內(nèi)置磁致伸縮位移傳感器過盈內(nèi)鎖緊液壓缸

內(nèi)鎖緊型液壓缸大量用于車輛或發(fā)射平臺的支腿，是液壓調(diào)平系統(tǒng)的核心元件，主要功能是控制調(diào)平高度，保持調(diào)平系統(tǒng)穩(wěn)定，其性能直接決定了整個(gè)液壓系統(tǒng)的可靠性及安全性。液壓系統(tǒng)需要對支腿實(shí)行全行程域的監(jiān)測與控制，以往的支腿采用拉繩位移傳感器，將傳感器放置于缸筒外部，需要安裝外部的輔助零件來實(shí)現(xiàn)，如護(hù)筒、管夾、感應(yīng)桿等，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用安裝空間，且易碰撞。

　　針對現(xiàn)有的內(nèi)置磁致伸縮位移傳感器過盈內(nèi)鎖緊液壓缸不能根據(jù)牽引點(diǎn)施加牽引力的大小來隨時(shí)調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度問題，我司開發(fā)了一種內(nèi)置位移傳感器過盈內(nèi)鎖緊液壓缸。

　　內(nèi)置位移傳感器過盈內(nèi)鎖緊型液壓缸，首次實(shí)現(xiàn)了磁致伸縮位移傳感器內(nèi)置安裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在機(jī)械鎖緊功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對位移在全行程域內(nèi)的監(jiān)測和控制，與現(xiàn)有的采用拉繩位移傳感器的液壓缸相比，省去了液壓缸外部的各種安裝和保護(hù)結(jié)構(gòu)，大大節(jié)省了液壓缸的安裝空間，同時(shí)具有重量輕，防碰撞的優(yōu)點(diǎn)，改善了維修性。可以用于任意位置可靠鎖緊且全行程域監(jiān)測與控制的液壓缸，解決外部結(jié)構(gòu)影響安裝的問題，且能適應(yīng)高沖擊和振動的惡劣工作環(huán)境。

　　附圖說明

　　圖1為內(nèi)置位移傳感器過盈內(nèi)鎖緊液壓缸的示意圖。

　　在圖1中,標(biāo)號1為磁致伸縮位移傳感器;標(biāo)號2為缸體;標(biāo)號3為左活塞;標(biāo)號4為鎖緊套;標(biāo)號5為缸體;標(biāo)號6為右活塞;標(biāo)號7為法蘭;標(biāo)號8為球頭;標(biāo)號9為支撐套;標(biāo)號10為支撐盤;標(biāo)號11為第一導(dǎo)向套;標(biāo)號12為開鎖油管;標(biāo)號13為第二導(dǎo)向管;標(biāo)號14為磁環(huán);標(biāo)號15為油管法蘭;標(biāo)號16為螺母;標(biāo)號17為卡鍵;標(biāo)號18為套環(huán);標(biāo)號19為軸向彈性擋圈;標(biāo)號20為加壓解鎖進(jìn)油口 ;標(biāo)號21為正腔油口 ;標(biāo)號22為反腔油口 ;標(biāo)號23為活塞桿。

　　具體實(shí)施方式

　　如圖1所示，內(nèi)置位移位移傳感器過盈內(nèi)鎖緊液壓缸包括:缸底、鎖緊套、左活塞、右活塞、活塞桿、缸體、第一導(dǎo)向套、球頭、支撐套、支撐環(huán)，缸底通過螺紋固定在缸體的一端，在缸體的另一端通過螺紋固定有法蘭和第一導(dǎo)向套，法蘭通過螺紋固定在缸體的外徑上，第一導(dǎo)向管通過螺紋固定在缸體的內(nèi)徑上。左活塞和右活塞固定在活塞桿上，鎖緊套裝在左活塞和右活塞的軸向之間，左活塞通過卡鍵、套環(huán)和軸向彈性擋圈被軸向固定在活塞桿上，右活塞通過活塞桿上的臺階被軸向固定在活塞桿上。鎖緊套與缸體為過盈配合并且其上開有油道，左活塞通過卡鍵、套環(huán)和軸向彈性擋圈被軸向固定在活塞桿上，右活塞通過活塞桿上的臺階被軸向固定在活塞桿上。左活塞、右活塞和活塞桿裝在由缸底、缸體和第一導(dǎo)向套圍成的腔內(nèi)，在靠近法蘭的活塞桿的端部裝有球頭，在球頭上固定有支撐套和支撐盤，正腔油口開在缸體上，正腔油口與缸體與左活塞3圍成的腔室相通，反腔油口開在缸體上，反腔油口與缸體與右活塞圍成的腔室相通。

　　該液壓缸還包括:鎖緊套、傳感器、開鎖油管、第二導(dǎo)向管和磁環(huán)，在活塞桿的內(nèi)腔上裝有開鎖油管，開鎖油管通過油管法蘭和螺釘被固定在缸底上，油管法蘭卡裝在開鎖油管上，螺釘將油管法蘭固定在缸底上。在開鎖油管內(nèi)腔中裝有傳感器，傳感器的一端伸出缸底并且通過螺紋固定在缸底上，在活塞桿和開鎖油管之間的徑向上裝有第二導(dǎo)向套，第二導(dǎo)向套通過螺紋固定在活塞桿上，磁環(huán)固定在第二導(dǎo)向套上，它通過螺母被固定在第二導(dǎo)向套的端面，螺母旋入活塞桿中。在缸體和缸底上開有加壓解鎖進(jìn)油口，該加壓解鎖進(jìn)油口與開鎖油管相通，在活塞桿上開有油道。

　　工作過程:鎖緊套與缸體為過盈配合，鎖緊套內(nèi)設(shè)有油槽。當(dāng)油槽內(nèi)無壓時(shí)，缸體將鎖緊套緊緊抱住，即為鎖緊狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)活塞桿長時(shí)間支撐負(fù)載無相對移動;當(dāng)油槽內(nèi)充入高壓油時(shí)，高壓油將缸體撐開，使缸體和鎖緊套之間形成間隙，此時(shí)可以通過正腔油口進(jìn)油液壓和反腔油口進(jìn)油的液力來控制活塞桿的往返運(yùn)動。磁環(huán)與活塞桿同時(shí)運(yùn)動，傳感器固定在缸體上，傳感器的桿狀測量部分可以精確地測量到磁環(huán)的位置，并將位置信號輸出給系統(tǒng)的控制器。

　　加壓解鎖進(jìn)油口與液壓缸的開鎖油管相通，通過控制加壓解鎖進(jìn)油口的液壓就可以控制液壓缸的鎖緊和解鎖狀態(tài)。正腔油口與液壓缸的無桿腔相通，通過控制正腔油口的液壓油可以控制無桿腔的液壓力。反腔油口與液壓缸的有桿腔相通，通過控制反腔油口的液壓油可以控制有桿腔的液壓力。當(dāng)液壓缸處于鎖緊狀態(tài)，且無桿腔和有桿腔的液壓力小于液壓缸的設(shè)計(jì)鎖緊力時(shí)，活塞桿與缸體抱緊，不能發(fā)生相對位移。當(dāng)液壓缸處于解鎖狀態(tài)時(shí)，無桿腔液壓力大于有桿腔液壓力，則活塞桿伸出，反之活塞桿回收。

　　通過此結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了精確測量液壓缸行程的功能，其測量精度由傳感器決定。目前選用的傳感器為磁致伸縮位移傳感器，有效量程為50-4500mm，重復(fù)精度可達(dá)到測量長度的0.006%。

　　鎖緊套與缸體為過盈配合，鎖緊套內(nèi)有油槽，與加壓解鎖進(jìn)油口相通。當(dāng)油槽內(nèi)無高壓油時(shí)，缸體將鎖緊套緊緊抱住，即為鎖緊狀態(tài);當(dāng)油槽內(nèi)充入高壓油時(shí)，缸體5被高壓油撐開，缸體與鎖緊套之間形成間隙，鎖緊套可以隨活塞桿自由運(yùn)動。安裝在活塞桿上的磁環(huán)也將隨活塞桿鎖緊而固定不動，隨活塞桿運(yùn)行而運(yùn)行。封裝在傳感器內(nèi)部的電子線路可以精確地感應(yīng)到磁環(huán)的位置變化，并通過設(shè)置零點(diǎn)或終點(diǎn)的方式來監(jiān)測和控制磁環(huán)的相對位置，即液壓缸的行程。