔内设有用于避免所述磁环(6)与所述外护管(4)直接接触的导向环(5)，所述导向环(5)设在所述磁环(6)靠近活塞杆底部的一侧，所述导向环(5)套接在所述外护管(4)外，所述导向环(5)的内径小于所述磁环(6)的内径。

6.如权利要求5所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述磁环(6)安装在磁环座(7)上，所述磁环座(7)与活塞杆的空腔的内壁连接。

7.如权利要求1所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述外护管(4)与所述开边法兰(2)连接的一端的外壁和所述开边法兰(2)的内壁上均设有有多道卡槽，所述开边法兰(2)的卡槽和所述法兰(2)的卡槽适配并形成卡接卡槽，所述卡接卡槽内设有弹性挡圈，所述弹性挡圈将所述开边法兰(2)和所述外护管(4)进行连接。

8.如权利要求1所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述挡块(8)与所述外护管(4)的相对移动长度等于所述主活塞(12)有效行程的一半。

9.如权利要求1所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述开边法兰(2)为多瓣结构。

10.如权利要求1所述超长行程液压缸内置传感器保护装置，其特征在于，所述挡块(8)可拆卸安装在活塞杆的空腔的内壁上。

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