CN209180157U - 一种内置行程检测装置的缸体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于液压缸技术领域，公开了一种内置行程检测装置的缸体，其特征在于：包括缸体、不锈钢活塞杆、下端盖和传感器，所述不锈钢活塞杆的活塞上设有行程检测段，所述行程检测段包括第一检测段、无槽段和第二检测段，所述第一检测段及所述第二检测段上均等间距地设置有宽度与间距相等的环形沟槽，所述第一检测段及所述第二检测段的外侧均设有第一陶瓷涂层，所述无槽段上等间距地设有宽度与间距相等的第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层的宽度大于所述环形沟槽宽度；所述传感器设在所述缸体的下端盖上；传感器的检测方向与不锈钢活塞杆的轴线平行。本实用新型的内置行程检测装置方便使用，其检测精度可达到1mm。
Description
技术领域
本实用新型属于液压缸技术领域，具体涉及一种内置行程检测装置的缸体。
背景技术
液压启闭机的工作环境复杂多变，因此对其液压油缸的活塞杆的防腐蚀、耐磨性能要求很高，故必须对其表面进行必要的防腐和耐磨等处理，以保证性能。传统工艺是在活塞杆表面电镀铬，而电镀铬中的六价铬离子被证明是一种致癌物质。并且经过实践证明，经电镀的活塞杆在投入运行多年后，也难免出现锈蚀的现象，因此，电镀铬并非一种能从根本上解决活塞杆防腐的方法。原有的采用镀铬活塞杆的液压油缸所采用的内置式行程检测装置有两种，一种为磁致式线性位移传感器，其检测长度最长不超过6000mm，而且当液压缸的布置形式为倾斜或水平时，传感器就会产生一定的自由挠度，从而直接影响到行程检测的精度；另外它必须且只能安装于液压缸上盖顶部，活塞杆中间也必须要留有用于安装线性位移传感器的长孔，鉴于以上因素，这种磁致式线性位移传感器的应用范围也较为有限。另外一种是钢丝绳内置式行程检测装置，即将旋转编码器与恒力弹簧机构组合成一种能安装于液压缸上盖顶部的装置，带动编码器旋转的钢丝绳通过连接螺钉与活塞杆头部连接，随活塞杆的伸出与缩回而带动编码器旋转，从而检测出油缸的行程。上述两种内置式行程检测装置不仅外形较大，必须在有充裕的空间方能使用，而且安装过程较为麻烦，特别是在检修时，需将液压缸上盖打开，整个过程费力费时。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种内置行程检测装置的缸体。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种内置行程检测装置的缸体包括缸体、不锈钢活塞杆、下端盖和传感器，所述不锈钢活塞杆的活塞上设有行程检测段，所述行程检测段包括第一检测段、无槽段和第二检测段，所述第一检测段及所述第二检测段上均等间距地设置有宽度与间距相等的环形沟槽，所述第一检测段及所述第二检测段的外侧均设有第一陶瓷涂层，所述无槽段上等间距地设有宽度与间距相等的第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层的宽度大于所述环形沟槽宽度；
所述传感器设在所述缸体的下端盖上；
传感器的检测方向与不锈钢活塞杆的轴线平行。
进一步地，所述第二陶瓷涂层的宽度大于所述环形沟槽宽度的3倍。
进一步地，所述第二陶瓷涂层的宽度等于所述环形沟槽宽度的3倍。
进一步地，所述传感器为线阵传感器。
进一步地，所述线阵传感器包括等间距排布的多个磁电阻传感器，各磁电阻传感器沿与不锈钢活塞杆垂直的方向成直线分布，磁电阻传感器的一面贴近活塞杆。
本实用新型的有益效果为：
(1)活塞杆上等间距地设置有宽度与间距相等的环形沟槽及等间距地设有宽度与间距相等的第二陶瓷涂层，导磁性活塞杆基体和非导磁性陶瓷涂层通过传感器读取这些绝对编码位置信息，可直接转换成活塞杆的行程，这种集成于不锈钢活塞杆的内置式行程检测装置，可直接检测出活塞杆的位移，不需换算，也不存在累积误差，本实用新型的内置行程检测装置方便使用，其检测精度可达到1mm。
(2)耐腐蚀性能强：活塞杆的表面热喷涂致密的陶瓷涂层，具有极高的化学稳定性，耐水、耐大气腐蚀性能比较好，并通过5％盐水溶液的盐雾试验；活塞杆在恶劣工况下实际使用时，具有较长的耐腐蚀时间，相比普通镀铬活塞杆同条件下使用寿命可提高5～6。
(3)耐磨性高：活塞杆的陶瓷涂层和母材的结合强度超过30MPa，有效避免了喷涂层的脱落；陶瓷涂层的表面硬度超过了850HV，具有较高的耐磨性，精加工后的活塞杆表面光滑，表面粗糙度可控制在Ra0.3以内，有效降低了密封件和活塞杆的摩擦系数，减少了密封件和活塞杆磨损量，进一步延长了使用寿命。
(4)维护方便：行程控制装置传感器只需直接安装于液压缸的下端盖上，结构紧凑、体积小，且可以满足泡水使用的要求，维护与检修相对传统行程装置简单、方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是传感器的探测波形图。
图3是行程检测段的绝对位置编码的示意图。
图中：1-缸体；2-不锈钢活塞杆；21-第一检测段；22-无槽段；23-第二检测段；24-环形沟槽；25-第二陶瓷涂层；26-无槽处；3-下端盖；4-传感器；5-行程检测段的绝对位置编码。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
如图1所示，本实施例的一种内置行程检测装置的缸体包括缸体1、不锈钢活塞杆2、下端盖3和传感器4，所述不锈钢活塞杆的活塞上设有行程检测段，所述行程检测段包括第一检测段21、无槽段22和第二检测段23，所述第一检测段及所述第二检测段上均等间距地设置有宽度与间距相等的环形沟槽24，所述第一检测段及所述第二检测段的外侧均设有第一陶瓷涂层，所述无槽段上等间距地设有宽度与间距相等的第二陶瓷涂层25，所述第二陶瓷涂层的宽度大于所述环形沟槽宽度；行程检测段形成绝对编码位置信息，在活塞杆移动过程中，将所述传感器设在所述缸体的下端盖上且传感器的检测方向与不锈钢活塞杆的轴线平行，传感器用来探测不锈钢活塞杆上的第一检测段的环形沟槽间隔排列、第二检测段的环形沟槽间隔排列及的第二陶瓷涂层的间隔排列以获取绝对编码位置信息，形成带有位移信息的信号，经过信号组合，通过内部运算处理器处理，转化为传递行程数据的电信号传递到后方集控系统，传感器的探测波形图如图2所示，再对该波形进行电子细分，其测量精度可达到1mm。当传感器读取到不锈钢活塞杆头部标记时清零，读取到不锈钢活塞杆尾部标记时输出最大量程。内置的行程检测装置具备对行程闸门全开、全关极限位置的控制和保护。
其中，所述传感器为线阵传感器，所述线阵传感器包括等间距排布的多个磁电阻传感器，各磁电阻传感器沿与不锈钢活塞杆垂直的方向成直线分布，磁电阻传感器的一面贴近活塞杆。
行程检测段上形成绝对编码位置信息，以第一检测段及第二检测段的单位有槽区域代表二进制0，第一检测段及第二检测段的无槽处26的一个单位无槽区域代表二进制1，形成绝对编码；以所述第二陶瓷涂层的宽度等于所述环形沟槽宽度的3倍为例进行说明，无槽段上的第二陶瓷涂层区域代表二进制3个0，无槽段上的无陶瓷涂层区域代表二进制3个1，行程检测段的绝对位置编码5如图3所示。当不锈钢活塞杆运动时，所测编码沿运动方向一端滚入一位二进制数，反方向一端滚出一位二进制数，形成新的绝对编码值。这样随着活塞杆的移动编码不断的向右移动一位，并随机加0或1，可取16位数据，再比较是否重复，这样的方式能得到大量的编码，16位的数据能产生50000个连续不重复编码，按单位无槽区域与单位有槽区域在不锈钢活塞杆上所占长度均为x毫米计算，即1或0的单位长度为x毫米，编码长度长达50x米，可计算出不锈钢活塞杆的进程。
不锈钢活塞杆上的陶瓷喷涂技术是利用高温等离子弧喷涂技术将陶瓷粉末喷涂至经过预处理的基体材料表面，从而形成一层致密的陶瓷保护层。而不锈钢活塞杆、缸体是在原普通液压缸的基础上研制而成，通过陶瓷喷涂技术将陶瓷保护层覆盖于经过特殊处理的活塞杆表面，其主要优点在于活塞杆和缸体的防腐工艺和液压缸行程检测装置的创新。
制造工艺环保：普通电镀工艺含铬废水和废气严重致癌，属一类控制排放物，对环境和生产工人的危害极大；本实用新型采用的陶瓷喷涂技术无电镀工艺所造成的环境污染问题，属环保涂层技术。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种内置行程检测装置的缸体，其特征在于：包括缸体、不锈钢活塞杆、下端盖和传感器，所述不锈钢活塞杆的活塞上设有行程检测段，所述行程检测段包括第一检测段、无槽段和第二检测段，所述第一检测段及所述第二检测段上均等间距地设置有宽度与间距相等的环形沟槽，所述第一检测段及所述第二检测段的外侧均设有第一陶瓷涂层，所述无槽段上等间距地设有宽度与间距相等的第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层的宽度大于所述环形沟槽宽度；
所述传感器设在所述缸体的下端盖上；
传感器的检测方向与不锈钢活塞杆的轴线平行。
2.根据权利要求1所述的内置行程检测装置的缸体，其特征在于：所述第二陶瓷涂层的宽度大于所述环形沟槽宽度的3倍。
3.根据权利要求1所述的内置行程检测装置的缸体，其特征在于：所述第二陶瓷涂层的宽度等于所述环形沟槽宽度的3倍。
4.根据权利要求2或3所述的内置行程检测装置的缸体，其特征在于：所述传感器为线阵传感器。
5.根据权利要求4所述的内置行程检测装置的缸体，其特征在于：所述线阵传感器包括等间距排布的多个磁电阻传感器，各磁电阻传感器沿与不锈钢活塞杆垂直的方向成直线分布，磁电阻传感器的一面贴近活塞杆。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111043306A (zh) * | 2019-12-29 | 2020-04-21 | 扬州市松田液压机械有限公司 | 一种陶瓷活塞杆及其陶瓷涂层喷涂工艺 |
| CN113373438A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-10 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 液压缸行程测量用涂层结构、制备方法及行程测量系统 |
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