CN208252503U - 位移传感器及液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压缸技术领域，尤其是涉及一种外置式位移传感器及液压缸，以缓解现有技术中的液压缸的传感器容易因碰撞而损坏的问题。该位移传感器包括外保护管、内保护管和检测机构；所述外保护管能够围绕自身轴线旋转；所述内保护管伸入所述外保护管、能够沿所述外保护管的轴线方向伸缩运动、并且能够围绕自身轴线旋转；所述检测机构安装于所述内保护管的伸入端、用于在所述内保护管的带动下检测位移信息。本实用新型提供的外置式位移传感器能够有效缓解因外界碰撞而损坏的，并且安装精度要求低。

Description

位移传感器及液压缸

技术领域

本实用新型涉及液压缸技术领域，尤其是涉及一种外置式位移传感器及液压缸。

背景技术

在液压系统中，动作的执行机构包括液压缸，液压缸按结构形式分活塞缸和柱塞缸。为了准确的控制液压缸的动作，对液压缸的行程就要进行检测。常用的检测设备有外置传感器和内置传感器。

内置传感器结构越来越多，是将传感器的磁环安置在活塞杆上，导杆安置在液压缸端盖上，活塞杆带动磁环与导杆相对滑动，产生位置信号，后续更换传感器或更换磁环时，需拆液压缸，更换维护困难。

传统的外置式传感器设置有外保护管和内保护管，内保护管伸入外保护管并能够相对外保护管进行伸缩运动。现有的外置式传感器在受到外界的碰撞后，外保护管或内保护管受到直接的机械冲击，容易发生损坏。

总结而言，现有技术中的液压缸的外置式传感器，容易因碰撞而损坏的问题成为人们亟待解决的技术问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种外置式位移传感器及液压缸，以缓解现有技术中的液压缸的外置式传感器容易因碰撞而损坏的问题。

为缓解上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：

一种位移传感器，包括：外保护管、内保护管和检测机构；

所述外保护管能够围绕自身轴线旋转；

所述内保护管伸入所述外保护管、能够沿所述外保护管的轴线方向伸缩运动、并且能够围绕自身轴线旋转；

所述检测机构安装于所述内保护管的伸入端、用于在所述内保护管的带动下检测位移信息。

更进一步地，

所述位移传感器还包括固定于缸体的第一支撑机构，所述第一支撑机构设置有套装于所述外保护管的连接端的第一轴承。

更进一步地，

所述位移传感器还包括固定于活塞杆的第二支撑机构，所述第二支撑机构设置有套装于所述内保护管连接端的第二轴承。

更进一步地，

所述位移传感器还设置有滚动球头，所述滚动球头设置于所述内保护管的伸入端；

所述滚动球头的外表面设置有用于容纳滚动体的凹槽结构，内部设置有用于容纳所述检测机构的安装空间。

更进一步地，

所述滚动球头的凹槽内设置有滚珠，所述滚珠与所述外保护管的内表面接触。

更进一步地，

所述检测机构包括导杆和磁环，所述导杆的一端与所述外保护管的连接端连接，另一端穿过所述滚动球头后伸入所述内保护管；

所述磁环套装于所述导杆、位于所述滚动球头的安装空间、并且能够在所述滚动球头的带动下沿所述导杆运动。

更进一步地，

所述位移传感器还包括至少一个支撑件，

所述支撑件位于所述第一支撑机构和所述第二支撑机构之间、固定于所述缸体并且设置有用于穿设所述外保护管的穿装通道。

更进一步地，

所述支撑件与所述外保护管之间还设置有套装于所述外保护管的柔性支撑体。

更进一步地，

所述外保护管的外表面涂覆有防锈层。

一种液压缸，包括上述的位移传感器。

结合上述技术方案，本实用新型能够实现的技术效果在于：

由于本实用新型提供了一种位移传感器，包括：外保护管、内保护管和检测机构；外保护管能够围绕自身轴线旋转；内保护管伸入外保护管、能够沿外保护管的轴线方向伸缩运动、并且能够围绕自身轴线旋转；检测机构安装于内保护管的伸入端、用于在内保护管的带动下检测位移信息。

本实用新型的外保护管能够围绕自身轴线旋转，内保护管能够围绕自身轴线旋转，也即，内外保护管之间不仅能发生沿轴线方向的伸缩运动，还能够发生围绕轴线的旋转运动。在受到外界的碰撞的情形下，外保护管或内保护管发生自发旋转，避免外力直接刚性冲击，因此，能够有效避免外界碰撞而发生损坏的问题。另外，由于内保护管和外保护管之间可以发生相对转动，因此，相对而言，本实用新型的转动连接方式的容错率较高。也即，本实用新型提供的外置式位移传感器对外保护管和内保护管的安装精度要求不高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的外置式位移传感器安装于液压缸的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的外置式位移传感器中的第一支撑机构与外保护管的连接端的连接状态示意图；

图3为本实用新型实施例提供的外置式位移传感器中的第二支撑机构与内保护管的连接端的连接状态示意图。

图标：100－外保护管；200－内保护管；300－检测机构；400－第一支撑机构；410－第一轴承；500－第二支撑机构；510－第二轴承；600－滚动球头；310－导杆；320－磁环；700－支撑件；710－柔性支撑体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述：

图1为本实用新型实施例提供的外置式位移传感器安装于液压缸的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的外置式位移传感器中的第一支撑机构与外保护管的连接端的连接状态示意图；图3为本实用新型实施例提供的外置式位移传感器中的第二支撑机构与内保护管的连接端的连接状态示意图。

实施例1

一种位移传感器，请一并参照图1至图3，包括：外保护管100、内保护管200和检测机构300；

外保护管100能够围绕自身轴线旋转；

内保护管200伸入外保护管100、能够沿外保护管100的轴线方向伸缩运动、并且能够围绕自身轴线旋转；

检测机构300安装于内保护管200的伸入端、用于在内保护管200的带动下检测位移信息。

上述的位移传感器，工作原理在于：

内保护管200与外保护管100之间发生沿轴线方向的伸缩运动，该伸缩运动造成的位移变化表征位置改变量，也即表征位移。更具体地，安装于内保护管200的伸入端的检测机构300在随内保护管200的伸缩运动过程中采集位移信息。

现有技术中的外置式位移传感器采用的是滑动连接的方式，也即，现有技术中的外置式位移传感器的外保护管100和内保护管200之间只能发生沿轴线方向的滑动，通过检测内保护管200和外保护之间的沿轴线方向的位置变化量来表征液压缸的位移。因为内保护管200和外保护管100之间只能发生沿轴线方向的伸缩运动，因此，在受到外界的碰撞后，外保护管100或内保护管200受到直接的机械冲击，容易发生损坏。另外，由于外保护管100和内保护在具体使用场景下采用的是轴线方向的伸缩运动，因此必须保证外保护管100和内保护管200的同轴设置，因此，对外保护管100和内保护管200的安装精度有较高的要求。

而本实施例中，外保护管100能够围绕自身轴线旋转，内保护管200能够围绕自身轴线旋转，也即，内外保护管100之间不仅能发生沿轴线方向的伸缩运动，还能够发生围绕轴线的旋转运动。在受到外界的碰撞的情形下，外保护管100或内保护管200发生自发旋转，避免外力直接刚性冲击，因此，能够有效避免外界碰撞而发生损坏的问题。另外，由于内保护管200和外保护管100之间可以发生相对转动，因此，相对而言，本实施例中的转动连接方式的容错率较高。也即，本实施例中提供的外置式位移传感器对外保护管100和内保护管200的安装精度要求不高。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

位移传感器还包括固定于缸体的第一支撑机构400，第一支撑机构400设置有套装于外保护管100的连接端的第一轴承410。上述的第一支撑机构400固定于缸体，第一支撑机构400设置有第一轴承410，外保护管100的连接端伸入第一轴承410的内圈。也即，外保护管100通过第一轴承410固安装于第一支撑机构400，在第一轴承410的作用下，外保护管100与第一支撑机构400的水平方向上不发生相对移动，外保护管100与相对于第一支撑机构400能够发生围绕轴线方向的转动。

更进一步地，第一支撑机构400包括固定于缸体的第一支撑架，第一支撑架开设有用于容纳第一轴承410的通孔。第一支撑架的位置靠近缸体的后部，也即，第一支撑架设置于缸体的远离活塞头的位置。

更进一步地，第一支撑机构400包括电子仓，电子仓设置于第一支撑架的背离外保护管100的一侧。外保护管100的连接端穿过第一轴承410后伸入电子仓内。电子仓与第一支撑架之间可拆卸连接，可拆卸连接的方式例如可以是通过螺栓等连接件连接。

更进一步地，电子仓包括电子仓壳体以及设置于电子仓壳体内的电子元件，外保护管100的连接端穿过第一轴承410后与电子仓内的电子元件连接，外保护管100的旋转运动能够带动电子元件进行旋转运动。电子仓壳体优选设置为圆筒形结构。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

位移传感器还包括固定于活塞杆的第二支撑机构500，第二支撑机构500设置有套装于内保护管200连接端的第二轴承510。第二支撑机构500固定于活塞杆，能够在活塞杆的带动下沿液压缸的轴线方向运动。第二支撑机构500设置有第二轴承510，内保护管200的连接端伸入第二轴承510的内圈后固定于第二支撑机构500。在具体应用场景中，活塞杆沿液压缸的轴线方向伸缩，带动第二支撑机构500沿液压缸的轴线方向运动，第二支撑机构500的运动带动内保护管200沿轴线方向运动。本实施例中的第二轴承510能够带来的有益效果在于：内保护管200能够在第一轴承410的作用下围绕自身轴线旋转，在受到外界碰撞的情形下通过自身旋转运动避免直接撞击，降低因撞击而造成的损坏概率。

更进一步地，第二支撑机构500包括第二支撑架，第二支撑架设置有用于容纳第二轴承510的通孔。

更进一步地，第二支撑机构500与第一支撑机构400的连线与液压缸的轴线方向平行，以保证内保护管200始终沿液压缸的轴线方向运动。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

位移传感器还设置有滚动球头600，滚动球头600设置于内保护管200的伸入端；滚动球头600的外表面设置有用于容纳滚动体的凹槽结构，内部设置有用于容纳检测机构300的安装空间。需要说明的是，上述的伸入端是内保护管200的相对于连接端的另一端。以图1为例，连接端为内保护管200的右侧的与第二支撑机构500连接的端部，伸入端为内保护管200的左侧的伸入外保护管100内部的一端。

更进一步地，滚动球头600设置为鱼形结构，更为具体地，滚动球头600包括伸入部和凸出部，上述的伸入部伸入内保护管200的伸入端，上述的凸出部凸出于内保护管200。凸出部的外径大于伸入部的外径。上述的凸出部的外表面具有与外保护管100接触的表面。

更进一步地，用于容纳滚动体的凹槽结构设置于凸出部的外表面，凹槽结构例如可以是半圆形凹槽，上述的半圆形凹槽沿滚动球头600的周向方向设置有多个。

更进一步地，设置于滚动球头600内部的用于容纳检测机构300的安装空间，具体沿滚动球头600的轴线方向设置，上述的安装空间优选为沿滚动球头600的轴线方向开设的通孔结构。

更进一步地，

滚动球头600的凹槽内设置有滚珠，滚珠与外保护管100的内表面接触。滚珠用于实现滚动球头600与外保护管100内表面之间的滚动运动。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

检测机构300包括导杆310和磁环320，导杆310的一端与外保护管100的连接端连接，另一端穿过滚动球头600后伸入内保护管200；磁环320套装于导杆310、位于滚动球头600的安装空间、并且能够在滚动球头600的带动下沿导杆310运动。

更进一步的，导杆310的一端穿过外保护管100的连接端后与电子仓内的电子元件连接，用于与电子元件直接传递位移信号。

更进一步的，导杆310的另一端穿过滚动球头600后伸入内保护管200，因此，导杆310能够得到内保护管200的有效保护，避免导杆310受到直接撞击。

更进一步的，磁环320在导杆310上的位置表征液压缸的活塞杆的位移变化量，滚动球头600带动磁环320沿导杆310方向移动，从而实现了磁环320在导杆310上位置的改变，从而实现了位移的检测。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

位移传感器还包括至少一个支撑件700，支撑件700位于第一支撑机构400和第二支撑机构500之间、固定于缸体并且设置有用于穿设外保护管100的穿装通道。具体而言，请参照图1，支撑件700位于第一支撑机构400和第二支撑机构500的连线上，用于支撑外保护管100，提高外保护管100的结构强度。

更进一步地，支撑件700与外保护管100之间还设置有套装于外保护管100的柔性支撑体710。柔性支撑体710用于吸收机械能，提高外保护管100在受到外界撞击时的防撞击性能。柔性支撑体710例如可以设置为柔性橡胶圈，或者橡胶垫片。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

外保护管100的外表面涂覆有防锈层。基于本实施例提供的外置式位移传感器的结构可知，在外保护管100上涂覆防锈层的难度较低，涂覆防锈层后，使得外置式位移传感器可以适应腐蚀性应用环境，提高使用寿命。

实施例2

本实施例提供了一种液压缸，包括实施例1述及的位移传感器。

其中，该位移传感器包括：外保护管100、内保护管200和检测机构300；

外保护管100能够围绕自身轴线旋转；内保护管200伸入外保护管100、能够沿外保护管100的轴线方向伸缩运动、并且能够围绕自身轴线旋转；检测机构300安装于内保护管200的伸入端、用于在内保护管200的带动下检测位移信息。

上述的位移传感器，工作原理在于：内保护管200与外保护管100之间发生沿轴线方向的伸缩运动，该伸缩运动造成的位移变化表征位置改变量，也即表征位移。更具体地，安装于内保护管200的伸入端的检测机构300在随内保护管200的伸缩运动过程中采集位移信息。

本实施例中，外保护管100能够围绕自身轴线旋转，内保护管200能够围绕自身轴线旋转，也即，内外保护管100之间不仅能发生沿轴线方向的伸缩运动，还能够发生围绕轴线的旋转运动。在受到外界的碰撞的情形下，外保护管100或内保护管200发生自发旋转，避免外力直接刚性冲击，因此，能够有效避免外界碰撞而发生损坏的问题。另外，由于内保护管200和外保护管100之间可以发生相对转动，因此，相对而言，本实施例中的转动连接方式的容错率较高，也即，本实施例中提供的外置式位移传感器对外保护管100和内保护管200的安装精度要求不高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种位移传感器，其特征在于，包括：外保护管、内保护管和检测机构；

所述外保护管能够围绕自身轴线旋转；

所述内保护管伸入所述外保护管，内保护管能够沿所述外保护管的轴向伸缩，并且能够围绕自身轴线旋转；

所述检测机构安装于所述内保护管的伸入端，检测机构用于在所述内保护管的带动下检测位移信息。

2.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，

所述位移传感器还包括固定于缸体的第一支撑机构，所述第一支撑机构设置有套装于所述外保护管的连接端的第一轴承。

3.根据权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，

所述位移传感器还包括固定于活塞杆的第二支撑机构，所述第二支撑机构设置有套装于所述内保护管连接端的第二轴承。

4.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，

所述位移传感器还设置有滚动球头，所述滚动球头设置于所述内保护管的伸入端；

所述滚动球头的外表面设置有用于容纳滚动体的凹槽，滚动球头的内部设置有用于容纳所述检测机构的安装空间。

5.根据权利要求4所述的位移传感器，其特征在于，

所述滚动球头的凹槽内设置有滚珠，所述滚珠与所述外保护管的内表面接触。

6.根据权利要求4所述的位移传感器，其特征在于，

所述检测机构包括导杆和磁环，所述导杆的一端与所述外保护管的连接端连接，另一端穿过所述滚动球头后伸入所述内保护管；

所述磁环套装于所述导杆，磁环位于所述滚动球头的安装空间内并且能够在所述滚动球头的带动下沿所述导杆运动。

7.根据权利要求3所述的位移传感器，其特征在于，

所述位移传感器还包括至少一个支撑件，

所述支撑件位于所述第一支撑机构和所述第二支撑机构之间，所述支撑件固定于缸体并且设置有用于穿设所述外保护管的穿装通道。

8.根据权利要求7所述的位移传感器，其特征在于，

所述支撑件与所述外保护管之间还设置有套装于所述外保护管的柔性支撑体。

9.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，

所述外保护管的外表面设置有防锈层。

10.一种液压缸，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的位移传感器。