基于磁致伸縮位移傳感器的新型電控泵送油缸

          目前，以混凝土泵車，車載泵為代表的混凝土泵在混凝土澆注施工作業(yè)中得到了廣泛的應用，起到了重要作用，大大提高了工程的速度。泵送混凝土時，混凝土泵通過兩個主油缸分別推動兩個輸送缸內的活塞往復運動。混凝土輸送缸內一邊活塞做回收運動，將料斗內的混凝土吸入到輸送缸內;另一邊活塞做伸出運動，將輸送缸中的混凝土送入砼管。如此反復循環(huán)實現(xiàn)泵送。

　　在泵送過程中，油缸是泵送系統(tǒng)的執(zhí)行機構。如何對油缸的運動進行實時監(jiān)控，并且對主油缸與擺缸的換向時間進行有效的控制，是設計泵送系統(tǒng)過程中的一個重要的難題。傳統(tǒng)的液控系統(tǒng)，如圖1所示，使用通過流體傳輸?shù)膲毫π盘栕鳛榭刂菩盘枺痪哂泻軓姷目煽匦浴６以诓煌沫h(huán)境下壓力信號傳輸?shù)乃俣纫灿兴煌鹘y(tǒng)的電控系統(tǒng)，通常以接近開關作為信號源。一旦在油缸上固定其位置，就不能改變。而且安裝接近開關的過孔會縮短活塞的壽命。因此,設計出一種可實時監(jiān)控主油缸內活塞的位移,并根據(jù)接收到的信號來控制換向的泵送系統(tǒng)，是本領域技術人員所需解決的問題。

　　發(fā)明內容

　　本實用新型的目的為了改進上述技術存在的問題和缺點，提出一種使用便捷、可控性強、性能可靠的基于磁致伸縮位移傳感器的新型電控泵送油缸。

　　本實用新型的技術方案為:

　　基于磁致伸縮位移傳感器的新型電控泵送油缸，包括兩個磁致伸縮傳感器、兩個油缸，其特征在于:兩個磁致伸縮位移傳感器的磁尺分別安裝在兩個油缸的活塞桿內部，兩個磁致伸縮位移傳感器的磁環(huán)分別安裝在兩個油缸的活塞上，兩個磁致伸縮位移傳感器的頭部分別在兩個油缸的缸體的外部。

　　兩個油缸內的活塞運動的時候，磁致伸縮位移傳感器會將活塞的位移轉換成電信號反饋給現(xiàn)有的控制器。控制器按照程序的要求，在某一位移時候對現(xiàn)有的泵送系統(tǒng)發(fā)出指令，控制泵送系統(tǒng)的運作。在程序中可以方便地修改發(fā)出指令的位移時刻，而不需要改變油路或磁致伸縮位移傳感器的位置。

　　磁致伸縮位移傳感器，是利用磁致伸縮原理，通過兩個不同磁場相交產(chǎn)生一個應變脈沖信號來準確的測量位置的。由于作為確定位置的活動磁環(huán)和敏感元件并無直接接觸，因此該磁致伸縮位移傳感器可應用于極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受到油潰，溶液，塵埃及其他污染的影響。該磁致伸縮位移傳感器的高精度與高可靠性已被認可。

　　安裝本實用新型的泵送系統(tǒng)主油路由恒功率泵供油，多種液壓閥組合成換向閥組，帶磁致伸縮位移傳感器的油缸作為執(zhí)行機構，利用連接閥塊將兩個油缸的無桿腔或有桿腔連接起來，從而使兩條油缸分別做伸出與回收運動，實現(xiàn)泵送。

　　使用本實用新型后的泵送系統(tǒng)，對活塞在油缸中的位移進行毫米級的監(jiān)測與反饋。利用這一特性，我們在泵送系統(tǒng)還可以進一步優(yōu)化系統(tǒng)。進行柔性換向:當活塞即將運動到換向位置時，改變泵的輸入電流，降低泵的輸出流量，從而使換向更加柔和，換向時系統(tǒng)的沖擊更小;電控換向:當活塞運動到換向位置時，控制器發(fā)信號給換向閥實現(xiàn)換向;行程控制:當活塞由于泄漏無法運動到有效行程位置時，對連通腔進行補泄油操作實現(xiàn)行程控制。

　　附圖說明

　　圖1為現(xiàn)有混凝土泵泵送系統(tǒng)液壓原理圖。

　　圖2為本實用新型的內置磁致伸縮位移傳感器油缸圖。

　　具體實施方式

　　結合附圖對本實用新型作進一步的描述。

　　如圖2所示，基于磁致伸縮傳感器的新型電控泵送油缸，包括兩個磁致伸縮傳感器、兩個油缸，兩個磁致伸縮位移傳感器的磁尺2分別安裝在兩個油缸的活塞桿I內部，兩個磁致伸縮位移傳感器的磁環(huán)4分別通過非導磁墊片3安裝在兩個油缸的活塞上，兩個磁致伸縮傳感器的頭部7分別在兩個油缸的缸體5的外部，磁致伸縮傳感器的頭部7與油缸的缸體5之間安裝有密封墊6。

　　當油缸運動時，活塞對于油缸發(fā)生相對運動，即磁環(huán)相對于磁尺發(fā)生相對運動，此時磁環(huán)與磁尺的磁場相交產(chǎn)生一個應變脈沖信號，從而得到活塞的位移。

　　如圖1所示，當活塞運動到換向位置時，磁致伸縮位移傳感器反饋一個信號給現(xiàn)有的控制器。控制器接收到這個信號以后，按照程序要求馬上給主換向閥以及擺缸換向閥一個信號，使其閥芯運動，從而完成一個換向。以此類推，實現(xiàn)泵送。在活塞換向之前的某一個位置，控制器還會給一個信號使泵輸入的電流減小，減小泵的流量，減小換向時的沖擊，實現(xiàn)柔性換向。另外，行程控制保證每次泵送活塞都能到達設計位置。