[發明專利]自動控制位移的液壓缸及啟閉機

有效

• 申請號: 202010837612.1
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112049838B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 周一松;萬木春;李恒
• 申請（專利權）人: 武漢力地液壓設備有限公司
• 主分類號: F15B21/00
• 分類號: F15B21/00;F15B19/00;F15B15/14;E02B7/26;E02B7/36
• 代理公司: 武漢維盾知識產權代理事務所(普通合伙) 42244
• 代理人: 蔣悅

本發明提供一種自動控制位移的液壓缸及啟閉機，它包括缸體，還包括活動設置在缸體內的活塞，活塞與活塞桿固定連接，在活塞桿的端頭設有磁致位移傳感器，在活塞桿內設有貫穿活塞并與無桿腔連通的孔，磁致位移傳感器與檢測桿固定連接，檢測桿位于孔內；還設有固定桿，固定桿一端與缸體的無桿腔底部固定連接，另一端位于孔內，在固定桿的端頭設有磁環，磁環與檢測桿套接，通過檢測桿與磁環的相對運動檢測活塞與缸體之間的相對位移。在啟閉機中，液壓缸的缸體與閘門固定連接，在閘門的上方設有機架，活塞桿與機架連接；液壓缸的活塞桿端頭位于機架的頂部。本發明的結構避免磁致位移傳感器被長時間的浸泡在水中，并且便于現場的維護和更換。

技術領域

本發明涉及啟閉機領域，特別是一種自動控制位移的液壓缸及啟閉機。

背景技術

隨著國內水利水電工程液壓啟閉機的廣泛應用，城市河道景觀工程及湖泊排澇泵站常使用倒掛式液壓啟閉機垂直啟閉工作閘門及事故閘門。為了檢測閘門啟閉的開度值，必須設置位移傳感器進行行程檢測，特別是雙吊點液壓啟閉機還需要獲取兩支油缸的活塞位移值用于同步控制閘門兩側的偏差值，避免閘門因兩側不同步而卡阻。倒掛式液壓啟閉機油缸的活塞桿通常朝上，活塞桿頂端固定安裝在門槽上方的液壓啟閉機機架上。倒掛式液壓啟閉機采用外置式位移傳感器具有諸多使用問題。

現有技術中為了檢測液壓缸的位移通常采用以下的方案：1、外置式鋼絲繩式位移傳感器，該方案中的防水性能較差，洪水位時如果傳感器被淹沒極易被損壞，卷繩機構若進入雜質極易出現卡阻或者亂槽現象。一旦水中有水草或樹枝雜木時，還極易纏繞在鋼絲繩上，鋼絲繩收繩不正常，導致信號采集失敗。2、內置式鋼絲繩式位移傳感器，該傳感器存在較多的機械部件，且測量精度受機械部件的影響較大。且由于倒掛式液壓啟閉機油缸缸體與閘門固定連接，活塞桿頂部固定，閘門是隨缸體運動而啟閉的，所以如果將傳感器固定在油缸底部，拉繩固定在活塞上，將會對閘門門體中的空間位置提出更多的要求，影響閘門的設計和制造。更重要的是，即使傳感器在密閉的空間中防水性能可以達到要求并正常使用，但是傳感器發生故障時進行檢修極為不便。另外，傳感器必須連接電纜，電纜必須保證從閘門頂部進行可靠的收放，這也增加了安裝和布置的難度。3、激光位移傳感器，激光傳感器可以像外置式鋼絲繩式位移傳感器一樣布置在油缸機架上，通過直接照射布置在閘門上的反光板來測量閘門兩端的位移。激光位移傳感器易受溫漂原因影響測量精度和重復精度的準確性。特別是在倒掛式液壓啟閉機中使用時，高水位將造成激光傳感器無法從運動的閘門或油缸缸體上檢測到任何數據。4、超聲位移傳感器，超聲位移傳感器與激光位移傳感器一樣，存在精度和測量準確性的問題。5、磁致伸縮位移傳感器，磁致伸縮位移傳感器通常布置在油缸的后端蓋上，傳感器的細長桿伸入活塞桿上預置的細長孔中，在活塞上或活塞端的活塞桿上安裝有磁環。活塞運動時，磁環的運動產生位移信號傳送至PLC進行同步控制。參見圖7，如果在倒掛式液壓啟閉機上按照這種方式安裝位移傳感器，那么將面臨采用內置式鋼絲繩式位移傳感器同樣的問題，對檢修和運行產生較大的技術難題。例如中國專利文獻CN 104595282 A一種內置磁致伸縮位移傳感器的液壓油缸中的記載。為解決上述的問題，中國專利文獻CN 104895862 A記載了一種具有位移傳感器的液壓油缸，將磁致伸縮位移傳感器設置在活塞桿，磁環設置在缸體端蓋上。但是該方案中，磁環與傳感器桿被活塞桿的外壁阻擋，測量精度受到影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種自動控制位移的液壓缸及啟閉機，能夠便于位移傳感器的檢修和更換，能夠避免在高水位工況下的損壞，延長使用壽命，優選的方案中，能夠適于在泡水的工況中長期使用。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種自動控制位移的液壓缸，它包括缸體，還包括活動設置在缸體內的活塞，活塞與活塞桿固定連接，在活塞桿的端頭設有磁致位移傳感器，在活塞桿內設有貫穿活塞并與無桿腔連通的孔，磁致位移傳感器與檢測桿固定連接，檢測桿位于孔內；

還設有固定桿，固定桿一端與缸體的無桿腔底部固定連接，另一端位于孔內，在固定桿的端頭設有磁環，磁環與檢測桿套接，通過檢測桿與磁環的相對運動檢測活塞與缸體之間的相對位移。