CN113188449A - 一种调平油缸下沉量的激光测量装置 - Google Patents

一种调平油缸下沉量的激光测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种调平油缸下沉量的激光测量装置。该调平油缸下沉量的激光测量装置包括上固定组件、升降机构、反射器和激光位移传感器，上固定组件安装在调平油缸的缸筒上，升降机构安装在上固定组件上，并且能够相对于上固定组件上下运动，反射器安装在升降机构靠近激光位移传感器的一端，激光位移传感器根据反射器反射的光检测调平油缸的下沉量。本发明的调平油缸下沉量的激光测量装置能够监测调平油缸下沉量，减轻人员劳动强度，提高检测精度。

Description

一种调平油缸下沉量的激光测量装置
技术领域
本发明属于调平装置技术领域，具体而言，涉及一种调平油缸下沉量的激光测量装置。
背景技术
装备车辆为了提供良好的发射平台，需要对车体进行调平操作，并保持在水平位置。现有技术采用液压调平油缸控制技术实现车体调平，由于其控制精度高，易于设计、维护、使用等特点，在装备车辆中广泛使用。车辆液压调平油缸的下沉量是反应调平油缸静态保持性能的重要指标，每辆装备车辆在交付前均需对液压调平油缸保持性能进行考核，确认其满足空载或满载保持一定时间，调平油缸下沉量保持在一定范围内。
装备车辆调平油缸下沉量试验中，检测调平油缸保持能力要用到的仪器主要是钢卷尺或百分表，采用钢卷尺贴在调平油缸外缸筒测量离地距离，或使用百分表直接吸附在调平油缸內缸筒表面，并顶在外缸筒下沿上，采用手工测量读取记录数值，间隔一定时间比对测量值，人工计算其下沉量变化，该种测量方式易受产品工况、试验场地的环境因素、人员操作等多重因素的影响，测试精度有限，所获数据不利于对产品性能的有效分析，难以保证测试结构的准确性，特别是测试过程中车体需在带载状态下保持12h～48h，车辆容易出现油缸保持不住，导致车体下沉甚至倾覆的危险，故需人员长时间值守，且需人工跟踪记录多次比对计算，劳动强度大。
发明内容
本发明旨在提供一种调平油缸下沉量的激光测量装置，能够监测调平油缸下沉量，减轻人员劳动强度，提高检测精度。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种调平油缸下沉量的激光测量装置，包括上固定组件、升降机构、反射器和激光位移传感器，上固定组件安装在调平油缸的缸筒上，升降机构安装在上固定组件上，并且能够相对于上固定组件上下运动，反射器安装在升降机构靠近激光位移传感器的一端，激光位移传感器根据反射器反射的光检测调平油缸的下沉量。
根据本发明，上固定组件包括磁铁，上固定组件通过磁铁吸附固定在缸筒上。
根据本发明，上固定组件包括挂板，调平油缸上设置有法兰盘，挂板挂设在法兰盘上，并与法兰盘之间通过磁铁吸附固定。
根据本发明，上固定组件包括上导板、下导板和锁止件，升降机构包括延长杆，上导板和下导板上设置有导向孔，延长杆穿设在导向孔内，锁止件能够锁定延长杆的上下运动位置，反射器设置在延长杆的末端。
根据本发明，延长杆上设置有棘齿，锁止件包括锁舌，锁舌能够摆动地设置在下导板上，锁舌与下导板之间设置有弹性件，弹性件对锁舌施加抵压在棘齿上的弹性作用力。优选地，棘齿为斜齿结构，锁舌抵压在棘齿上时，延长杆能够向上单向运动。优选地，反射器为折光板，折光板水平设置，激光位移传感器发射的激光垂直于折光板的反射面。
根据本发明，调平油缸的底部设置有支撑盘，激光测量装置还包括安装在支撑盘上的适配座和调平测试盒，调平测试盒安装在适配座上，激光位移传感器安装在调平测试盒内。
根据本发明，调平测试盒内还设置有水平测试仪，水平测试仪用于调整调平测试盒的水平位置。
根据本发明，激光测量装置还包括测试主机，激光位移传感器与测试主机导电连接。
本发明的有益效果：
本发明提供的调平油缸下沉量的激光测量装置，由于具有上固定组件、升降机构、反射器和激光位移传感器，上固定组件安装在调平油缸的缸筒上，升降机构安装在上固定组件上，并且能够相对于上固定组件上下运动，反射器安装在升降机构靠近激光位移传感器的一端，激光位移传感器根据反射器反射的光检测调平油缸的下沉量，该结构的激光测量装置将反射器通过上固定组件安装在调平油缸的缸筒上，使得反射器能够随调平油缸的缸筒上下运动，然后通过激光位移传感器测量反射器的位置，进而通过反射器的上下位移来确定调平油缸的下沉量，因此能够有效监测调平油缸下沉量，无需人工进行监测，可以减轻人员劳动强度，实现非接触式测量，提高检测精度。
附图说明
图1示出了本发明实施例调平油缸下沉量的激光测量装置的结构示意图；
图2示出了本发明实施例调平油缸下沉量的激光测量装置的侧视图；
图3示出了本发明实施例调平油缸下沉量的激光测量装置的调平测试盒的结构示意图；
图4示出了本发明实施例调平油缸下沉量的激光测量装置的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合本附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本发明，为本发明部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本发明。此外，下面描述的本发明实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。
结合参见图1-4所示，根据本发明的实施例，调平油缸下沉量的激光测量装置包括上固定组件2、升降机构、反射器和激光位移传感器9，上固定组件2安装在调平油缸的缸筒1上，升降机构安装在上固定组件2上，并且能够相对于上固定组件2上下运动，反射器安装在升降机构靠近激光位移传感器9的一端，激光位移传感器9根据反射器反射的光检测调平油缸的下沉量。
本发明的激光测量装置将反射器通过上固定组件2安装在调平油缸的缸筒1上，使得反射器能够随调平油缸的缸筒1上下运动，然后通过激光位移传感器9测量反射器的位置，进而通过反射器的上下位移来确定调平油缸的下沉量，因此能够有效监测调平油缸下沉量，无需人工进行监测，可以减轻人员劳动强度，实现非接触式测量，提高检测精度。
如图1-2所示，上固定组件2包括磁铁，上固定组件2通过磁铁吸附固定在缸筒1上。上固定组件2还包括挂板，调平油缸上设置有法兰盘，挂板挂设在法兰盘上，并与法兰盘之间通过磁铁吸附固定。
在本发明一个具体实施例中，上固定组件2的底部设置有磁铁，磁铁的形状与缸筒1的外周壁形状相适配，使得磁铁吸附在缸筒1上时，能够与缸筒1之间形成良好的配合关系，保证上固定组件2在缸筒1上所形成的定位结构稳定可靠。
如图1-2所示，挂板设置在上固定组件2的上部，能够挂在调平油缸的法兰盘上，防止上固定组件2使用过程中向下滑动，保证上固定组件2安装位置的稳定性。
上固定组件2包括上导板11、下导板12和锁止件，升降机构包括延长杆3，上导板11和下导板12上设置有导向孔，延长杆3穿设在导向孔内，锁止件能够锁定延长杆3的上下运动位置，反射器设置在延长杆3的末端。在本实施例中，反射器上设置有螺纹孔，反射器通过螺纹孔拧紧在延长杆3的螺纹端。
如图1-2所示，延长杆3上设置有棘齿，锁止件包括锁舌8，锁舌8能够摆动地设置在下导板上，锁舌8与下导板之间设置有弹性件，弹性件对锁舌8施加抵压在棘齿上的弹性作用力。延长杆3穿过上固定组件2位于中间的通孔，通过锁舌8卡在通孔内。锁舌8能够在弹性件的作用下卡进棘齿内，对棘齿形成顶紧作用，避免延长杆3下滑，保证了延长杆3在上固定组件2内位置的稳定性。在需要调整延长杆3的上下位置时，可以扳动弹性件，使得锁舌8松开棘齿，对延长杆3进行解锁，此时可以方便地调节延长杆3上下位置至合适位置。
棘齿为斜齿结构，锁舌8抵压在棘齿上时，延长杆3能够向上单向运动，从而在反射器受到向上的外力推动时，能够向上滑动，避免反射器受到挤压损坏。优选地，反射器为折光板4，折光板4水平设置，激光位移传感器9发射的激光垂直于折光板4的反射面。
如图1-3所示，调平油缸的底部设置有支撑盘7，激光测量装置还包括安装在支撑盘7上的适配座6和调平测试盒5，调平测试盒5安装在适配座6上，激光位移传感器9安装在调平测试盒5内。
调平测试盒5内还设置有水平测试仪10，水平测试仪10用于调整调平测试盒5的水平位置。在一个实施例中，水平测试仪10例如为万向水平泡。
激光测量装置还包括测试主机，激光位移传感器9与测试主机导电连接。
适配座6提供支承平台，调平测试盒5吸附在适配座6内，调平测试盒5内固定了激光位移传感器9，激光位移传感器9发射的激光通过固定在调平油缸的缸筒1上的上固定组件2上安装的延长杆3和折光板4将反射的光返回激光位移传感器9，调整适配座6，使位移传感器9发出的光束尽量与折光板4垂直。当调平油缸下沉量发生变化时，上固定组件2及安装在其上的延长杆3和折光板4会跟随缸筒1的位置变化向下移动，激光位移传感器9测量的距离发生变化，从而获得调平油缸下沉量。调平测试盒5内主要安装激光位移传感器9和万向水平泡，其中万向水平泡在放置调平测试盒5后，方便人员观察调整适配座6上的支脚螺钉，尽量保证调平测试盒5的水平放置。激光位移传感器9通过调平测试盒5上的电连接器及测试电缆与测试主机相连。
如图4所示，测试主机包含一体封装的笔记本计算机、AC/DC电源模块、RS485分割器、RS232转RS485模块等部分，用于实现各路激光位移传感器供电，位置信号的采集、处理及显示。使用这种调平油缸下沉量的激光测量装置测量调平油缸下沉量时，确保装备车辆油缸处于伸出调平状态，再对激光测量终端进行安装。
本发明使用激光测量装置测量过程如下：首先将上固定组件2挂装吸附于调平油缸缸体法兰盘处，确保限位平面与缸体有效贴合，然后将折光板4安装在延长杆3后，将延长杆3插入上固定组件2上的通孔内，通过锁舌8对延长杆3进行卡位，再将适配座6与调平油缸支承盘吸合，将调平测试盒5与适配座6吸合，调整支脚螺钉保证适配座6水平。调整上固定组件2圆周向位置，尽量使延长杆3中心在调平测试盒5上表面半圆弧刻度线内，以保证激光位移传感器9的发射出的光可有效打在折光板4上。向左拨动锁舌8，向下移动延长杆3，使折光板4到达调平测试盒5，然后松开锁舌8，向上推动延长杆3大约10个斜齿的距离，到达测试的位置，这时调平测试盒5距离折光板4的距离约为200mm，可有效保证测试范围满足要求。同时为了防止被测调平油缸回收时激光测量装置还处在安装状态，挤压折光板4和延长杆3，导致其损伤或损坏被测调平油缸的异常情况，将延长杆3设计成斜齿状，折光板4在受向上的外力推动时，延长杆3可以单向向上运动。
当各条调平油缸上的激光测量装置安装调整好后，进行测试主机与激光测量装置的激光位移传感器9的测试电缆安装，确保连接良好后测试主机、激光位移传感器9加电，激光位移传感器9与测试主机通过RS485分隔器，进行RS485串口通信，根据设置的采集频率，不断采集记录位置信息，测试主机既保存各条调平油缸的初始位置信息，也同步计算显示实时变化位置信息(设置的采集间隔的位置变化)和与初始位置差值的下沉量信息。根据预先设置限制范围进行超范围报警，如果变化位置超过报警范围，测试主机软件界面对应调平油缸位置将会显示“位置报警”。
考虑到不同车型底座外径大小不一样，底座托盘厚度不一样，在适配座6外沿可以根据需要安装一个支脚螺钉，通过转动支脚螺钉可以进行高度调整，以满足一定装备的适用。
为确保上固定组件2有效的固定在调平油缸外筒上，调平测试盒5和适配座6有效贴合，适时分离，在上固定组件2与调平油缸的接触面上和适配座6上均安装了强磁铁和硅胶垫，既保证与调平油缸的良好贴合，又保证取放过程中施加一定力的情况下能够分离。
本发明适用于使用高精度激光位移传感器的环境，使用该装置可实现调平油缸下沉量的非接触式在线实时采集监测，最大限度减少对油缸内筒表面划伤的影响，满足其在检测、试验、排故工作的需要，排除人为因素造成的产品性能指标偏差，能够独立对调平油缸下沉量、下沉发生时间等情况进行自动数据采集和定时记录功能，减轻人员劳动强度，特别在出现油缸异常下沉时，系统根据设置限值进行报警提示，引起人员重视并及时采取措施。
以上所述仅是本发明的优选应用实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种调平油缸下沉量的激光测量装置，其特征在于，包括上固定组件(2)、升降机构、反射器和激光位移传感器(9)，所述上固定组件(2)安装在调平油缸的缸筒(1)上，所述升降机构安装在所述上固定组件(2)上，并且能够相对于所述上固定组件(2)上下运动，所述反射器安装在所述升降机构靠近所述激光位移传感器(9)的一端，所述激光位移传感器(9)根据所述反射器反射的光检测所述调平油缸的下沉量。
2.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述上固定组件(2)包括磁铁，所述上固定组件(2)通过所述磁铁吸附固定在所述缸筒(1)上。
3.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述上固定组件(2)包括挂板，所述调平油缸上设置有法兰盘，所述挂板挂设在所述法兰盘上，并与所述法兰盘之间通过磁铁吸附固定。
4.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述上固定组件(2)包括上导板(11)、下导板(12)和锁止件，所述升降机构包括延长杆(3)，所述上导板(11)和所述下导板(12)上设置有导向孔，所述延长杆(3)穿设在所述导向孔内，所述锁止件能够锁定所述延长杆(3)的上下运动位置，所述反射器设置在所述延长杆(3)的末端。
5.根据权利要求4所述的激光测量装置，其特征在于，所述延长杆(3)上设置有棘齿，所述锁止件包括锁舌(8)，所述锁舌(8)能够摆动地设置在所述下导板(12)上，所述锁舌(8)与所述下导板(12)之间设置有弹性件，所述弹性件对所述锁舌(8)施加抵压在所述棘齿上的弹性作用力。
6.根据权利要求5所述的激光测量装置，其特征在于，所述棘齿为斜齿结构，所述锁舌(8)抵压在所述棘齿上时，所述延长杆(3)能够向上单向运动。
7.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述反射器为折光板(4)，所述折光板(4)水平设置，所述激光位移传感器(9)发射的激光垂直于所述折光板(4)的反射面。
8.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述调平油缸的底部设置有支撑盘(7)，所述激光测量装置还包括安装在所述支撑盘(7)上的适配座(6)和调平测试盒(5)，所述调平测试盒(5)安装在所述适配座(6)上，所述激光位移传感器(9)安装在所述调平测试盒(5)内。
9.根据权利要求8所述的激光测量装置，其特征在于，所述调平测试盒(5)内还设置有水平测试仪(10)，所述水平测试仪(10)用于调整所述调平测试盒(5)的水平位置。
10.根据权利要求1所述的激光测量装置，其特征在于，所述激光测量装置还包括测试主机，所述激光位移传感器(9)与所述测试主机导电连接。
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