CN220452380U - 一种活塞行程检测装置及液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于液压缸设备技术领域，公开了一种活塞行程检测装置及液压缸，所述活塞行程检测装置包括壳体、控制器和检测模块，所述控制器安装于所述壳体外侧，所述控制器上设置有显示屏，所述检测模块包括支撑组件、滚动轮和圈数检测器，所述支撑组件固定于所述壳体内壁，所述滚动轮贴合于待检测活塞杆并与所述支撑组件转动连接，所述圈数检测器固定于所述支撑组件上并与所述控制器电连接以检测所述滚动轮的转动圈数，所述控制器实时将所述滚动轮的转动圈数换算成距离并显示在所述显示屏上，本实用新型的技术方案能够准确地检测活塞杆行程，提高对活塞杆的定位精度。

Description

一种活塞行程检测装置及液压缸

技术领域

本实用新型涉及液压缸设备技术领域，具体地涉及一种活塞行程检测装置及液压缸。

背景技术

液压缸作为一种动力驱动件在进行无人化控制作业时都需要油缸的精准定位，以确保后面各项工作的顺利进行，目前液压缸的定位都是通过活动时间来推算行程，但液压缸在连接有外部机构的情况下会导致推算的行程不准确从而引发事故，也有通过对液压缸进行打孔改造的方式在上面安装各种测距传感器来实现活塞行程的检测，但是在液压缸上改造会破坏缸体的结构强度，从而影响液压缸的使用寿命，同时还会时存在液体泄漏甚至爆缸的安全隐患。

在钢包热修作业中，采用机器人夹持液压缸并将液压缸安装至钢包机构上，通过安装在液压缸活塞杆上的夹具夹持钢包舱门上的连接杆，然后拔出插在钢包舱门上的定位插销，从而可使钢包舱门在液压缸的驱动下进行上升或下降运动，并在钢包舱门下降后可将钢包舱门从钢包机构上打开，以便于更换下水口和滑板等工序的作业，在上述过程中，液压缸驱动钢包舱门下降时，会由于钢包舱门重力的因素导致活塞杆伸出的速度变快，反之，液压缸驱动钢包舱门上升时，会由于钢包舱门重力的因素导致活塞杆回缩的速度变慢，因此无法通过时间来准确的推算液压缸行程。

实用新型内容

为了解决现有的液压缸无法准确定位活塞杆行程的问题，本实用新型提供一种活塞行程检测装置及液压缸。

本实用新型为解决上述技术问题，提供一种活塞行程检测装置，所述活塞行程检测装置包括壳体、控制器和检测模块，所述控制器安装于所述壳体外侧，所述控制器上设置有显示屏，所述检测模块包括支撑组件、滚动轮和圈数检测器，所述支撑组件固定于所述壳体内壁，所述滚动轮贴合于待检测活塞杆并与所述支撑组件转动连接，所述圈数检测器固定于所述支撑组件上并与所述控制器电连接以检测所述滚动轮的转动圈数，所述控制器实时将所述滚动轮的转动圈数换算成距离并显示在所述显示屏上。

在本实用新型的实施例中所述支撑组件包括安装板、铰接板和弹性件，所述安装板贴合于所述壳体内壁，所述铰接板的一端与所述安装板转动连接，另一端与所述滚动轮转动连接，所述弹性件设置于所述安装板和所述铰接板之间以支撑所述滚动轮与待检测的活塞杆贴合。

在本实用新型的实施例中所述铰接板包括连接段和限位段，所述滚动轮与所述连接段转动连接，所述限位段在所述弹性件的弹力作用下贴合于所述安装板。

在本实用新型的实施例中所述安装板和所述限位段之间设置有与所述圈数检测器电连接的短路触点，所述限位段与所述安装板贴合时所述圈数检测器短路。

在本实用新型的实施例中所述壳体包括上壳和下壳，所述上壳的侧边设置有凸出的限位块，所述下壳开设有与所述限位块对位的限位槽，所述限位块与所述限位槽插接可固定所述上壳和所述下壳。

在本实用新型的实施例中所述滚动轮的表面设置有防滑圈，所述防滑圈上设置有防滑纹，所述滚动轮宽度方向的中间设置有与待检测活塞杆贴合的凹陷区。

在本实用新型的实施例中所述控制器上还设置有用于控制检测行程的控制开关，所述控制开关与所述检测模块电连接以调整所述检测模块检测的行程数据。

在本实用新型的实施例中所述活塞行程检测装置还包括设置于所述控制器内部电源模块以为所述控制器供电。

在本实用新型的实施例中所述圈数检测器包括磁电传感器、光电传感器、霍尔传感器中的一种。

本实用新型为解决上述技术问题，还提供一种液压缸，所述液压缸包括缸体、活塞杆以及上述的活塞行程检测装置，所述活塞行程检测装置安装于所述缸体的端部，所述活塞杆伸缩时可插入所述活塞行程检测装置内部并触发所述活塞行程检测装置检测所述活塞杆的行程。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

通过将控制器设置在壳体上，并在壳体内部设置支撑组件以支撑滚动轮转动连接，进而活塞杆活动时通过与控制器电连接的圈数检测器检测滚动轮的滚动圈数，使控制器将滚动圈数换算成活塞杆的行程并显示在显示屏上，以供工作人查看活塞杆的实时行程数据，提高对活塞杆的定位精准度。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制，在附图中：

图1是本实用新型一实施例提供的活塞行程检测装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的活塞行程检测装置的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的活塞行程检测装置中检测模块的立体结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的活塞行程检测装置中检测模块的立体结构示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的液压缸的立体结构示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的液压缸的爆炸结构示意图。

附图标记说明

1、活塞行程检测装置；11、壳体；12、控制器；13、检测模块；111、上壳；112、下壳；113、限位块；121、显示屏；122、控制开关；131、支撑组件；132、滚动轮；133、圈数检测器；1311、安装板；1312、铰接板；1313、弹性件；1321、防滑纹；13121、连接段；13122、限位段；2、液压缸；21、缸体；22、活塞杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1-图3所示，本实用新型实施例提供的活塞行程检测装置1包括壳体11、控制器12和检测模块13，控制器12安装于壳体11外侧，控制器12上设置有显示屏121，检测模块13包括支撑组件131、滚动轮132和圈数检测器133，支撑组件131固定于壳体11内壁，滚动轮132贴合于待检测活塞杆22并与支撑组件131转动连接，圈数检测器133固定于支撑组件131上并与控制器12电连接以检测滚动轮132的转动圈数，控制器12实时将滚动轮132的转动圈数换算成距离并显示在显示屏121上。

通过将控制器12设置在壳体11上，以供工作人员通过控制器12调整检测的行程数据，并在显示屏121上查看实时的行程数据，通过将支撑组件131固定在壳体11内壁以供滚动轮132和圈数检测器133连接，进而在滚动轮132发生滚动时，可通过圈数检测器133检测出滚动轮132滚动圈数，通过控制器12对转动圈数进行换算即可实时检测出活塞杆22的行程数据。

可以理解，控制器12换算活塞杆22行程的方式为根据滚动轮132转动的圈数和滚动轮132的直径进行计算，通过滚动轮132的直径计算滚动轮132的周长，再将周长与滚动的圈数相乘即为活塞杆22的行程。在一个示例中，滚动轮132的直径为50mm，当圈数检测器133检测出滚动轮132的滚动圈数为4.3圈时，则控制器12计算出活塞杆22的行程为4.3*50π≈675.42mm，并将计算出的活塞杆22行程显示在显示屏121上。

其中，圈数检测器133包括磁电传感器、光电传感器、霍尔传感器中的一种，在本实用新型的实施例中，圈数检测器133采用光电传感器，通过在滚动轮132上阵列开设多个透光孔，并在滚动轮132两端的支撑组件131上安装光电传感器收发光电信号来检测滚动轮132的滚动圈数。

在一个示例中，检测活塞杆22行程时，将壳体11安装于液压缸2输出端的法兰盘上，以使活塞杆22伸出后于滚动轮132贴合，在液压缸2控制活塞杆22继续伸出时，贴合于活塞杆22上的滚动轮132同步滚动并由圈数检测器133检测滚动轮132的滚动圈数，最后由控制器12实时将滚动圈数换算成活塞杆22的行程距离并显示在显示屏121上，从而可使工作人员实时控制活塞杆22的行程，实现对活塞杆22行程的精准定位。

如图3-图4所示，在本实用新型的实施例中，支撑组件131包括安装板1311、铰接板1312和弹性件1313，安装板1311贴合于壳体11内壁，铰接板1312的一端与安装板1311转动连接，另一端与滚动轮132转动连接，弹性件1313设置于安装板1311和铰接板1312之间以支撑滚动轮132与待检测的活塞杆22贴合。

通过将滚动轮132安装于铰接板1312上，并在铰接板1312和安装板1311之间设置弹性件1313，以在弹性件1313的作用下支撑滚动轮132贴合于活塞杆22表面，提高滚动轮132和活塞杆22之间的接触力度和摩擦力，并且不会受到活塞杆22直径变化所带来的影响，从而可将活塞行程检测装置1安装在多级伸缩液压缸2上来检测活塞杆22的行程，当活塞杆22的直径较小时，弹性件1313释放弹力并支撑滚动轮132贴合在活塞杆22表面，当活塞杆22的直径较大时，活塞杆22挤压滚动轮132压缩弹性件1313并使滚动轮132贴合在活塞杆22表面，进而在活塞杆22伸缩时，滚动轮132均可在活塞杆22表面滚动且不受活塞杆22直径的变化。

可以理解，弹性件1313包括扭簧、螺旋弹簧中的一种，在本实用新型的实施例中，弹性件1313采用扭簧。

在本实用新型的实施例中，铰接板1312包括连接段13121和限位段13122，滚动轮132与连接段13121转动连接，限位段13122在弹性件1313的弹力作用下贴合于安装板1311。

通过连接段13121与滚动轮132连接，并由限位段13122贴合在安装板1311表面，连接段13121和限位段13122之间铰接于安装板1311上，从而使连接段13121和限位段13122行成杠杆原理，当活塞杆22插入壳体11内并挤压滚动轮132压缩弹性件1313时，限位段13122向远离安装板1311的方向转动，当活塞杆22收缩时，弹性件1313释放弹力以将滚动轮132撑开，并在限位段13122与安装板1311贴合时限制滚动轮132的撑开距离，使滚动轮132达到限位位置以便于活塞杆22伸出时再次挤压滚动轮132。

在本实用新型的实施例中，安装板1311和限位段13122之间设置有与圈数检测器133电连接的短路触点，限位段13122与安装板1311贴合时圈数检测器133短路。

通过在安装板1311和限位段13122之间设置短路触点，从而在滚动轮132处于限位位置时触发圈数检测器133短路，以防止滚动轮132意外发生少量空转而造成的检测误差，以保证只有活塞杆22接触滚动轮132并使限位段13122脱离安装板1311上的短路触点后才能触发圈数检测器133进行活塞行程检测。

在本实用新型的实施例中，壳体11包括上壳111和下壳112，上壳111的侧边设置有凸出的限位块113，下壳112开设有与限位块113对位的限位槽，限位块113与限位槽插接可固定上壳111和下壳112。

通过在上壳111和下壳112上分别设置限位块113和限位槽，从而可在限位块113、限位槽的配合下实现上壳111、下壳112的安装和拆卸，以便于工作人员通过将上壳111、下壳112拆卸来对检测模块13进行维修或更换。

在本实用新型的实施例中，滚动轮132的表面设置有防滑圈，防滑圈上设置有防滑纹1321，滚动轮132宽度方向的中间设置有与待检测活塞杆22贴合的凹陷区。

通过在滚动轮132的表面设置防滑圈，并在防滑圈上设置防滑纹1321，从而可提高滚动轮132与活塞杆22之间的摩擦力，避免滚动轮132和活塞杆22之间发生滑动摩擦而影响活塞行程的检测结果，通过凹陷区与活塞杆22贴合，可进一步增加滚动轮132和活塞杆22之间的摩擦力，提高活塞行程检测的精准度。

在本实用新型的实施例中，控制器12上还设置有用于控制检测行程的控制开关122，控制开关122与检测模块13电连接以调整检测模块13检测的行程数据。

通过在控制器12上设置控制开关122，从而可供工作人员通过控制开关122来调整检测模块13的行程数据，例如，通过控制开关122设定活塞杆22从完全收缩位置移动至与滚动轮132接触位置之间的补偿距离，又例如，通过控制开关122设定活塞杆22伸出或收缩预设的距离后立即停止驱动。

在本实用新型的实施例中，活塞行程检测装置1还包括设置于控制器12内部电源模块以为控制器12供电，以保证活塞行程检测装置1能够正常进行活塞行程检测作业。

如图5-图6所示，在本实用新型的实施例还提供一种液压缸2，其包括缸体21、活塞杆22以及上述的活塞行程检测装置1，活塞行程检测装置1安装于缸体21的端部，活塞杆22伸缩时可插入活塞行程检测装置1内部并触发活塞行程检测装置1检测活塞杆22的行程。

在进行钢包热修的作业时，可将壳体11的一端与缸体21的端部安装固定，壳体11的另一端与钢包机构安装固定，液压缸2驱动活塞并带动夹具夹持连接杆的过程中，可通过圈数检测器133检测出滚动轮132滚动圈数，并通过控制器12对转动圈数进行换算，同时由显示屏121实时显示活塞杆22的行程数据，从而可提高对活塞杆22行程检测的精准度，相比于现有技术通过时间推算活塞行程的方式而言，可避免活塞杆22在空载或负载状态下的运动时间变化而导致行程推算产生的误差。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种活塞行程检测装置，其特征在于，所述活塞行程检测装置包括壳体、控制器和检测模块，所述控制器安装于所述壳体外侧，所述控制器上设置有显示屏，所述检测模块包括支撑组件、滚动轮和圈数检测器，所述支撑组件固定于所述壳体内壁，所述滚动轮贴合于待检测活塞杆并与所述支撑组件转动连接，所述圈数检测器固定于所述支撑组件上并与所述控制器电连接以检测所述滚动轮的转动圈数，所述控制器实时将所述滚动轮的转动圈数换算成距离并显示在所述显示屏上。

2.根据权利要求1所述的活塞行程检测装置，其特征在于，所述支撑组件包括安装板、铰接板和弹性件，所述安装板贴合于所述壳体内壁，所述铰接板的一端与所述安装板转动连接，另一端与所述滚动轮转动连接，所述弹性件设置于所述安装板和所述铰接板之间以支撑所述滚动轮与待检测的活塞杆贴合。

3.根据权利要求2所述的活塞行程检测装置，其特征在于，所述铰接板包括连接段和限位段，所述滚动轮与所述连接段转动连接，所述限位段在所述弹性件的弹力作用下贴合于所述安装板。

4.根据权利要求3所述的活塞行程检测装置，其特征在于，所述安装板和所述限位段之间设置有与所述圈数检测器电连接的短路触点，所述限位段与所述安装板贴合时所述圈数检测器短路。

5.根据权利要求1所述的活塞行程检测装置，其特征在于，所述壳体包括上壳和下壳，所述上壳的侧边设置有凸出的限位块，所述下壳开设有与所述限位块对位的限位槽，所述限位块与所述限位槽插接可固定所述上壳和所述下壳。

6.根据权利要求1所述的活塞行程检测装置，其特征在于，所述滚动轮的表面设置有防滑圈，所述防滑圈上设置有防滑纹，所述滚动轮宽度方向的中间设置有与待检测活塞杆贴合的凹陷区。

7.根据权利要求1所述的活塞行程检测装置，其特征在于，所述控制器上还设置有用于控制检测行程的控制开关，所述控制开关与所述检测模块电连接以调整所述检测模块检测的行程数据。

8.根据权利要求1所述的活塞行程检测装置，其特征在于，所述活塞行程检测装置还包括设置于所述控制器内部电源模块以为所述控制器供电。

9.根据权利要求1-8任一项所述的活塞行程检测装置，其特征在于，所述圈数检测器包括磁电传感器、光电传感器、霍尔传感器中的一种。

10.一种液压缸，其特征在于，所述液压缸包括缸体、活塞杆以及如权利要求1-9任一项所述的活塞行程检测装置，所述活塞行程检测装置安装于所述缸体的端部，所述活塞杆伸缩时可插入所述活塞行程检测装置内部并触发所述活塞行程检测装置检测所述活塞杆的行程。