CN203161718U - 油缸位移测量装置及泵送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油缸位移测量装置及泵送系统。其中，油缸位移测量装置包括定滑轮组、绳索和旋转角度传感器。定滑轮组包括至少一个定滑轮；绳索沿定滑轮的部分圆周压紧，包括第一自由端和第二自由端，第一自由端与第一砼活塞固定连接，第二自由端与第二砼活塞固定连接；以及，旋转编码器，与至少一个定滑轮的转轴同轴连接，用于根据定滑轮旋转的角度确定各个砼活塞的位移。本实用新型提供的测量装置抗泥污污染、提高了泵送系统油缸位移测量装置的寿命、降低成本、简化安装，并且实现对油缸位移测量的全程监控。

Description

油缸位移测量装置及泵送系统

技术领域

本实用新型涉及泵送工程机械领域，特别涉及一种油缸位移测量装置及泵送系统。

背景技术

如图1所示，泵送系统由回退腔9、第一主油缸7、第二主油缸12、水箱5、第一砼输送缸3、第二砼输送缸11、回退腔活塞10、料斗2、S管1等部件组成。第一主油缸7和第二主油缸12的一端通过连接油管6相连接。连接油管6可以与各主油缸的有杆腔连接，也可以与各主油缸的无杆腔连接，其中图1为主油缸有杆腔连接的情形。第一主油缸7和第二主油缸12的另一端分别对应设置有第一油口A和第二油口B。

如图1所示，第一油口A进油，则推动第一主油缸7的第一主油缸活塞杆8向左运动，第一主油缸7有杆腔油经过连接油管6进入第二主油缸12有杆腔，推动第二主油缸12的第二主油缸活塞杆13向右运动。相应地，第一主油缸7将推动第一砼活塞4将混凝土推入S管1，将混凝土排出。相应地，第二主油缸12将推动第二砼活塞14将混凝土从料斗2中吸入。当第一砼活塞4推进到顶，第二砼活塞14缩回到底，此时油路换向，第一油口A改为吸油、第二油口B改为进油，此时，两个砼活塞反向运动，第一砼活塞4回缩，第二砼活塞14前进。依次类推。通过第一砼活塞4在第一砼输送缸3内往复运动，第二砼活塞14在第二砼输送缸12内往复运动，不断的进行吸料和排料工作。

在图1中，前进方向为图示向左运动方向，缩回方向为图示向右运动方向。

为了更好的控制两个砼活塞（主油缸）的换向动作，以及更好的控制砼活塞（主油缸）运动过程中的运动速度和位移，需要对主油缸（砼活塞）的运动位移进行测量。

目前，油缸位移的测量方法很多，有采用拉线编码器的结构，有采用磁致伸缩传感器，也有采用在关键换向点设置多个接近开关的方式，各有优缺点。现说明如下：

1）、拉绳编码器，成本低，但是使用寿命比较短。泵送系统在工作时，最高以2m/s的速度，在3m的有效行程内往复运动，振动大，起停加速度高，工作时间长（有些工况可以达到一天工作16小时以上）。若将拉绳编码器安装在水箱中，水箱中充满浑浊的泥浆水，严重影响拉绳编码器的长期使用寿命。

2）、磁致伸缩传感器，成本较高，但在油缸位移测量应用中比较多见。在本应用中，因为存在回退腔和回退活塞，安装固定不方便。

3）、接近开关，不能对油缸位置进行全程测量，不方便对油缸运动进行全过程控制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种油缸位移测量装置及泵送系统，以抗泥污污染、提高泵送系统油缸位移测量装置的寿命、降低成本、简化安装，并且实现对油缸位移测量的全程监控。

一方面，本实用新型油缸位移测量装置，用于泵送系统，所述泵送系统包括第一砼输送缸、第二砼输送缸、水箱、第一主油缸和第二主油缸；所述第一砼输送缸内设置有第一砼活塞，所述第二砼输送缸内设置有第二砼活塞，所述第一主油缸与所述第二主油缸通过连接油管连通，所述第一主油缸的第一主油缸活塞杆与所述第一砼活塞相连接，所述第二主油缸的第二主油缸活塞杆与所述第二砼活塞相连接；所述油缸位移测量装置包括：定滑轮组、绳索和位移测量装置。其中，定滑轮组包括至少一个定滑轮；绳索沿所述定滑轮的部分圆周压紧，包括第一自由端和第二自由端，所述第一自由端与所述第一砼活塞连接，所述第二自由端与所述第二砼活塞连接；位移测量装置与所述至少一个定滑轮的转轴同轴连接，用于根据所述定滑轮旋转的角度确定各个砼活塞的位移。

进一步地，上述油缸位移测量装置中，所述位移测量装置为旋转角度传感器；所述定滑轮组件包括定滑轮箱，以及分布于不同位置的多个转向定滑轮；所述定滑轮箱包括第一定滑轮，以及，设置于所述第一定滑轮两侧的第二定滑轮和第三定滑轮；所述绳索依次沿所述第二定滑轮的顶部、所述第一定滑轮的底部和第三定滑轮的顶部压紧各个滑轮的部分圆周。

进一步地，上述油缸位移测量装置中，所述第一定滑轮为压紧轮，所述压紧轮通过弹簧固定连接于所述定滑轮箱的顶壁。

进一步地，上述油缸位移测量装置中，所述旋转角度传感器与所述第二定滑轮和/或所述第三定滑轮同轴连接，所述定滑轮箱与所述旋转角度传感器组成位移计量盒.

进一步地，上述油缸位移测量装置中，所述多个转向定滑轮包括：第一转向定滑轮、第二转向定滑轮、第三转向定滑轮和第四转向定滑轮；其中，所述第一转向定滑轮设置于所述第二定滑轮的竖直向下方向，通过所述第一转向定滑轮，将所述绳索的第一自由端与所述第一砼活塞的连线处于水平方向；所述第二转向定滑轮设置于所述第三定滑轮的竖直向下方向，并且，所述第二转向定滑轮、所述第三转向定滑轮和所述第四转向定滑轮分别进行水平转向、竖直转向以及水平转向，将所述绳索的第二自由端与所述第二砼活塞的连线处于水平方向。

进一步地，上述油缸位移测量装置中，所述第一砼活塞与所述第一转向定滑轮之间，顺序设置有固定块和挡圈；所述第二砼活塞与所述第四转向定滑轮之间，顺序设置有固定块和挡圈。

进一步地，上述油缸位移测量装置中，还包括压紧机构；所述压紧机构分别设置于所述第一转向定滑轮和所述第四转向定滑轮的外侧，用于将所述绳索压紧于所述第一转向定滑轮和所述第四转向定滑轮的边缘。

进一步地，上述油缸位移测量装置中，所述定滑轮组中的定滑轮为滑轮或齿轮结构。

进一步地，上述油缸位移测量装置中，所述绳索为钢丝绳或齿带。

本实用新型油缸位移测量装置由于采用的定滑轮组件和旋转角度传感器相配合的设计，相对于现有技术而言具有如下优势：

第一、在测量过程中，可以很好地抗泥污污染，进而提高了泵送系统油缸位移测量装置的寿命；

第二、降低成本，简化安装；

第三、实现了对油缸位移测量的全程监控。

第二方面，本实用新型还提供了一种泵送系统，设置有上述的油缸位移测量装置。

由于泵送系统中设置有上述的缸位移测量装置，因此，也必然具有上述技术效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为相关技术中泵送系统结构的示意图；

图2为本实用新型油缸位移测量装置第一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型油缸位移测量装置第二实施例的结构示意图；

图4为本实用新型油缸位移测量装置第二实施例中，涉及挡圈及固定块部分的局部放大图；

图5为本实用新型油缸位移测量装置第三实施例中，涉及挡圈及固定块部分的局部放大图。

附图标记说明

1    S管

2    料斗

3    第一砼输送缸

4    第一砼活塞

5    水箱

6    连接油管

7    第一主油缸

8    第一主油缸活塞杆

9    回退腔

10   回退腔活塞

11   第二砼输送缸

12   第二主油缸

13   第二主油缸活塞杆

14   第二砼活塞

16   旋转角度传感器

17   弹簧

18   第一定滑轮

19   位移计量盒

20   绳索

201  第一自由端

202  第二自由端

21   固定块

22   挡圈

23   压紧机构

24   第二定滑轮

25   第三定滑轮

26   第一转向定滑轮

27   第二转向定滑轮

28   第三转向定滑轮

29   第四转向定滑轮

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

下面结合图2至图5，对本实用新型的各个实施例作进一步详细说明。

参照图2，图2为本实用新型油缸位移测量装置第一实施例的结构示意图。

该油缸位移测量装置用于泵送系统，泵送系统包括第一砼输送缸3、第二砼输送缸11、水箱5、第一主油缸7和第二主油缸12；第一砼输送缸3内设置有第一砼活塞4，第二砼输送缸11内设置有第二砼活塞14，第一主油7缸与第二主油缸12通过连接油管6连通，第一主油缸7的第一主油缸活塞杆8与第一砼活塞4相连接，第二主油缸12的第二主油缸活塞杆13与第二砼活塞14相连接。泵送系统的结构与图1相同，在此不再详细说明，参照图1和相关说明即可。

本实用新型实施例的油缸位移测量装置包括定滑轮组、绳索20和旋转角度传感器16。其中，定滑轮组包括至少一个定滑轮；绳索20沿定滑轮的部分圆周压紧，包括第一自由端201和第二自由端202，第一自由端201与第一砼活塞4固定连接，第二自由端202与第二砼活塞14固定连接；旋转角度传感器16与至少一个定滑轮的转轴同轴连接，用于根据定滑轮旋转的角度确定各个砼活塞的位移。

进一步地，参照图2，滑轮组件包括定滑轮箱，以及分布于不同位置的多个转向定滑轮；定滑轮箱包括第一定滑轮18，以及，设置于第一定滑轮18两侧的第二定滑轮24和第三定滑轮25；绳索20依次沿第二定滑轮24的顶部、第一定滑轮18的底部和第三定滑轮25的顶部压紧各个滑轮的部分圆周。

并且，第一定滑轮18为压紧轮，压紧轮通过弹簧17固定连接于定滑轮箱的顶壁。

旋转角度传感器16与第二定滑轮24或第三定滑轮25同轴连接，也可以采用两个旋转角度传感器，同时分别设置于这两个定滑轮上。定滑轮箱与旋转角度传感器16组成位移计量盒19。当然，旋转角度传感器也可以设置于其他的定滑轮上，设置于计量盒内，仅仅是本实施例的一种实现方式。

进一步的优选方案是，多个转向定滑轮包括：第一转向定滑轮26、第二转向定滑轮27、第三转向定滑轮28和第四转向定滑轮29。其中，第一转向定滑轮26设置于第二定滑轮24的竖直向下方向，通过第一转向定滑轮26，将绳索20的第一自由端201与第一砼活塞4的连线处于水平方向；第二转向定滑轮27设置于第三定滑轮25的竖直向下方向，并且，第二转向定滑轮27、第三转向定滑轮28和第四转向定滑轮29分别进行水平转向、竖直转向以及水平转向，将绳索20的第二自由端202与第二砼活塞14的连线处于水平方向。

通过这样的定滑轮的布置，可以更好的实现位移的测量。事实上，定滑轮的分布设计是根据泵送设备的具体结构选定的，若泵送设备中油缸、砼输送缸的几何大小及形状发生变化，要根据具体的结构重新设计。但这对于本领域的技术人员来说，是习知的。

在这个实施例中，定滑轮组中的定滑轮为滑轮或齿轮结构。所述绳索20为钢丝绳或齿带。旋转角度传感器可以选用旋转编码器。

可以看出：在本实施例的测量装置由三部分组成：

1、钢丝绳（齿带），两端分别固定在第一砼活塞和第二砼活塞上。第一砼活塞和第二砼活塞往复运动，将会拉动钢丝绳（齿带）往复运动。钢丝绳穿过计量盒以及多个定滑轮（齿轮）。

2、定滑轮（齿轮），主要用于改变钢丝绳（齿带）的方向。根据泵送系统的结构以及计量盒的安装位置，可以设置多个定滑轮。

3、计量盒，设置有旋转角度传感器、弹簧和压紧轮。旋转角度传感器用于计量钢丝绳（齿带）运动的长度和运动方向；弹簧通过压紧轮将钢丝绳（齿带）压紧。根据实际情况，可以设置一个旋转角度传感器，也可以设置两个旋转角度传感器（左右各一个）。

本实施例油缸位移测量装置由于采用的定滑轮组件和旋转角度传感器相配合的设计，相对于现有技术而言具有如下优势：

第一、在测量过程中，可以很好地抗泥污污染，进而提高了泵送系统油缸位移测量装置的寿命；

第二、降低成本，简化安装；

第三、实现了对油缸位移测量的全程监控。

参照图3和图4，示出了本实用新型油缸位移测量装置第二实施例的结构示意图。该实施例与第一实施例的区别是，第一砼活塞4与第一转向定滑轮26之间，顺序设置有固定块21和挡圈22；第二砼活塞14与第四转向定滑轮29之间，顺序设置有固定块21和挡圈22。

换句话说，该实施方式为上一实施方式的补充。在上一实施例的基础上，增加了固定块21和挡圈22。具体来说，固定块21为一突起物，固结于钢丝绳（齿带）上，而挡圈可以阻止突起物向右运动。

这样设计的好处是，在单缸退活塞过程中，比如图3中情形，其中一个缸停止不动，另一个缸继续往后退，退至水箱5中。此时挡圈22可以挡住固定块21，避免绳索20（钢丝绳或齿带）继续往右传动。

参照图5，图5为本实用新型油缸位移测量装置第三实施例中，涉及挡圈及固定块部分的局部放大图。

该实施例与第一实施例的区别是，还设置有压紧机构23；压紧机构23分别设置于第一转向定滑轮26和第四转向定滑轮29的外侧，用于将绳索20压紧于第一转向定滑轮26和第四转向定滑轮29的边缘。

本实施例将第二实施例中的挡圈22、固定块21，改为压紧机构23。在退活塞时，压紧机构23将钢丝绳（齿带）压紧在定滑轮（齿轮）上，避免钢丝绳（齿带）移动。这种方式比较适用于双缸同时退活塞的情形（也就是第一砼活塞、第一砼活塞同时退至水箱中的情形），以便拆换。

综上，可以看出，在上述三个实施例中：

第一、钢丝绳（齿带）的两端分别固定在对应的砼活塞上。利用砼活塞的往复运动进行传动。这是与普通拉绳传感器最大的区别所在。

普通拉绳传感器，采用自身的弹簧回复机构将钢丝绳卷绕在轴上。这种方式使用寿命比较低，抗污染能力弱。一般的使用寿命在100~500万次之间（拉伸次数）。

第二、第一实施例的中，采用弹簧将钢丝绳（齿带）张紧，实现可靠传动。

第三、第二实施例或第三实施例中，采用固定块和挡圈相配合，或采用压紧机构，避免砼活塞在退活塞过程中，钢丝绳（齿带）松动，导致钢丝绳（齿带）与滚轮、滑轮和其他传动机构松脱。

另一方面，本实用新型还提供了一种泵送系统，设置有上述的油缸位移测量装置。由于泵送系统中设置有上述的缸位移测量装置，因此，也必然具有上述技术效果。在此不再详细说明。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油缸位移测量装置，

用于泵送系统，所述泵送系统包括第一砼输送缸（3）、第二砼输送缸（11）、水箱（5）、第一主油缸（7）和第二主油缸（12）；所述第一砼输送缸（3）内设置有第一砼活塞（4），所述第二砼输送缸（11）内设置有第二砼活塞（14），所述第一主油缸（7）与所述第二主油缸（12）通过连接油管（6）连通，所述第一主油缸（7）的第一主油缸活塞杆（8）与所述第一砼活塞（4）相连接，所述第二主油缸（12）的第二主油缸活塞杆（13）与所述第二砼活塞（14）相连接；

其特征在于，所述油缸位移测量装置包括：

定滑轮组，包括至少一个定滑轮；

绳索（20），沿所述定滑轮的部分圆周压紧，所述绳索（20）包括第一自由端（201）和第二自由端（202），所述第一自由端（201）与所述第一砼活塞（4）连接，所述第二自由端（202）与所述第二砼活塞（14）连接；以及

位移测量装置，与所述至少一个定滑轮的转轴同轴连接，用于根据所述定滑轮旋转的角度确定各个砼活塞的位移。

2.根据权利要求1所述的油缸位移测量装置，其特征在于，

所述位移测量装置为旋转角度传感器（16）；

所述定滑轮组件包括定滑轮箱，以及分布于不同位置的多个转向定滑轮；

所述定滑轮箱包括第一定滑轮（18），以及，设置于所述第一定滑轮（18）两侧的第二定滑轮（24）和第三定滑轮（25）；所述绳索（20）依次沿所述第二定滑轮（24）的顶部、所述第一定滑轮（18）的底部和第三定滑轮（25）的顶部压紧各个滑轮的部分圆周。

3.根据权利要求2所述的油缸位移测量装置，其特征在于，

所述第一定滑轮（18）为压紧轮，所述压紧轮通过弹簧（17）固定连接于所述定滑轮箱的顶壁。

4.根据权利要求3所述的油缸位移测量装置，其特征在于，

所述旋转角度传感器（16）与所述第二定滑轮（24）和/或所述第三定滑轮（25）同轴连接，所述定滑轮箱与所述旋转角度传感器（16）组成位移计量盒（19）。

5.根据权利要求4所述的油缸位移测量装置，其特征在于，

所述多个转向定滑轮包括：第一转向定滑轮（26）、第二转向定滑轮（27）、第三转向定滑轮（28）和第四转向定滑轮（29）；其中，

所述第一转向定滑轮（26）设置于所述第二定滑轮（24）的竖直向下方向，通过所述第一转向定滑轮（26），将所述绳索（20）的第一自由端（201）与所述第一砼活塞（4）的连线处于水平方向；

所述第二转向定滑轮（27）设置于所述第三定滑轮（25）的竖直向下方向，并且，所述第二转向定滑轮（27）、所述第三转向定滑轮（28）和所述第四转向定滑轮（29）分别进行水平转向、竖直转向以及水平转向，将所述绳索（20）的第二自由端（202）与所述第二砼活塞（14）的连线处于水平方向。

6.根据权利要求5所述的油缸位移测量装置，其特征在于，

所述第一砼活塞（4）与所述第一转向定滑轮（26）之间，顺序设置有固定块（21）和挡圈（22）；

所述第二砼活塞（14）与所述第四转向定滑轮（29）之间，顺序设置有固定块（21）和挡圈（22）。

7.根据权利要求5所述的油缸位移测量装置，其特征在于，

还包括压紧机构（23）；

所述压紧机构（23）分别设置于所述第一转向定滑轮（26）和所述第四转向定滑轮（29）的外侧，用于将所述绳索（20）压紧于所述第一转向定滑轮（26）和所述第四转向定滑轮（29）的边缘。

8.根据权利要求1所述的油缸位移测量装置，其特征在于，

所述定滑轮组中的定滑轮为滑轮或齿轮结构。

9.根据权利要求8所述的油缸位移测量装置，其特征在于，

所述绳索（20）为钢丝绳或齿带。

10.一种泵送系统，其特征在于，设置有如权利要求1至9中任一项所述的油缸位移测量装置。

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