专利名称：活塞缸及其安装方法
技术领域：
本发明涉及传感器的安装 结构，具体而言，涉及一种活塞缸及其安装方法。
背景技术：
液压缸作为一种执行机构，主要用来驱动负载作往复直线运动。为了满足不同设备的工作需求，能清晰的掌握设备的运行情况，知晓设备机构运行的具体位置，液压缸内部需安装位移传感器，通过位移传感器来知晓设备机构运行的具体位置，根据具体的位置，来进行机构的调整，达到设备机构运行实行可控的目的，同时要满足加工和安装的可靠和简单。如图I所示，为现有的一种液压缸，包括具有油口 41’和端盖43’的缸筒40’，端盖43’具有内孔431’，缸筒40’内设置活塞50’和活塞杆60’，活塞杆60’的内孔中固定有安装座组件30’，安装座组件30’包括定位环311’，定位环311’具有安装孔。此种液压缸，在安装传感器70 ’时，需要先将输出线束73 ’剪断，使出线端子74’和传感器头71’分开，然后用一根铁丝插入端盖43’上端的用于安装出线端子74’的径向孔，经端盖43’的内孔431’，并延伸至缸筒40’的内孔外部后，将该铁丝与传感器头71’所连接的部分输出线束73 ’的端部连接，并用电胶布将其固定。用铁丝牵弓I导向，将传感器70 ’装入端盖43’的内孔431’内，通过第一螺钉21’将传感器70’固定。接着将活塞50’与活塞杆60’固定连接，再将安装座组件30’与活塞杆60’固定连接；然后固定定位环311’，再将传感器70’穿设在活塞50’、活塞杆60’、安装座组件30’中，去掉铁丝与胶布，将传感器70’上的部分输出线束73’与出线端子74’上的部分输出线束14接好，缠绕电胶布，最后用第二螺钉22’将出线端子74’固定在端盖43’上端的径向孔中。由于现有技术中，定位环311’内的安装孔与传感器70’为活动配合，该安装孔没有定位功能，且活塞50’、活塞杆60’以及安装座组件30’的质量较大，同时传感器70’的感应探针72’较长，存在一定的绕度，缸筒40’内部又存在一种不可视的状态，所以安装传感器70’时，传感器70’与上述部件的对中性较差，不容易将传感器70’准确的穿设在活塞50’、活塞杆60’以及安装座组件30’中，工艺性差，同时也会损伤传感器70’及其上的输出线束73’等附件。
发明内容
本发明旨在提供一种可以方便安装传感器的活塞缸及其安装方法。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种活塞缸，包括缸筒，具有端盖，端盖具有沿其轴线方向设置的第一内孔；活塞杆，具有与第一内孔同轴的第二内孔；以及安装座组件，固定于第二内孔中，安装座组件具有与第一内孔同轴设置以穿设传感器的第三内孔；第三内孔包括与传感器的传感器头相适应以夹持传感器头并实现径向定位的第一内孔段。进一步地，传感器头包括相连接的第一直径段和第二直径段，第二直径段的外周面与第一内孔段过盈配合；传感器还包括感应探针、输出线束以及出线端子，感应探针与第二直径段相连接，感应探针在安装座组件的第三内孔中沿其轴向方向延伸，输出线束的第一端与第一直径段固定连接，第二端与出线端子固定连接，出线端子位于缸筒外部。进一步地，第三内孔还包括第一扩孔段，与第一内孔段朝向端盖的第一端相连接，其径向截面沿远离第一内孔段的方向逐渐增大；以及第二内孔段，与第一内孔段的第二端相连接并向远离端盖的方向延伸以穿设传感器的感应探针。进一步地，安装座组件具有相对于第三内孔的轴向中截面对称设置的第一径向孔，第一径向孔与第一内孔段相连通，以使第一内孔与第三内孔相连通。进一步地，安装座组件包括与第二内孔靠近端盖的端部螺接固定的安装座，安装座具有第一内孔段。进一步地，安装座朝向端盖的端面具有延伸至缸筒的第一内孔中的突出部，突出·部具有第一内孔段。进一步地，安装座具有位于其径向内侧的定位环，定位环具有第一内孔段。进一步地，定位环朝向端盖的一端延伸至第一内孔中，第一内孔段位于定位环的延伸端。进一步地，端盖的第一内孔包括第三内孔段，位于第一内孔远离安装座组件的一侧；以及第二扩孔段，与第三内孔段相连接并位于第一内孔靠近安装座组件的一侧，第二扩孔段的径向截面沿靠近安装座组件的方向逐渐增大。根据本发明的另一个方面，提供了一种活塞缸的安装方法，包括将安装座组件固定于活塞杆的第二内孔中；将传感器的传感器头的第二直径段夹持固定在安装座组件的第三内孔的第一内孔段中；以及将安装座组件和传感器固定于缸筒内。进一步地，在将安装座组件固定于活塞杆的第二内孔中之前还包括将活塞与活塞杆固定连接；以及组装安装座组件，将定位环固定于安装座中。进一步地，将安装座组件和传感器固定于缸筒内包括截断传感器的出线端子与传感器头之间的输出线束；将牵引件穿设在端盖的第一内孔中并伸出缸筒的第四内孔外；将牵引件位于缸筒的第四内孔外的端部与传感器头连接的输出线束的端部固定连接；将安装座组件、活塞、活塞杆以及传感器置于活塞缸的安装设备上；以缸筒的第四内孔为导向，将安装座组件、活塞、活塞杆以及传感器装入缸筒的第四内孔内，直至传感器头到达端盖的内端面；用牵引件牵引与传感器头连接的输出线束，将输出线束引至端盖安装出线端子的第二径向孔的外面；以及将传感器头的第一直径段推入端盖的第一内孔内并使传感器头的第一直径段与第一内孔内的径向台阶面相抵接。进一步地，将传感器头的第一直径段推入端盖的第一内孔内并使传感器头的第一直径段与第一内孔内的径向台阶面相抵接包括从缸筒的油口加入压力油，压力油进入传感器的感应探针的远离端盖的端面后加压，将传感器头的第一直径段推入端盖的第一内孔内并使传感器头的第一直径段与第一内孔内的径向台阶面相抵接。应用本发明的技术方案，安装座组件的内孔具有与传感器的传感器头相适应的内孔段，利用该内孔段夹持固定传感器头，同时利用活塞、活塞杆以及安装座组件的同轴性以及与端盖内孔的同轴配合导向以及液压力的作用，来实现传感器在活塞缸内的准确定位安装，避免了安装过程中传感器径向活动而导致的传感器及其输出线束等附件的损坏。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I示出了根据现有技术的活塞缸的剖视图；图2示出了根据本发明的第一个实施例的传感器安装过程的一个示意图；图3示出了根据图2的A处放大图；图4示出了根据本发明的第一个实施例的定位环的结构示意图；图5示出了根据本发明的第一个实施例的传感器安装过程的另一个示意图；
图6示出了根据图5的B处放大图；图7示出了根据本发明的第二个实施例的活塞缸的剖视图；以及图8示出了根据图7的C处放大图。
具体实施例方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 如图2至图6所示，根据本发明的第一个实施例，提供了一种活塞缸，包括缸筒40、活塞50、活塞杆60以及安装座组件30。其中缸筒40具有油口 41以及端盖43，端盖43具有沿其轴线方向设置的第一内孔431，活塞50、活塞杆60以及安装座组件30均设置于缸筒40的第四内孔42中。活塞50环设在活塞杆60外并与活塞杆60固定连接，活塞杆60具有与第一内孔431同轴的第二内孔61，安装座组件30固定于第二内孔61中，安装座组件30具有与第一内孔431同轴设置的第三内孔，传感器70穿设在第三内孔以及第一内孔431中。活塞50、活塞杆60以及安装座组件30形成的整体可以在缸筒40内沿其轴线方向做往复运动。传感器70包括传感器头71、感应探针72、输出线束73以及出线端子74。其中传感器头71包括相连接的第一直径段711和第二直径段712，第二直径段712的外周面与第一内孔段3112过盈配合，感应探针72与第二直径段712相连接，感应探针72在安装座组件30的第三内孔中沿其轴向方向延伸，输出线束73的第一端与第一直径段711固定连接，第二端与出线端子74固定连接，出线端子74位于缸筒40外部。本发明的思路是拟定一种能准确安装定位传感器的设计方案，为了实现这一目的，安装座组件30的第三内孔包括与传感器70的传感器头71相适应的第一内孔段3112。在安装传感器70时，利用第一内孔段3112夹持固定住传感器头71，防止其在安装过程中发生径向位移，避免传感器70附件受到损坏，保证传感器70整体的安装准确，同时保证传感器70与活塞50、活塞杆60以及端盖43的同轴，确保传感器70的性能。如图2和图5所示，具体地，安装座组件30包括安装座31、环形磁铁32、环形垫圈33以及传感器导杆34。其中安装座31设置在活塞杆60的第二内孔61中并与第二内孔61靠近端盖43的端部螺接固定，安装座31的径向内侧具有与安装座31螺接固定的定位环311，环形垫圈33固定在安装座31的内周壁上，其材质为非导磁性材料制成，用于与定位环311相配合以夹持环形磁铁32，防止环形磁铁32的内表面与导磁性材料制成的其他部件相接触，若导磁性材料制成的部件内表面与环形磁铁32内表面相接触，将直接影响传感器70的感应效果；传感器导杆34与安装座31固定连接，其内孔沿远离端盖43的方向延伸，用于穿设传感器70的感应探针72。定位环311、环形磁铁32、环形垫圈33以及传感器导杆34的内孔顺次连接组成了前述的安装座组件30的第三内孔。其中第一内孔段3112位于定位环311中。当然，定位环311的固定方式不限于螺纹连接，也可以通过焊接固定。如图4所示，定位环311的内孔包括相连接的第一内孔段3112以及第二内孔段3113，第二内孔段3113与第一内孔段3112的背向端盖43的一端相连接并向远离端盖43的方向延伸。现有的传感器70包括传感器头71、感应探针72、输出线束73以及出线端子74，感应探针72设置在传感器头71的一端，输出线束73连接至传感器头71的另一端、且连接于出线端子74和传感器头71之间。其中传感器头71包括作为一个整体相连接的第一直径段711和第二直径段712，且第一直径段711的外径大于第二直径段712的外径，第二直径段712与感应探针72相连接。为了防止传感器70在安装过程中掉落，第一内孔段3112与传感器头71的第二直径段712过盈配合，将传感器70的第二直径段712嵌设在定 位环311的第一内孔段3112内。此处的过盈量选取以手拉传感器70不脱落为准。第二内孔段3113与环形垫圈33以及传感器导杆34的内孔相适应以穿设感应探针72。为了方便将传感器头71固定在第一内孔段3112中，定位环311的内孔还包括连接于第一内孔段3112的朝向端盖43 —端的第一扩孔段3111，第一扩孔段3111的径向截面沿远离第一内孔段3112的方向逐渐增大。结合参见图3和图6，由于传感器70在安装时，传感器头71先卡设固定在定位环311中，然后需要借助液压油的推力向端盖43的第一内孔431中运动，所以为了方便传感器头71进入第一内孔431中，第一内孔431包括第三内孔段和第二扩孔段，其中第三内孔段位于第一内孔431远离安装座组件30的一侧，第二扩孔段与第三内孔段相连接并位于第一内孔431靠近安装座组件30的一侧，第二扩孔段的径向截面沿靠近安装座组件30的方向逐渐增大。为了使传感器70安装完成后始终保持第一内孔段3112内的油液缸筒40的油口41相连通，避免第一内孔段3112的油液产生困压现象，安装座组件30具有相对于第三内孔的轴向中截面对称设置的第一径向孔3114，第一径向孔3114与第一内孔段3112相连通，这样可连通第一内孔431与第三内孔。为了保证传感器头71从第一内孔段3112向第一内孔431运动过程中的平稳过渡，第一内孔段3112位于第一内孔431中。具体地，定位环311朝向端盖43的一端延伸至第一内孔431中,第一内孔段3112位于定位环311的延伸端。结合参见图2、图3、图5以及图6，本发明还提供了一种传感器70在第一个实施例所示的活塞缸中的安装方法，包括将安装座组件30固定于活塞杆60的第二内孔61中；将传感器70的传感器头71的第二直径段712夹持固定在安装座组件30的第三内孔的第一内孔段3112中；以及将安装座组件30和传感器70固定于缸筒40内。具体地，该安装方法包括以下步骤I.将活塞50与活塞杆60固定连接；2.组装安装座组件30，将定位环311固定于安装座31中，并将安装座组件30与活塞50、活塞杆60组装在一起；3.结合参见图2和图3，将传感器70的第二直径段712嵌设固定在定位环311的第一内孔段3112中；4.剪断出线端子74与传感器头71之间的输出线束73，用牵引件，优选为铁丝，插入端盖43上端用于安装出线端子74的第二径向孔，经端盖43的第一内孔431，并延伸至缸筒40的第四内孔42外部，再与传感器头71所连接的部分输出线束73端部连接，用电胶布将其固定；5.将上述连接好的安装座组件30、活塞50、活塞杆60以及传感器70置于活塞缸的安装设备上，以缸筒40的第四内孔42为导向，将安装座组件30、活塞50、活塞杆60以及传感器70装入缸筒40的第四内孔42内，直至传感器头71到达端盖43的内端面，同时用牵引件牵引与传感器头71所连接的部分输出线束73以及与传感器头71连接的其他传感器组件，将这部分输出线束73引至端盖43的安装出线端子74的第二径向孔的外面；此时传感器头71的第一直径段711已经进入端盖43的第一内孔431内，但未到设计位置，即第 一内孔431内的径向台阶面432 ；6.结合参见图5和图6，从油口 41进压力油p，压力油P经活塞50、活塞杆60以及安装座组件30与缸筒40和端盖43之间的间隙，进入传感器70的感应探针72的远离端盖43的端面处，加压，压力油P产生推力F=PX S，其中S为传感器头71的环形面积与感应探针72的的环形面积之差，P为液压系统从油口 41进入液压缸内的油液的压力值。在推力F的作用下，将传感器70推入端盖43的第一内431内的设计位置，即使传感器头71与径向台阶面432相抵接；7.通过端盖43上设置的螺纹孔，拧紧第一螺钉21于第一直径段711的定位槽内，固定传感器70，防止其发生转动和轴向移动；8.去掉牵引件与胶布,将传感器头71上的输出线束73与出线端子74上的输出线束73接好，缠绕电胶布，用第二螺钉22将出线端子74固定。此种结构传感器安装方便、简单，使用效果良好。结合参见图7和图8，根据本发明的第二个实施例，提供了一种活塞缸，其与第一个实施例的结构基本相同，区别在于本实施例中，安装座31内不额外螺纹连接的定位环，而是直接将安装座31与定位环制作为一个整体，在安装座31的内孔中设置第一内孔段3112、第二内孔段3113以及扩孔段3111。为了保证传感器头71从第一内孔段3112向第一内孔431运动过程中的平稳过渡，安装座31朝向端盖43的端面具有延伸至缸筒40的第一内孔431中的突出部，第一内孔段3112位于突出部中。本发明还提供了一种传感器70在第二个实施例所示的活塞缸中的安装方法通过安装座组件30的第一内孔段3112固定传感器头71的第一直径段711，利用第一直径段711与活塞50、活塞杆60、安装座组件30同轴，通过缸筒40的第四内孔42的导向，将传感器70安装在端盖43的第一内孔431内，再通过压力油P的作用，将传感器70推入到端盖43的第一内孔431的设计位置。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果通过使安装座组件的内孔具有径向定位传感器头的结构，即该内孔具有与传感器的传感器头相适应以夹持并径向固定传感器头的内孔段，即上述与传感器头71的第一直径段711配合的第一内孔段3112，利用该内孔段夹持固定传感器头，同时利用活塞、活塞杆以及安装座组件的同轴性以及与端盖内孔的同轴配合导向以及液压力的作用，来实现传感器在活塞缸内的准确定位安装，避免了安装过程中传感器径向活动而导致的传感器及其输出线束等附件的损坏。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种活塞缸,包括 缸筒(40)，具有端盖(43)，所述端盖(43)具有沿其轴线方向设置的第一内孔(431)； 活塞杆(60)，具有与所述第一内孔(431)同轴的第二内孔(61);以及 安装座组件(30 )，固定于所述第二内孔(61)中，所述安装座组件(30 )具有与所述第一内孔(431)同轴设置以穿设传感器(70)的第三内孔； 其特征在于，所述第三内孔包括与所述传感器(70)的传感器头(71)相适应以夹持所述传感器头(71)并实现径向定位的第一内孔段(3112)。
2.根据权利要求I所述的活塞缸，其特征在于， 所述传感器头(71)包括相连接的第一直径段(711)和第二直径段(712)，所述第二直径段(712)的外周面与所述第一内孔段(3112)过盈配合； 所述传感器(70)还包括感应探针(72)、输出线束(73)以及出线端子(74)，所述感应探针(72)与所述第二直径段(712)相连接，所述感应探针(72)在所述安装座组件(30)的所述第三内孔中沿其轴向方向延伸，所述输出线束(73)的第一端与所述第一直径段(711)固定连接，第二端与所述出线端子(74)固定连接，所述出线端子(74)位于所述缸筒(40)外部。
3.根据权利要求2所述的活塞缸，其特征在于，所述第三内孔还包括 第一扩孔段(3111)，与所述第一内孔段(3112)朝向所述端盖(43)的第一端相连接，其径向截面沿远离所述第一内孔段(3112)的方向逐渐增大；以及 第二内孔段(3113)，与所述第一内孔段(3112)的第二端相连接并向远离所述端盖(43)的方向延伸以穿设所述传感器(70)的所述感应探针(72)。
4.根据权利要求I所述的活塞缸，其特征在于，所述安装座组件(30)具有相对于所述第三内孔的轴向中截面对称设置的第一径向孔(3114)，所述第一径向孔(3114)与所述第一内孔段(3112)相连通，以使所述第一内孔(431)与所述第三内孔相连通。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的活塞缸，其特征在于，所述安装座组件(30)包括与所述第二内孔(61)靠近所述端盖(43)的端部螺接固定的安装座(31)，所述安装座(31)具有所述第一内孔段(3112)。
6.根据权利要求5所述的活塞缸，其特征在于，所述安装座(31)朝向所述端盖(43)的端面具有延伸至所述缸筒(40)的第一内孔(431)中的突出部，所述突出部具有所述第一内孔段(3112)。
7.根据权利要求5所述的活塞缸，其特征在于，所述安装座(31)具有位于其径向内侧的定位环(311)，所述定位环(311)具有所述第一内孔段(3112)。
8.根据权利要求7所述的活塞缸，其特征在于，所述定位环(311)朝向所述端盖(43)的一端延伸至所述第一内孔(431)中，所述第一内孔段(3112)位于所述定位环(311)的延伸端。
9.根据权利要求I至4中任一项所述的活塞缸，其特征在于，所述端盖(43)的所述第一内孔(431)包括 第三内孔段，位于所述第一内孔(431)远离所述安装座组件(30)的一侧；以及 第二扩孔段，与所述第三内孔段相连接并位于所述第一内孔(431)靠近所述安装座组件(30)的一侧，所述第二扩孔段的径向截面沿靠近所述安装座组件(30)的方向逐渐增大。
10.一种活塞缸的安装方法，其特征在于，包括将安装座组件(30)固定于活塞杆(60)的第二内孔(61)中； 将传感器(70)的传感器头(71)的第二直径段(712)夹持固定在所述安装座组件(30)的第三内孔的第一内孔段(3112)中；以及 将所述安装座组件(30)和所述传感器(70)固定于缸筒(40)内。
11.根据权利要求10所述的活塞缸的安装方法，其特征在于，在所述将安装座组件(30)固定于活塞杆(60)的第二内孔(61)中之前还包括 将活塞(50)与所述活塞杆(60)固定连接；以及 组装所述安装座组件(30)，将定位环(311)固定于安装座(31)中。
12.根据权利要求11所述的活塞缸的安装方法，其特征在于，所述将所述安装座组件(30)和所述传感器(70)固定于缸筒(40)内包括 截断所述传感器(70)的出线端子(74)与所述传感器头(71)之间的输出线束(73); 将牵引件穿设在端盖(43)的第一内孔(431)中并伸出所述缸筒(40)的第四内孔(42)外； 将所述牵弓I件位于所述缸筒(40 )的所述第四内孔(42 )外的端部与所述传感器头(71)连接的所述输出线束(73)的端部固定连接； 将所述安装座组件(30 )、所述活塞(50 )、所述活塞杆(60 )以及所述传感器(70 )置于活塞缸的安装设备上； 以所述缸筒(40)的所述第四内孔(42)为导向，将所述安装座组件(30)、所述活塞(50)、所述活塞杆(60)以及所述传感器(70)装入所述缸筒(40)的所述第四内孔(42)内，直至所述传感器头(71)到达所述端盖(43)的内端面； 用所述牵引件牵引与所述传感器头(71)连接的所述输出线束(73)，将所述输出线束(73)引至所述端盖(43)安装所述出线端子(74)的第二径向孔的外面；以及 将所述传感器头(71)的所述第一直径段(711)推入所述端盖(43)的所述第一内孔(431)内并使所述传感器头(71)的所述第一直径段(711)与所述第一内孔(431)内的径向台阶面(432)相抵接。
13.根据权利要求12所述的活塞缸的安装方法，其特征在于，所述将所述传感器头(71)的所述第一直径段(711)推入所述端盖(43)的第一内孔(431)内并使所述传感器头(71)的所述第一直径段(711)与所述第一内孔(431)内的径向台阶面(432)相抵接包括 从所述缸筒(40)的油口(41)加入压力油，压力油进入所述传感器(70)的感应探针(72 )的远离所述端盖(43 )的端面后加压，将所述传感器头(71)的所述第一直径段(711)推入所述端盖(43 )的所述第一内孔(431)内并使所述传感器头(71)的所述第一直径段(711)与所述第一内孔(431)内的所述径向台阶面(432 )相抵接。
全文摘要
本发明提供了一种活塞缸及其安装方法。其中活塞缸包括缸筒(40)，具有端盖(43)，端盖(43)具有沿其轴线方向设置的第一内孔(431)；活塞杆(60)，具有与第一内孔(431)同轴的第二内孔(61)；以及安装座组件(30)，固定于第二内孔(61)中，安装座组件(30)具有与第一内孔(431)同轴设置以穿设传感器(70)的第三内孔；第三内孔包括与传感器(70)的传感器头(71)相适应以夹持传感器头(71)并实现径向定位的第一内孔段(3112)。本发明可以方便安装传感器。
文档编号F15B15/14GK102943785SQ20121049181
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者胡帮明, 曾朝晖, 唐刚明 申请人:湖南特力液压有限公司