一种自动识别行程到位的液压缸的制作方法

1.本实用新型涉及液压缸技术领域，更具体地说，涉及一种自动识别行程到位的液压缸。


背景技术：

2.液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，它运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。
3.液压缸伸出和缩回的往复动作，带动液压缸连接的工作装置按一定的轨迹运动，从而实现工作需要。在很多时候，工作装置的运动，是通过多组液压缸联合动作完成的，每组液压缸伸出或缩回到极限位置后，下一组液压缸才开始动作，各动作有一定的先后顺序，不能乱动。
4.为了使控制系统采集到液压缸的到位信号，目前的设计大多是在工作装置运行轨迹的起始或者终止位置设置传感器感应块(或为距离传感器感应块、或为行程开关)。当液压缸驱使工作装置到达起始或者终止位置时，传感器感应块感应，给控制系统提供到位信号。控制系统根据到位信号来控制其它液压缸进行伸缩。
5.但是，通过工作装置的运行轨迹来反映液压缸的伸缩情况常常存在一定的误差，从而导致控制系统无法实现对液压缸的精度控制。
6.因此，如何精确地采集到液压缸的到位信号，从而使控制系统对液压缸进行精确控制，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是精确地采集到液压缸的到位信号，从而使控制系统对液压缸进行精确控制。为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
8.一种自动识别行程到位的液压缸，包括缸体和活塞杆，其特征在于，还包括触发块和传感器组件，所述触发块与所述活塞杆连接；所述传感器组件设置在所述缸体的侧壁上；在所述活塞杆移动至极限位置时，所述触发块触发所述传感器组件发送到位信号。
9.优选地，所述触发块包括上触发块和下触发块，所述上触发块和所述下触发块沿着所述活塞杆的轴向分布；所述传感器组件包括上传感器组件和下传感器组件，所述上传感器组件和所述下传感器组件沿着所述活塞杆的轴向分布，所述极限位置包括上极限位置和下极限位置。
10.优选地，所述传感器组件包括传感器感应块、传感器以及弹簧；
11.在所述缸体的侧壁上沿着所述缸体的径向设置有套筒，所述弹簧和所述传感器感应块设置在所述套筒中，所述弹簧沿着所述缸体的径向布置，所述弹簧的自由端相对于固定端靠近所述活塞杆，所述弹簧的自由端与所述传感器感应块连接，所述传感器靠近所述弹簧的固定端设置；
12.在所述活塞杆移动到所述极限位置时，所述触发块挤压所述传感器感应块，以使所述传感器进入所述传感器感应块的感应区。
13.优选地，在所述活塞杆处于所述极限位置时，所述触发块与所述传感器感应块保持径向挤压接触。
14.优选地，所述传感器感应块上设置有第一密封凹槽，所述第一密封凹槽内设置有第一密封圈，所述第一密封圈用于密封所述传感器感应块与所述套筒之间的间隙。
15.优选地，所述传感器感应块包括大径部和小径部，所述第一密封凹槽设置在所述大径部上，所述小径部相对于所述大径部靠近所述活塞杆。
16.优选地，所述传感器感应块靠近所述活塞杆的端面为倾斜面，沿着所述活塞杆的移动方向所述倾斜面逐渐向所述活塞杆倾斜，所述移动方向为所述活塞杆带动所述触发块去触发所述传感器感应块的方向。
17.优选地，所述触发块具有与所述传感器感应块的倾斜面相配合的倾斜面。
18.优选地，所述套筒远离所述活塞杆的开口处旋拧有帽盖，所述传感器设置在所述帽盖上，所述弹簧的固定端抵接在所述帽盖上，所述帽盖与所述套筒之间具有间隙，该间隙与外界连通。
19.优选地，所述活塞杆的端部形成有与所述缸体配合的头部，所述上触发块和所述下触发块分设在所述头部的上下两侧。
20.从上述技术方案可以看出：本实用新型中的触发块直接设置在活塞杆上，触发块随活塞杆移动，因此触发块能够准确地反应活塞杆的移动情况。另外，传感器组件设置在缸体的侧壁上，触发块能够直接触发传感器组件，从而使传感器组件能够准确地发送到位信号。本实用新型能够向控制系统发送准确的到位信号，从而利于控制系统对液压缸系统进行精确控制。
21.另外，由于帽盖螺纹旋接在套筒上，当传感器感应块或者传感器出现故障时，可以将帽盖旋下，对传感器感应块或者传感器进行更换，本实用新型中的传感器组件便于更换和维护。在不需要传感器组件时，可以拆下传感器感应块、弹簧以及传感器，不会影响液压缸的使用。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型一具体实施例提供的自动识别行程到位的液压缸处于上极限位置时的结构示意图；
24.图2为本实用新型一具体实施例提供的自动识别行程到位的液压缸处于下极限位置时的结构示意图。
25.其中，11为上传感器感应块、12为上弹簧、13为上帽盖、14为上传感器、15为第一上密封圈、16为上套筒、21为下传感器感应块、22为下弹簧、 23为下帽盖、24为下传感器、25为第一下密封圈、26为下套筒、3为上触发块、4为下触发块、5为缸体、6为导向圈、7为第二密封
圈、8为活塞杆、9 为下油管接口、10为上油管接口、17为第三密封圈、18为缸盖、19为第四密封圈。
具体实施方式
26.本实用新型公开了一种自动识别行程到位的液压缸，该液压缸能够精确地采集到液压缸的到位信号，从而利于控制系统对液压缸进行精确控制。
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.本实用新型公开了一种自动识别行程到位的液压缸，包括缸体5和活塞杆8，还包括触发块和传感器组件。触发块与活塞杆8连接。传感器组件设置在缸体5的侧壁上，在活塞杆8移动到极限位置时，触发块会触发传感器组件发送到位信号。
30.请参考附图1和附图2，在本实用新型具体实施例中，触发块包括上触发块3和下触发块4，上触发块3和下触发块4沿着活塞杆8的轴向分布。传感器组件包括上传感器组件和下传感器组件，上传感器组件和下传感器组件沿着活塞杆8的轴向分布。极限位置包括上极限位置和下极限位置。
31.当活塞杆8移动至上极限位置时，上触发块3会触发上传感器组件，从而使上传感器组件向控制系统发送缩回到位信号。当活塞杆8移动至下极限位置时，下触发块4会触发下传感器组件，从而使下传感器组件向控制系统发送伸出到位信号。
32.本实用新型中的触发块直接设置在活塞杆8上，触发块随活塞杆8移动，因此触发块能够准确地反应活塞杆8的移动情况。另外，传感器组件设置在缸体5的侧壁上，触发块能够直接触发传感器组件，从而使传感器组件能够准确地发送到位信号。因此，本实用新型能够向控制系统发送准确的到位信号，从而利于控制系统对液压缸系统进行精确控制。
33.接下来介绍传感器组件的具体组成：传感器组件包括传感器感应块、传感器感以及弹簧。缸体5的侧壁上沿着缸体5的径向设置有套筒。弹簧和传感器感应块均设置在套筒中。弹簧沿着缸体5的径向布置，或者说弹簧沿着套筒的长度方向布置。弹簧的一端为固定端，另一端为自由端，并且自由端相对于固定端靠近活塞杆8。传感器感应块连接在弹簧的自由端。传感器靠近弹簧的固定端设置。
34.需要说明的是，由于传感器上需要接线，因此优先选择将传感器设置在套筒的外端。
35.在自然状态下，传感器感应块与传感器的距离较远，传感器位于传感器感应块的感应区外，因此传感器无法感应到传感器感应块。在活塞杆8移动到极限位置时，触发块会挤压传感器感应块，以使传感器进入传感器感应块的感应区。传感器感应到传感器感应块，向控制系统发送到位信号。
36.需要说明的是，只要选择弹性系数合适的弹簧，并合理设置传感器感应块的尺寸以及套筒的位置，总能够实现：在弹簧处于自然状态时，传感器位于传感器感应块的感应区外，而在传感器感应块被挤压后，传感器进入到传感器感应块的感应区。
37.还需要说明的是，在活塞杆8处于极限位置时，触发块与传感器感应块保持径向挤压接触，如此，不仅利于传感器感应到传感器感应块，而且利于活塞杆8接下来向相反方向移动时与传感器感应块顺利脱离。
38.套筒与缸体5的内腔连通，为了避免液压油通过套筒泄漏，本实用新型作出了如下设计：在传感器感应块上设置了第一密封凹槽，第一密封凹槽沿着传感器感应块的轴线环绕一圈。第一密封凹槽内设置有第一密封圈，该第一密封圈用于密封传感器感应块与套筒之间的间隙，以避免液压油从传感器感应块和套筒之间的间隙泄出。
39.由上文的描述可知只有在传感器感应块挤压弹簧向外移动后才能够使传感器进入传感器感应块的感应区，因此需要确保传感器感应块能够在套筒内顺利移动，那么传感器感应块与套筒之间的摩擦力不能太大。为此，本实用新型将传感器感应块设置为阶梯状，即沿着传感器感应块的轴向包括大径部和小径部。大径部的直径大于小径部的直径。大径部与套筒配合，小径部与套筒之间具有较大的间隙，小径部不会与套筒之间产生摩擦。如此，便确保了传感器感应块在套筒内顺利移动。
40.由上文的描述可知，传感器感应块是沿着径向往复移动，而触发块是沿着轴向往复移动。那么如何才能够确保触发块在挤压传感器感应块时能够对传感器感应块形成柔性挤压力，从而使传感器感应块柔性挤压弹簧呢？为了解决该问题，本实用新型作出了如下设计：将传感器感应块靠近活塞杆8的端面，或者说传感器感应块的内侧端面设置为倾斜面，该倾斜面沿着活塞杆8 的移动方向逐渐向活塞杆8倾斜。需要说明的是该移动方向为活塞杆8带动触发块去触发传感器感应块的运动方向。如此设置，在触发块接触到传感器感应块的倾斜面后，随着倾斜面的逐渐倾斜，触发块对传感器感应块的径向挤压力会逐渐增大，那么会迫使触感器逐渐地挤压弹簧。
41.进一步地，本实用新型还将触发块的与传感器感应块相接触的面设置为了倾斜面。触发块的倾斜面与传感器感应块的倾斜面的倾斜方向一致，或者可以理解为触发块的倾斜面与传感器感应块的倾斜面相配合。如此，能够优化柔性挤压效果。
42.请参考附图1或附图2，上传感器感应块11的内侧端面自下而上逐渐向活塞杆8的中心倾斜，上触发块3与上传感器感应块11接触的面自下而上逐渐向活塞杆8的中心倾斜。下传感器感应块21的内侧端面自下而上逐渐远离活塞杆8的中心，下触发块4与下传感器感应块21相接触的面自下而上逐渐远离活塞杆8的中心。
43.需要说明的是，在活塞杆8处于上极限位置时，上触发块3的倾斜面的下部与上传感器感应块11的倾斜面保持接触。在活塞杆8从上极限位置向下移动时，上触发块3的倾斜面会沿着上传感器感应块11的倾斜面向下滑动，从而使上触发块3顺利脱离上传感器感应块11。在上触发块3离开上传感器感应块11后。下触发块4与下传感器感应块21的配合过程与上触发块3和上传感器感应块11的配合过程类似，在此不再赘述。
44.关于传感器的固定方式：本实用新型在套筒的远离活塞杆81的开口处旋拧了帽盖。套筒上设置有与帽盖螺纹配合的外螺纹。传感器固连在帽盖上。套筒内部的弹簧的固定端抵在帽盖上。
45.需要说明的是，由于帽盖螺纹旋接在套筒上，当传感器感应块或者传感器出现故障时，可以将帽盖旋下，对传感器感应块或者传感器进行更换，本实用新型中的传感器组件便于更换和维护。在不需要传感器组件时，可以拆下传感器感应块、弹簧以及传感器，不会影响液压缸的使用。
46.从上文的描述可知，传感器感应块通过第一密封圈与套筒密封配合。如果传感器感应块与帽盖之间形成封闭内腔，那么在触发块挤压传感器感应块时会非常困难。因此，本实用新型限定帽盖与套筒之间为非密封连接，即帽盖与套筒之间具有间隙，该间隙与外界连通。如此，在传感器感应块向着帽盖移动时，传感器感应块与帽盖之间的空气通过间隙流入到外界；在传感器感应块向活塞杆移动时，外界的空气通过间隙进入到传感器感应块与帽盖之间。
47.关于活塞杆8的结构：活塞杆8位于缸体5的端部形成有与缸体5配合的头部。头部的直径大于活塞杆8的直径。为了确保缸体5内有杆腔和无杆腔之间的密封性，本实用新型在头部上设置了第二密封凹槽，在第二密封凹槽内设置了第二密封圈7。第二密封圈7用于密封头部与缸体5之间的间隙。
48.为了确保活塞杆8能够稳定地沿着轴向移动，本实用新型在头部上设置了导向槽，导向槽围绕头部的轴线环绕一圈。导向槽内安装有导向圈6，导向圈6与缸体5的内腔相配合。
49.在本实用新型中，将上触发块和下触发块分设在头部的上下两侧。请参考附图1，如果活塞杆8从上极限位置向下移动，那么向无杆腔中通入液压油，在液压油的作用下，上传感器感应块11处于回锁状态，那么活塞杆8上的上触发块3就能够沿着上传感器感应块11的倾斜面向下滑动，从而与上传感器感应块11顺利脱离。请参考附图2，如果活塞杆8从下极限位置向上移动，那么向有杆腔中通入液压油，在液压油的作用下，下传感器感应块21处于回锁状态，那么活塞杆8上的下触发块4就能够沿着下传感器感应块21的倾斜面向上滑动，从而与下传感器感应块21顺利脱离。
50.本实用新型在缸体5的侧壁上还设置了油管接口，油管接口和套筒分设在缸体5的两侧，如此避免套筒对油管接口造成干涉。油管接口为两个，两个油管接口沿着缸体5的轴向布置，两个油管接口分别与缸体5的有杆腔和无杆腔连通。
51.本实用新型中的缸体5具有开口，开口处封堵有缸盖18。活塞杆8贯穿缸盖18。为了确保活塞杆8与缸盖18之间的密封性，本实用新型在缸盖18 与活塞杆8配合的孔的孔壁上设置了第三密封凹槽，第三密封凹槽内安装有第三密封圈17，第三密封圈17用于密封缸盖18与活塞杆8之间的间隙。为了确保缸盖18与缸体5之间的密封性，本实用新型在缸盖18的外周面上设置了第四密封凹槽，在第四密封凹槽内安装了第四密封圈19，第四密封圈19 用于密封缸盖18与缸体5之间的间隙。
52.最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
54.所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。