CN220081841U - 带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸和挖掘机，涉及驱动装置技术领域，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸包括：缸体，缸体内包括第一腔体；伸缩部，设于第一腔体中，伸缩部能够沿第一腔体滑动；磁性组件，设于伸缩部，磁性组件用于产生透过缸体的磁场；检测组件，设于缸体，且位于第一腔体外，检测组件用于根据磁场检测出伸缩部的行程信息。

Description

带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸和挖掘机

技术领域

本实用新型涉及驱动装置技术领域，具体而言，涉及一种带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸和挖掘机。

背景技术

在挖掘机等工程机械上，多通过伸缩缸驱动目标机构动作，以完成对应的工程作业。目前挖掘机的作业环境复杂多变，保证作业时的工作效率及操作精度显得尤为重要。

相关技术中，主流智能化挖掘机会在动臂、斗杆、铲斗位置加装角度/倾角传感器以反馈铲斗位置信息。但角度传感器存在明显缺陷：对结构件加工精度高，成本增加；角度传感器抗振和抗过冲能力差，容易受外部因素干扰而影响信号输出；接触式安装，使用寿命低。

因此，如何克服上述技术缺陷，成为了亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一方面提出了一种带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸。

本实用新型的第二方面提出了一种挖掘机。

本实用新型的一个技术方案提出了一种带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸包括：缸体，缸体内包括第一腔体；伸缩部，设于第一腔体中，伸缩部能够沿第一腔体滑动；磁性组件，设于伸缩部，磁性组件用于产生透过缸体的磁场；检测组件，设于缸体，且位于第一腔体外，检测组件用于根据磁场检测出伸缩部的行程信息。

在该实施例中，限定了一种可用于驱动目标机构动作的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸可通过伸缩动作带动目标机构滑动或摆动，其中带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸可应用在挖掘机等工程机械上，在带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸应用于挖掘机时，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸可通过伸缩动作带动挖掘机构动作，以通过改变挖掘机构的姿态来实施挖掘动作。

具体地，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸包括缸体和伸缩部，缸体内围合出第一腔体，伸缩部插接在第一腔体中，且伸缩部与缸体滑动连接。工作过程中，伸缩部能够通过滑动实现伸缩动作，例如在伸缩部外伸时能够向外部输出推动力，在伸缩部内缩时能够向外输出拉拽力。

在此基础上，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸还包括磁性组件和检测组件，磁性组件安装在缸体内侧的第一腔体中，且磁性组件与伸缩部连接，伸缩部在相对缸体滑动的过程中能够带动磁性组件同步运动。检测组件安装在缸体外侧，且检测组件与磁性组件在缸体的内外侧相对设置，以确保检测组件的检测范围能够覆盖磁性组件的运动轨迹。

其中，磁性组件能够产生透过缸体的磁场，以使检测组件能检测出该磁场的磁场信息，在磁性组件随同伸缩部的滑动改变位置时，检测组件所检测出的磁场信息对应发生改变，检测组件即可根据改变的磁场信息确定出伸缩部的行程信息。

磁场信息包括磁场的强度信息，检测组件能够通过当前检测出的磁场强度判断出磁性组件的当前位置，该行程信息对应于伸缩部在基准位置和当前位置之间的距离，可以选择伸缩部的内缩极限位置为基准位置，即伸缩部完全回缩时行程为零，伸缩部外伸过程中行程增大。

其中，检测出的行程信息可以配合伸缩部所连接的目标机构的结构特征来确定出目标机构的当前姿态，以目标机构为挖掘机的挖掘机构为例，可以根据行程信息确定出挖掘机构上对应关节的转角信息，将全部关节的转角信息汇集在一起即可确定出挖掘机构的姿态信息。

综上，本申请通过设置安装在缸体内外两侧的磁性组件和检测组件，使检测组件可以配合磁性组件实时检测伸缩部的行程信息，从而通过行程信息实现所连接的目标机构的姿态监控。

由此可见，在将本申请所限定的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸应用于挖掘机时，挖掘机可根据带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸的行程信息确定出挖掘机构的姿态，以实时监控挖掘机构末端铲斗的位置，从而取缔相关技术中通过角度传感器监测挖掘机构姿态的方案。并且，相较于相关技术中的角度传感器方案来说。一方面，本申请限定的磁性组件和检测组件对结构件的加工精度要求相对较低，有利于降低成本。另一方面，与结构精密的角度传感器相比，检测组件的抗震和抗冲击能力较强，其检测出的磁场信息不容易受外部因素的干扰，信号输出稳定且可靠。再一方面，检测组件与磁性组件在缸体的内外两侧非接触式安装，在环境恶劣的工程作业过程中，不会因接触碰撞产生测量误差或损坏，进一步提升了抗干扰能力和可靠性，且有利于延长使用寿命。

综上所述，本申请所限定的实施例解决了上述相关技术所存在的技术问题。进而实现了优化带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸结构，提升带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸行程监控的抗干扰能力和可靠性，提升目标机构姿态监控的抗干扰能力和可靠性，降低生产成本，降低产品故障率的技术效果。

另外，本实用新型提供的上述带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸还可以具有如下附加技术特征：

在一些技术方案中，可选地，伸缩部包括：活塞，设于第一腔体中，磁性组件设于活塞；伸缩杆，伸缩杆的第一端与活塞连接，伸缩杆的第二端位于第一腔体外。

在该技术方案中，伸缩部包括活塞和伸缩杆，活塞嵌装在第一腔体中，伸缩杆的第一端与活塞的端部连接，伸缩杆的第二端透过缸体并与目标机构连接。其中，第一腔体为柱状腔体，活塞能够沿第一腔体的轴线方向滑动，活塞滑动过程中，伸缩杆的第二端的伸出长度发生改变，具体活塞向内滑动时，伸缩杆的伸出长度减小，对应行程减小。活塞向外滑动时，伸缩杆的伸出长度增大，对应行程增大。

在此基础上，磁性组件安装在活塞上，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸动作过程中磁性组件随同活塞同步运动。一方面，与伸缩杆相比，活塞与缸体侧壁间的距离较短，将磁性组件安装在活塞上有利于减小磁性组件和检测组件之间的距离，从而降低检测组件检测磁场的难度，提升检测组件所检测出的行程信息的精度。另一方面，伸缩杆与目标机构直接连接，在目标机构执行工程作业时，伸缩杆可能会随同目标机构产生剧烈的振动或摆动，因此将磁性组件安装在活塞上可以提升检测组件的抗干扰能力，进一步提升检测出的行程信息的精度。

在一些技术方案中，可选地，活塞的周侧面包括安装槽，磁性组件嵌设于安装槽。

在该技术方案中，活塞的周侧面开设有内凹的安装槽，且安装槽的形状与磁性组件的外轮廓形状适配，将磁性组件嵌入安装槽即可完成磁性组件在活塞上的定位安装。

其中，活塞的周侧面与缸体的侧壁相贴合，在活塞的侧壁上内嵌磁性组件可以减小磁性组件和检测组件的距离，以降低磁场透过缸体侧壁的难度，进而提升检测组件所检测出的行程信息的可靠性。并且，安装槽可以配合缸体的侧壁对磁性组件实施定位，避免磁性组件在滑动过程中错位甚至脱落，进而实现提升带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸结构稳定性的技术效果。

在一些技术方案中，可选地，伸缩部能够沿第一方向往复滑动，磁性组件包括：多个磁体，多个磁体沿第一方向间隔分布；磁体包括N极和S极，N极和S极沿第一方向交替设置。

在该技术方案中，安装在缸体内的伸缩部能够沿第一方向往复滑动，该第一方向对应于缸体的轴线方向，伸缩部沿第一方向滑动执行伸出动作，伸缩部沿与第一方向相反的第二方向滑动执行回缩动作。

在此基础上，磁性组件包括多个磁体，且多个磁体沿第一方向间隔分布。并且，每一个磁体上均包括N极和S极，多个沿第一方向分布的磁吸的N极和S极沿第一方向交替设置。该磁体结构布局能够提升磁场的强度，还能够扩大磁场的覆盖范围，以便于检测组件检测到透过缸体侧壁的磁场。

在一些技术方案中，可选地，检测组件包括：壳体，与缸体连接，壳体内包括第二腔体；罩体，与缸体连接，且罩设于壳体外侧；电路板，设于第二腔体中；磁传感器，设于电路板，磁传感器用于根据磁场产生检测信号，电路板用于将检测信号转化为对应于行程信息的电信号。

在该技术方案中，检测组件包括壳体和罩体，壳体为检测组件的主体框架结构，壳体固定在缸体上，壳体的外表面与缸体的外表面贴合，且壳体与活塞上的安装槽相对设置。壳体呈条状，壳体在缸体外侧的覆盖区域与活塞的滑动行程匹配。罩体与缸体连接，且罩体罩设于壳体的外侧，罩体上设置有开口，开口避让伸缩杆，罩体可以对壳体以及壳体内部的结构起到保护作用，一方面可以替壳体抵御冲击，降低检测组件在工程作业过程中因撞击损毁的可能性，另一方面罩体可以起到一定的防水作用，降低液体侵蚀检测组件的概率。进而实现提升检测组件可靠性，降低检测组件故障率的技术效果。

具体地，罩体为碳钢材质，碳钢材质制备的罩体一方面可以起到固定壳体的作用，另一方面还可以起到保护壳体、屏蔽外部强磁干扰的作用，从而提升检测组件的运行稳定性。在此基础上，检测组件还包括电路板和磁传感器，电路板安装在壳体内的第二腔体中，电路板同样为条状，电路板的覆盖区域与活塞的滑动行程匹配。磁传感器安装在电路板上，且位于电路板朝向缸体的一侧，磁传感器能够感测附近的磁场信息，以生成对应的感测信号，电路板在接收到感测信号后能够将其转化为稳定的电信号，该电信号即对应于伸缩部的行程信息，控制器可根据该行程信息确定出目标机构的姿态信息。

在一些技术方案中，可选地，壳体包括：型材，与缸体连接，且型材呈筒状；插座，设于型材的第一端，插座与电路板连接，且盖合型材的第一端的端口；插头，与插座对接；端盖，设于型材的第二端，且盖合型材的第二端的端口。

在该技术方案中，壳体包括型材、插座、插头和端盖。其中，型材呈筒状，具体可通过铝合金一体成型该型材。

其中，型材的两端形成有第一端口和第二端口，插座安装在第一端口，且插座盖合第一端口，插头与插座适配。电路板通过螺钉与插座上的固定块固定，且电路板通过型材中特制的卡槽完成卡装。完成插座和插头的对接后，将插头上的导线焊接在电路板上，以完成电连接，其后对插头和插座进行灌胶，以将插头固定在插座上。

由此可见，通过设置插头和插座，一方面可以将电路板上的电信号导出，另一方面可以实现第一端口的密封，避免液体由第一端口渗入第二腔体。端盖盖合在型材的第二端口，以实现第二端口的密封，避免液体由第二端口渗入第二腔体。进而实现提升检测组件密封性，提升检测组件抗干扰能力，降低检测组件故障率的技术效果。

在一些技术方案中，可选地，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸还包括：第一密封圈，设于型材或插座，第一密封圈用于密封型材的第一端和插座间的缝隙；第二密封圈，设于型材或端盖，第二密封圈用于密封型材的第二端和端盖间的缝隙。

在该技术方案中，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸还包括第一密封圈和第二密封圈。其中，第一密封圈安装在型材的第一端口或插座上，完成插座和型材的装配后，第一密封圈填充插座和第一端口之间的缝隙，以避免液体由插座和第一端口之间的缝隙进入第二腔体。

同理，第二密封圈安装在型材的第二端口或端盖上，完成端盖和型材的装配后，第二密封圈填充端盖和第二端口之间的缝隙，以避免液体由端盖和第二端口之间的缝隙进入第二腔体。进而实现提升检测组件密封性，提升检测组件抗干扰能力，降低检测组件故障率的技术效果。

在一些技术方案中，可选地，电路板的数目为M个，且M个电路板首尾相接；其中，每个电路板上设置有至少一个磁传感器；M为大于1的整数。

在该技术方案中，电路板的数目为M个，且M个电路板首尾相接。通过限定该拼接结构，可以通过增减电路板的数目来调整检测组件的行程检测长度，以确保检测组件的检测长度适配伸缩部的运动行程。

在此基础上，M个电路板中，每个电路板上均设置有至少一个磁传感器，具体电路板上磁传感器的数目可根据电路板的尺寸进行选择，长度尺寸较大的电路板可通过增加磁传感器的数目来保证检测覆盖率。M个电路板上的磁传感器在不同位置负责伸缩部不同位置区间的磁场感测，感测信号传递至对应电路板后被转化为稳定的电信号，并最终经由插头传递至控制器。

本申请的一个技术方案提出了一种挖掘机，挖掘机包括：车体；挖掘机构，设于车体；如上述任一技术方案中的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，与挖掘机构连接，伸缩部通过滑动动作带动挖掘机构改变姿态；控制器，与检测组件连接，控制器用于根据行程信息确定挖掘机构的姿态信息。

在该技术方案中，限定了一种包括上述任一技术方案中的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸的挖掘机，因此该挖掘机具备上述任一技术方案中的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸所具备的优点，能够实现上述任一技术方案中的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸所能实现的技术效果，为避免重复，此处不再赘述。

在此基础上，挖掘机还包括车体、挖掘机构和控制器，车体能够行进，挖掘机构安装在车体上，且带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸与挖掘机构连接，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸能够通过伸缩动作带动挖掘机构动作，动作的挖掘机构能够完成挖掘作业。控制器连接检测组件，控制器在获取到行程信息后，能够根据行程信息确定出挖掘机构的当前姿态信息，用户可通过当前姿态信息了解到挖掘机构末端铲斗的位置，免去肉眼观察铲斗的操作，以使用户可以在无法观察到铲斗的环境中精准操控挖掘机工作。进而实现提升挖掘机智能化程度，提升挖掘机实用性的技术效果。

在一些技术方案中，可选地，挖掘机构包括：动臂，动臂的第一端与车体转动连接；斗杆，斗杆的第一端与动臂的第二端转动连接；铲斗，与斗杆的第二端转动连接；带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸包括：第一伸缩缸，与车体和动臂连接，第一伸缩缸用于驱动动臂相对于车体转动；第二伸缩缸，与动臂和斗杆连接，第二伸缩缸用于驱动斗杆相对于动臂转动；第三伸缩缸，与斗杆和铲斗连接，第三伸缩缸用于驱动铲斗相对于斗杆转动。

在该技术方案中，挖掘机构包括动臂、斗杆和铲斗，伸缩缸对应包括第一伸缩缸、第二伸缩缸和第三伸缩缸。动臂与车体转动连接，第一伸缩缸的缸体与车体转动连接，第一伸缩缸的伸缩杆与动臂转动连接，第一伸缩缸可通过伸缩动作带动动臂摆动。斗杆与动臂转动连接，第二伸缩缸的缸体与动臂转动连接，第二伸缩缸的伸缩杆与斗杆转动连接，第二伸缩缸可通过伸缩动作带动斗杆摆动。铲斗与斗杆转动连接，第三伸缩缸的缸体与斗杆转动连接，第三伸缩缸的伸缩杆与铲斗转动连接，第三伸缩缸可通过伸缩动作带动铲斗摆动。

其中，控制器能够从第一伸缩缸上的检测组件获取到第一行程信息，获取到第一行程信息后可通过第一行程信息确定出动臂和车体的第一相对位置信息。控制器还能够从第二伸缩缸上的检测组件获取到第二行程信息，获取到第二行程信息后可通过第二行程信息确定出斗杆和动臂的第二相对位置信息。控制器还能够从第三伸缩缸上的检测组件获取到第三行程信息，获取到第三行程信息后可通过第三行程信息确定出铲斗和斗杆的第三相对位置信息。最终控制器能够结合第一相对位置信息、第二相对位置信息和第三相对位置信息确定出挖掘机构的当前姿态，从而通过当前姿态了解到铲斗的当前位置。进而完成铲斗的实时监控，实现提升挖掘机智能化程度和实用性的技术效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的磁性组件和检测组件的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的挖掘机的结构示意图。

其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，102第一伸缩缸，104第二伸缩缸，106第三伸缩缸，110缸体，1102第一腔体，120伸缩部，122活塞，1222安装槽，124伸缩杆，130磁性组件，132磁体，140检测组件，142壳体，1422型材，1423第二腔体，1424插座，1426插头，1428端盖，144罩体，146电路板，148磁传感器，150第一密封圈，152第二密封圈，200挖掘机，210车体，220挖掘机构，222动臂，224斗杆，226铲斗。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本实用新型一些实施例的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸和挖掘机。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的一个实施例提出了一种带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100包括：缸体110，缸体110内包括第一腔体1102；伸缩部120，设于第一腔体1102中，伸缩部120能够沿第一腔体1102滑动；磁性组件130，设于伸缩部120，磁性组件130用于产生透过缸体110的磁场；检测组件140，设于缸体110，且位于第一腔体1102外，检测组件140用于根据磁场检测出伸缩部120的行程信息。

在该实施例中，限定了一种可用于驱动目标机构动作的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100可通过伸缩动作带动目标机构滑动或摆动，其中带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100可应用在挖掘机200等工程机械上，在带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100应用于挖掘机200时，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100可通过伸缩动作带动挖掘机构220动作，以通过改变挖掘机构220的姿态来实施挖掘动作。

具体地，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100包括缸体110和伸缩部120，缸体110内围合出第一腔体1102，伸缩部120插接在第一腔体1102中，且伸缩部120与缸体110滑动连接。工作过程中，伸缩部120能够通过滑动实现伸缩动作，例如在伸缩部120外伸时能够向外部输出推动力，在伸缩部120内缩时能够向外输出拉拽力。

在此基础上，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100还包括磁性组件130和检测组件140，磁性组件130安装在缸体110内侧的第一腔体1102中，且磁性组件130与伸缩部120连接，伸缩部120在相对缸体110滑动的过程中能够带动磁性组件130同步运动。检测组件140安装在缸体110外侧，且检测组件140与磁性组件130在缸体110的内外侧相对设置，以确保检测组件140的检测范围能够覆盖磁性组件130的运动轨迹。

其中，磁性组件130能够产生透过缸体110的磁场，以使检测组件140能检测出该磁场的磁场信息，在磁性组件130随同伸缩部120的滑动改变位置时，检测组件140所检测出的磁场信息对应发生改变，检测组件140即可根据改变的磁场信息确定出伸缩部120的行程信息。

磁场信息包括磁场的强度信息，检测组件140能够通过当前检测出的磁场强度判断出磁性组件130的当前位置，该行程信息对应于伸缩部120在基准位置和当前位置之间的距离，可以选择伸缩部120的内缩极限位置为基准位置，即伸缩部120完全回缩时行程为零，伸缩部120外伸过程中行程增大。

其中，检测出的行程信息可以配合伸缩部120所连接的目标机构的结构特征来确定出目标机构的当前姿态，以目标机构为挖掘机200的挖掘机构220为例，可以根据行程信息确定出挖掘机构220上对应关节的转角信息，将全部关节的转角信息汇集在一起即可确定出挖掘机构220的姿态信息。

综上，本申请通过设置安装在缸体110内外两侧的磁性组件130和检测组件140，使检测组件140可以配合磁性组件130实时检测伸缩部120的行程信息，从而通过行程信息实现所连接的目标机构的姿态监控。

由此可见，在将本申请所限定的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100应用于挖掘机200时，挖掘机200可根据带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100的行程信息确定出挖掘机构220的姿态，以实时监控挖掘机构220末端铲斗226的位置，从而取缔相关技术中通过角度传感器监测挖掘机构220姿态的方案。并且，相较于相关技术中的角度传感器方案来说。一方面，本申请限定的磁性组件130和检测组件140对结构件的加工精度要求相对较低，有利于降低成本。另一方面，与结构精密的角度传感器相比，检测组件140的抗震和抗冲击能力较强，其检测出的磁场信息不容易受外部因素的干扰，信号输出稳定且可靠。再一方面，检测组件140与磁性组件130在缸体110的内外两侧非接触式安装，在环境恶劣的工程作业过程中，不会因接触碰撞产生测量误差或损坏，进一步提升了抗干扰能力和可靠性，且有利于延长使用寿命。

综上所述，本申请所限定的实施例解决了上述相关技术所存在的技术问题。进而实现了优化带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100结构，提升带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100行程监控的抗干扰能力和可靠性，提升目标机构姿态监控的抗干扰能力和可靠性，降低生产成本，降低产品故障率的技术效果。

具体地，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100包括：液压缸、气缸或电缸，对此该实施例不对带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100的具体驱动方式做硬性限定，满足上述行程监控需求即可。

如图1所示，在一些实施例中，可选地，伸缩部120包括：活塞122，设于第一腔体1102中，磁性组件130设于活塞122；伸缩杆124，伸缩杆124的第一端与活塞122连接，伸缩杆124的第二端位于第一腔体1102外。

在该实施例中，伸缩部120包括活塞122和伸缩杆124，活塞122嵌装在第一腔体1102中，伸缩杆124的第一端与活塞122的端部连接，伸缩杆124的第二端透过缸体110并与目标机构连接。其中，第一腔体1102为柱状腔体，活塞122能够沿第一腔体1102的轴线方向滑动，活塞122滑动过程中，伸缩杆124的第二端的伸出长度发生改变，具体活塞122向内滑动时，伸缩杆124的伸出长度减小，对应行程减小。活塞122向外滑动时，伸缩杆124的伸出长度增大，对应行程增大。

在此基础上，磁性组件130安装在活塞122上，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100动作过程中磁性组件130随同活塞122同步运动。一方面，与伸缩杆124相比，活塞122与缸体110侧壁间的距离较短，将磁性组件130安装在活塞122上有利于减小磁性组件130和检测组件140之间的距离，从而降低检测组件140检测磁场的难度，提升检测组件140所检测出的行程信息的精度。另一方面，伸缩杆124与目标机构直接连接，在目标机构执行工程作业时，伸缩杆124可能会随同目标机构产生剧烈的振动或摆动，因此将磁性组件130安装在活塞122上可以提升检测组件140的抗干扰能力，进一步提升检测出的行程信息的精度。

如图1所示，在一些实施例中，可选地，活塞122的周侧面包括安装槽1222，磁性组件130嵌设于安装槽1222。

在该实施例中，活塞122的周侧面开设有内凹的安装槽1222，且安装槽1222的形状与磁性组件130的外轮廓形状适配，将磁性组件130嵌入安装槽1222即可完成磁性组件130在活塞122上的定位安装。

其中，活塞122的周侧面与缸体110的侧壁相贴合，在活塞122的侧壁上内嵌磁性组件130可以减小磁性组件130和检测组件140的距离，以降低磁场透过缸体110侧壁的难度，进而提升检测组件140所检测出的行程信息的可靠性。并且，安装槽1222可以配合缸体110的侧壁对磁性组件130实施定位，避免磁性组件130在滑动过程中错位甚至脱落，进而实现提升带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100结构稳定性的技术效果。

具体地，磁性组件130在安装槽1222中的外露面为弧面，该弧面的直径与活塞122的直径相同，且该弧面与活塞122共用同一轴线，以使该弧面可以补全活塞122的周侧面，避免嵌装在活塞122周侧面上的磁性组件130影响活塞122的动作精度。

如图1和图2所示，在一些实施例中，可选地，伸缩部120能够沿第一方向往复滑动，磁性组件130包括：多个磁体132，多个磁体132沿第一方向间隔分布；磁体132包括N极和S极，N极和S极沿第一方向交替设置。

在该实施例中，安装在缸体110内的伸缩部120能够沿第一方向往复滑动，该第一方向对应于缸体110的轴线方向，伸缩部120沿第一方向滑动执行伸出动作，伸缩部120沿与第一方向相反的第二方向滑动执行回缩动作。其中，图1中箭头a示出了第一方向，箭头b示出了第二方向。

在此基础上，磁性组件130包括多个磁体132，且多个磁体132沿第一方向间隔分布。并且，每一个磁体132上均包括N极和S极，多个沿第一方向分布的磁吸的N极和S极沿第一方向交替设置。该磁体132结构布局能够提高磁场的强度，还能够扩大磁场的覆盖范围，以便于检测组件140检测到透过缸体110侧壁的磁场。

如图1和图2所示，在一些实施例中，可选地，检测组件140包括：壳体142，与缸体110连接，壳体142内包括第二腔体1423；罩体144，与缸体110连接，且罩设于壳体142外侧；电路板146，设于第二腔体1423中；磁传感器148，设于电路板146，磁传感器148用于根据磁场产生检测信号，电路板146用于将检测信号转化为对应于行程信息的电信号。

在该实施例中，检测组件140包括壳体142和罩体144，壳体142为检测组件140的主体框架结构，壳体142固定在缸体110上，壳体142的外表面与缸体110的外表面贴合，且壳体142与活塞122上的安装槽1222相对设置。壳体142呈条状，壳体142在缸体110外侧的覆盖区域与活塞122的滑动行程匹配。罩体144与缸体110连接，且罩体144罩设于壳体142的外侧，罩体144上设置有开口，开口避让伸缩杆124，罩体144可以对壳体142以及壳体142内部的结构起到保护作用，一方面可以替壳体142抵御冲击，降低检测组件140在工程作业过程中因撞击损毁的可能性，另一方面罩体144可以起到一定的防水作用，降低液体侵蚀检测组件140的概率。进而实现提升检测组件140可靠性，降低检测组件140故障率的技术效果。

在此基础上，检测组件140还包括电路板146和磁传感器148，电路板146安装在壳体142内的第二腔体1423中，电路板146同样为条状，电路板146的覆盖区域与活塞122的滑动行程匹配。磁传感器148安装在电路板146上，且位于电路板146朝向缸体110的一侧，磁传感器148能够感测附近的磁场信息，以生成对应的感测信号，电路板146在接收到感测信号后能够将其转化为稳定的电信号，该电信号即对应于伸缩部120的行程信息，控制器可根据该行程信息确定出目标机构的姿态信息。

具体地，罩体144为碳钢材质，碳钢材质制备的罩体144一方面可以起到固定壳体142的作用，另一方面还可以起到保护壳体、屏蔽外部强磁干扰的作用，从而提升检测组件140的运行稳定性。

如图1和图2所示，在一些实施例中，可选地，壳体142包括：型材1422，与缸体110连接，且型材1422呈筒状；插座1424，设于型材1422的第一端，插座1424与电路板146连接，且盖合型材1422的第一端的端口；插头1426，与插座1424对接；端盖1428，设于型材1422的第二端，且盖合型材1422的第二端的端口。

在该实施例中，壳体142包括型材1422、插座1424、插头1426和端盖1428。其中，型材1422呈筒状，具体可通过铝合金一体成型该型材1422。

其中，型材1422的两端形成有第一端口和第二端口，插座1424安装在第一端口，且插座1424盖合第一端口，插头1426与插座1424适配。电路板146通过螺钉与插座1424上的固定块固定，且电路板146通过型材1422中特制的卡槽完成卡装。完成插座1424和插头1426的对接后，将插头1426上的导线焊接在电路板146上，以完成电连接，其后对插头1426和插座1424进行灌胶，以将插头1426固定在插座1424上。

由此可见，通过设置插头1426和插座1424，一方面可以将电路板146上的电信号导出，另一方面可以实现第一端口的密封，避免液体由第一端口渗入第二腔体1423。端盖1428盖合在型材1422的第二端口，以实现第二端口的密封，避免液体由第二端口渗入第二腔体1423。进而实现提升检测组件140密封性，提升检测组件140抗干扰能力，降低检测组件140故障率的技术效果。

如图1和图2所示，在一些实施例中，可选地，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100还包括：第一密封圈150，设于型材1422或插座1424，第一密封圈150用于密封型材1422的第一端和插座1424间的缝隙；第二密封圈152，设于型材1422或端盖1428，第二密封圈152用于密封型材1422的第二端和端盖1428间的缝隙。

在该实施例中，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100还包括第一密封圈150和第二密封圈152。其中，第一密封圈150安装在型材1422的第一端口或插座1424上，完成插座1424和型材1422的装配后，第一密封圈150填充插座1424和第一端口之间的缝隙，以避免液体由插座1424和第一端口之间的缝隙进入第二腔体1423。

同理，第二密封圈152安装在型材1422的第二端口或端盖1428上，完成端盖1428和型材1422的装配后，第二密封圈152填充端盖1428和第二端口之间的缝隙，以避免液体由端盖1428和第二端口之间的缝隙进入第二腔体1423。进而实现提升检测组件140密封性，提升检测组件140抗干扰能力，降低检测组件140故障率的技术效果。

如图1和图2所示，在一些实施例中，可选地，电路板146的数目为M个，且M个电路板146首尾相接；其中，每个电路板146上设置有至少一个磁传感器148；M为大于1的整数。

在该实施例中，电路板146的数目为M个，且M个电路板146首尾相接。通过限定该拼接结构，可以通过增减电路板146的数目来调整检测组件140的行程检测长度，以确保检测组件140的检测长度适配伸缩部120的运动行程。

在此基础上，M个电路板146中，每个电路板146上均设置有至少一个磁传感器148，具体电路板146上磁传感器148的数目可根据电路板146的尺寸进行选择，长度尺寸较大的电路板146可通过增加磁传感器148的数目来保证检测覆盖率。M个电路板146上的磁传感器148在不同位置负责伸缩部120不同位置区间的磁场感测，感测信号传递至对应电路板146后被转化为稳定的电信号，并最终经由插头1426传递至控制器。

以M＝3为例，三块电路板146根据位置划分为信号板、检测板和尾板。

三块电路板146上均布置有磁感应芯片，磁感应芯片对应于磁传感器148，三块电路板146通过连接固定架进行逐节固定，根据检测组件140的实际量程，检测板、尾板的长度可以进行调整。工作时磁感应芯片会感应来自磁性组件130的移动磁场，最终通过信号板内的信号解析模块将检出的信号转换为标准电信号，最终通过航插公头传输到使用终端，航插公头对应于插头1426，使用终端对应于控制器。

具体地，信号板通过螺钉与航插尾盖上的固定块固定，并卡入型材1422特制的卡槽内，航插尾盖对应于插座1424。

每台感测组件含第一密封圈150和第二密封圈152，第一密封圈150和第二密封圈152分别装在航插尾盖与端盖1428的密封槽内，航插尾盖与型材1422端盖1428最后通过8颗M4×12内六角螺钉分别固定在型材1422两端。

如图1和图3所示，本申请的一个实施例提出了一种挖掘机200，挖掘机200包括：车体210；挖掘机构220，设于车体210；如上述任一实施例中的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100，与挖掘机构220连接，伸缩部120通过滑动动作带动挖掘机构220改变姿态；控制器，与检测组件140连接，控制器用于根据行程信息确定挖掘机构220的姿态信息。

在该实施例中，限定了一种包括上述任一实施例中的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100的挖掘机200，因此该挖掘机200具备上述任一实施例中的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100所具备的优点，能够实现上述任一实施例中的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100所能实现的技术效果，为避免重复，此处不再赘述。

在此基础上，挖掘机200还包括车体210、挖掘机构220和控制器，车体210能够行进，挖掘机构220安装在车体210上，且带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100与挖掘机构220连接，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100能够通过伸缩动作带动挖掘机构220动作，动作的挖掘机构220能够完成挖掘作业。控制器连接检测组件140，控制器在获取到行程信息后，能够根据行程信息确定出挖掘机构220的当前姿态信息，用户可通过当前姿态信息了解到挖掘机200构末端铲斗226的位置，免去肉眼观察铲斗226的操作，以使用户可以在无法观察到铲斗226的环境中精准操控挖掘机200工作。进而实现提升挖掘机200智能化程度，提升挖掘机200实用性的技术效果。

如图3所示，在一些实施例中，可选地，挖掘机构220包括：动臂222，动臂222的第一端与车体210转动连接；斗杆224，斗杆224的第一端与动臂222的第二端转动连接；铲斗226，与斗杆224的第二端转动连接；带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100包括：第一伸缩缸102，与车体210和动臂222连接，第一伸缩缸102用于驱动动臂222相对于车体210转动；第二伸缩缸104，与动臂222和斗杆224连接，第二伸缩缸104用于驱动斗杆224相对于动臂222转动；第三伸缩缸106，与斗杆224和铲斗226连接，第三伸缩缸106用于驱动铲斗226相对于斗杆224转动。

在该实施例中，挖掘机构220包括动臂222、斗杆224和铲斗226，带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸100对应包括第一伸缩缸102、第二伸缩缸104和第三伸缩缸106。动臂222与车体210转动连接，第一伸缩缸102的缸体110与车体210转动连接，第一伸缩缸102的伸缩杆124与动臂222转动连接，第一伸缩缸102可通过伸缩动作带动动臂222摆动。斗杆224与动臂222转动连接，第二伸缩缸104的缸体110与动臂222转动连接，第二伸缩缸104的伸缩杆124与斗杆224转动连接，第二伸缩缸104可通过伸缩动作带动斗杆224摆动。铲斗226与斗杆224转动连接，第三伸缩缸106的缸体110与斗杆224转动连接，第三伸缩缸106的伸缩杆124与铲斗226转动连接，第三伸缩缸106可通过伸缩动作带动铲斗226摆动。

其中，控制器能够从第一伸缩缸102上的检测组件140获取到第一行程信息，获取到第一行程信息后可通过第一行程信息确定出动臂222和车体210的第一相对位置信息。控制器还能够从第二伸缩缸104上的检测组件140获取到第二行程信息，获取到第二行程信息后可通过第二行程信息确定出斗杆224和动臂222的第二相对位置信息。控制器还能够从第三伸缩缸106上的检测组件140获取到第三行程信息，获取到第三行程信息后可通过第三行程信息确定出铲斗226和斗杆224的第三相对位置信息。最终控制器能够结合第一相对位置信息、第二相对位置信息和第三相对位置信息确定出挖掘机构220的当前姿态，从而通过当前姿态了解到铲斗226的当前位置。进而完成铲斗226的实时监控，实现提升挖掘机200智能化程度和实用性的技术效果。

需要明确的是，在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非有额外的明确限定，术语“上”、“下”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，仅是为了更方便地描述本实用新型和使得描述过程更加简便，而不是为了指示或暗示所指的装置或元件必须具有所描述的特定方位、以特定方位构造和操作，因此这些描述不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，举例来说，“连接”可以是多个对象之间的固定连接，也可以是多个对象之间的可拆卸连接，或一体地连接；可以是多个对象之间的直接相连，也可以是多个对象之间的通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据上述数据地具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，其特征在于，包括：

缸体，所述缸体内包括第一腔体；

伸缩部，设于所述第一腔体中，所述伸缩部能够沿所述第一腔体滑动；

磁性组件，设于所述伸缩部，所述磁性组件用于产生透过所述缸体的磁场；

检测组件，设于所述缸体，且位于所述第一腔体外，所述检测组件用于根据所述磁场检测出所述伸缩部的行程信息；

所述检测组件包括：

壳体，与所述缸体连接，所述壳体内包括第二腔体；

罩体，与所述缸体连接，且罩设于所述壳体外侧；

电路板，设于所述第二腔体中；

磁传感器，设于所述电路板，所述磁传感器用于根据所述磁场产生检测信号，所述电路板用于将所述检测信号转化为对应于所述行程信息的电信号。

2.根据权利要求1所述的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，其特征在于，所述伸缩部包括：

活塞，设于所述第一腔体中，所述磁性组件设于所述活塞；

伸缩杆，所述伸缩杆的第一端与所述活塞连接，所述伸缩杆的第二端位于所述第一腔体外。

3.根据权利要求2所述的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，其特征在于，

所述活塞的周侧面包括安装槽，所述磁性组件嵌设于所述安装槽。

4.根据权利要求1所述的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，其特征在于，所述伸缩部能够沿第一方向往复滑动，所述磁性组件包括：

多个磁体，所述多个磁体沿所述第一方向间隔分布；

所述磁体包括N极和S极，所述N极和所述S极沿所述第一方向交替设置。

5.根据权利要求1所述的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，其特征在于，所述壳体包括：

型材，与所述缸体连接，且所述型材呈筒状；

插座，设于所述型材的第一端，所述插座与所述电路板连接，且盖合所述型材的所述第一端的端口；

插头，与所述插座对接；

端盖，设于所述型材的第二端，且盖合所述型材的所述第二端的端口。

6.根据权利要求5所述的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，其特征在于，还包括：

第一密封圈，设于所述型材或所述插座，所述第一密封圈用于密封所述型材的所述第一端和所述插座间的缝隙；

第二密封圈，设于所述型材或所述端盖，所述第二密封圈用于密封所述型材的所述第二端和所述端盖间的缝隙。

7.根据权利要求1所述的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，其特征在于，

所述电路板的数目为M个，且M个所述电路板首尾相接；

其中，每个所述电路板上设置有至少一个所述磁传感器；

M为大于1的整数。

8.一种挖掘机，其特征在于，包括：

车体；

挖掘机构，设于所述车体；

如权利要求1至7中任一项所述的带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸，与所述挖掘机构连接，所述伸缩部通过滑动动作带动所述挖掘机构改变姿态；

控制器，与所述检测组件连接，所述控制器用于根据所述行程信息确定所述挖掘机构的姿态信息。

9.根据权利要求8所述的挖掘机，其特征在于，所述挖掘机构包括：

动臂，所述动臂的第一端与所述车体转动连接；

斗杆，所述斗杆的第一端与所述动臂的第二端转动连接；

铲斗，与所述斗杆的第二端转动连接；

所述带外置式非接触型直线位移检测装置的伸缩缸包括：

第一伸缩缸，与所述车体和所述动臂连接，所述第一伸缩缸用于驱动所述动臂相对于所述车体转动；

第二伸缩缸，与所述动臂和所述斗杆连接，所述第二伸缩缸用于驱动所述斗杆相对于所述动臂转动；

第三伸缩缸，与所述斗杆和所述铲斗连接，所述第三伸缩缸用于驱动所述铲斗相对于所述斗杆转动。