一種能自動(dòng)監(jiān)測內(nèi)泄漏的液壓缸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓缸技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種能自動(dòng)監(jiān)測內(nèi)泄漏的液壓缸。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓缸是液壓工程機(jī)械的主要執(zhí)行元件，其故障將直接影響正常工作和壽命。液壓缸內(nèi)泄漏使液壓油的壓力能轉(zhuǎn)換為熱能，易導(dǎo)致油溫升高，嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的性能和效率，可使工程機(jī)械產(chǎn)生爬行、出力不足、保壓性能差等問題，影響機(jī)械的平穩(wěn)性、可靠性和使用壽命。在多數(shù)液壓設(shè)備中，液壓缸均采用密封件進(jìn)行密封，以防止液壓缸內(nèi)泄漏。如果采用雙缸同步系統(tǒng)，當(dāng)其中一個(gè)缸泄漏嚴(yán)重，會(huì)使運(yùn)行速度減慢和兩缸不同步；若當(dāng)不同步達(dá)到一定程度，該設(shè)備則無法工作，甚至造成設(shè)備破損。診斷液壓缸泄漏故障的方法分為兩大類:①在液壓缸進(jìn)油路和回油路上分別安裝高精度流量傳感器，通過比較進(jìn)油和回油流量進(jìn)行泄漏故障判斷；②通過監(jiān)測液壓缸工作腔的壓力狀態(tài)對內(nèi)泄漏故障進(jìn)行診斷。上述第一種方法不僅成本高，且由于流量傳感器需串接在油路中導(dǎo)致安裝不方便和影響系統(tǒng)工作性能；第二種方法中的壓力信號容易受到系統(tǒng)中的壓力脈動(dòng)以及其他一些噪聲信號的影響。
[0003]目前尚無在線有效檢測液壓缸內(nèi)泄漏的裝置，一般采用經(jīng)驗(yàn)方法觀察液壓缸運(yùn)行及推力情況，或定期對液壓缸進(jìn)行維修、檢測內(nèi)泄漏量等，這將影響工廠的生產(chǎn)率、降低經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)很難實(shí)現(xiàn)智能化對液壓缸的故障進(jìn)行診斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服上述技術(shù)缺陷，目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、壽命長和有利于及時(shí)維修的能自動(dòng)監(jiān)測內(nèi)泄漏的液壓缸。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:所述液壓缸包括應(yīng)變片、壓環(huán)、信號顯示器、活塞、活塞桿、缸體、導(dǎo)向套和端蓋。
[0006]缸體的右端設(shè)有端蓋，導(dǎo)向套緊貼端蓋安裝在缸體內(nèi)，缸體分別設(shè)有有桿腔油口和無桿腔油口?；钊S線地安裝在缸體內(nèi)，活塞桿的連接端與活塞固定連接，活塞桿的伸出端穿出導(dǎo)向套和端蓋?；钊麠U的連接端端部處沿徑向方向開有導(dǎo)線孔，靠近活塞桿的伸出端端部處沿徑向方向開有安裝槽，所述導(dǎo)線孔通過導(dǎo)線通道與所述安裝槽相通，導(dǎo)線通道與活塞桿的軸線平行。
[0007]在固定有活塞桿的活塞面同軸線地固定有壓環(huán)，壓環(huán)的外圓處均勻地開有4~12個(gè)豁口，每個(gè)豁口的中心線與壓環(huán)的半徑重合，每個(gè)豁口相向的兩個(gè)側(cè)面與豁口的中心線平行，每個(gè)豁口的另一個(gè)側(cè)面與豁口的中心線垂直。沿每個(gè)豁口相向的兩個(gè)側(cè)面向內(nèi)延伸開有矩形槽，矩形槽的深度為壓環(huán)厚度的50~60%。在壓環(huán)內(nèi)壁和每個(gè)矩形槽間開有導(dǎo)線槽。每個(gè)導(dǎo)線槽的中心線與對應(yīng)的豁口的中心線重合，矩形槽和導(dǎo)線槽位于壓環(huán)與活塞相貼的側(cè)面。
[0008]每個(gè)所述矩形槽的底部分別壓裝有應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的平面形狀與所述矩形槽和所述豁口在垂直面的投影形狀相同，所述垂直面為平行于壓裝后的應(yīng)變片的平面。壓裝后的每個(gè)應(yīng)變片的外端面與壓環(huán)的外圓弧面平齊，在每個(gè)應(yīng)變片和活塞的側(cè)面間設(shè)有密封圈，密封圈靠近應(yīng)變片的內(nèi)端。信號顯示器固定在所述安裝槽內(nèi)，連接每個(gè)應(yīng)變片兩端的導(dǎo)線穿過導(dǎo)線孔和導(dǎo)線通道與信號顯示器連接。
[0009]所述導(dǎo)線通道的中心線與活塞桿軸線的距離為活塞桿半徑的50~70%。
[0010]所述活塞的圓柱面均勻地設(shè)有第一支承環(huán)、組合密封圈和第二支承環(huán)，組合密封圈位于第一支承環(huán)和第二支承環(huán)的中間位置處。所述信號顯示器由應(yīng)變片測量電路、信號濾波放大電路、電壓比較電路、LED驅(qū)動(dòng)電路和5V直流電源組成。應(yīng)變片測量電路的輸出端子0UT1~0UT8與信號濾波放大電路的輸入端子A11~A18對應(yīng)連接，信號濾波放大電路的輸出端子A01~A08與電壓比較電路的輸入端子AI11~AI18對應(yīng)連接，電壓比較電路的輸出端子DO與LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入端子DI連接，5V直流電源的輸出端子V分別與應(yīng)變片測量電路的輸入端子VCC11、信號濾波放大電路的輸入端子VCC21、電壓比較電路的輸入端子VCC31連接。
[0011]信號顯示器的面積為15X15~30X30 mm2，厚度為5~10_。
[0012]應(yīng)變片的端子al、a2與信號顯示器的應(yīng)變片測量電路的端子bl、b2對應(yīng)連接。
[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明在固定有活塞桿的活塞面同軸線地固定有壓環(huán)，壓環(huán)的外圓處均勻地開有豁口，沿每個(gè)豁口相向的兩個(gè)側(cè)面向內(nèi)延伸開有矩形槽，每個(gè)所述矩形槽的底部分別壓裝有應(yīng)變片。信號顯示器嵌入活塞桿的安裝槽內(nèi)，連接每個(gè)應(yīng)變片兩端的導(dǎo)線穿過導(dǎo)線孔和導(dǎo)線通道與信號顯示器連接。本發(fā)明采用的信號顯示器的面積為15X 15 -30X30 mm2，厚度為5~10 mm。結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。
[0014]2、液壓缸在運(yùn)行過程中，當(dāng)組合密封圈或缸體內(nèi)壁磨損、刮傷后，高壓油經(jīng)過磨損位置流到應(yīng)變片所在的小空腔，應(yīng)變片所在的小空腔內(nèi)的高壓油促使壓裝后的應(yīng)變片的外端彎曲變形，發(fā)出變形信號。變形信號經(jīng)過濾波放大、電壓比較使LED發(fā)出光亮，能自動(dòng)監(jiān)測液壓缸的微小泄漏量，可直觀感知液壓缸內(nèi)部磨損。維修人員便能及時(shí)停機(jī)檢修，防止事故發(fā)生。
[0015]3、本發(fā)明將信號顯示器嵌入活塞桿的安裝槽內(nèi)，隨著活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是液壓缸與測量部件的一體化結(jié)構(gòu)，是對液壓缸故障進(jìn)行智能化診斷的一種嵌入式監(jiān)測裝置，該裝置能承受尚壓和尚速，并能耐沖擊和耐油，壽命長。
[0016]因此，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、壽命長、能自動(dòng)檢測內(nèi)泄漏和有利于及時(shí)檢修的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中I的局部放大示意圖；
圖3為圖1中壓環(huán)13的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3的A-A尚]視不意圖；
圖5為圖1中應(yīng)變片14與信號顯示器8的連接示意圖及信號顯示器8的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方案
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步描述，并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0019]實(shí)施例1
一種能自動(dòng)監(jiān)測內(nèi)泄漏的液壓缸。如圖1所示，所述液壓缸包括應(yīng)變片14、壓環(huán)13、信號顯不器8、活塞2、活塞桿9、缸體1、導(dǎo)向套11和端蓋10。
[0020]如圖1所示，缸體I的右端設(shè)有端蓋10，導(dǎo)向套11緊貼端蓋10安裝在缸體I內(nèi)，缸體I分別設(shè)有有桿腔油口 12和無桿腔油口 16?；钊?同軸線地安裝在缸體I內(nèi)，活塞桿9的連接端與活塞2固定連接，活塞桿9的伸出端穿出導(dǎo)向套11和端蓋10?；钊麠U9的連接端端部處沿徑向方向開有導(dǎo)線孔15，靠近活塞桿9的伸出端端部處沿徑向方向開有安裝槽，所述導(dǎo)線孔15通過導(dǎo)線通道6與所述安裝槽相通，導(dǎo)線通道6與活塞桿9的軸線平行。
[0021]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，在固定有活塞桿9的活塞2的側(cè)面同軸線地固定有壓環(huán)13，壓環(huán)13的外圓處均勻地開有4個(gè)豁口，每個(gè)豁口的中心線與壓環(huán)13的半徑重合，每個(gè)豁口相向的兩個(gè)側(cè)面與豁口的中心線平行，每個(gè)豁口的另一個(gè)側(cè)面與豁口的中心線垂直。沿每個(gè)豁口相向的兩個(gè)側(cè)面向內(nèi)延伸開有矩形槽18，矩形槽18的深度為壓環(huán)13厚度的50~60%。在壓環(huán)13內(nèi)壁和每個(gè)矩形槽18間開有導(dǎo)線槽19。每個(gè)導(dǎo)線槽19的中心線與對應(yīng)的豁口的中心線重合，矩形槽18和導(dǎo)線槽19位于壓環(huán)13與活塞2相貼的側(cè)面。
[0022]如圖1、圖2和圖3所示，每個(gè)所述矩形槽18的底部分別壓裝有應(yīng)變片14，所述應(yīng)變片14的平面形狀與所述矩形槽18和所述豁口在垂直面的投影形狀相同，所述垂直面為平行于壓裝后的應(yīng)變片14的平面，壓裝后的每個(gè)應(yīng)變片14的外端面與壓環(huán)13的外圓弧面平齊，在每個(gè)應(yīng)變片14和活塞2的側(cè)面間設(shè)有密封圈17，密封圈17靠近應(yīng)變片14的內(nèi)端；信