[实用新型]与陶瓷活塞杆结合使用的绝对型行程检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种绝对型行程检测技术，特别是一种与陶瓷活塞杆结合使用的绝对型行程检测装置。

背景技术

液压启闭机的工作环境复杂多变，因此对其活塞杆的防腐蚀、耐磨性能要求很高，故必须对其表面进行必要的防腐和耐磨等处理，以保证性能。传统工艺是在活塞杆表面电镀铬，而电镀铬中的六价铬离子被证明是一种致癌物质。并且经过实践证明，经电镀的活塞杆在投入运行多年后，也难免出现锈蚀的现象，因此，电镀铬并非一种能从根本上解决活塞杆防腐的方法。而在活塞杆表面喷涂陶瓷，不仅能有机地把金属材料的强韧性、易加工性等和陶瓷材料的耐高温、耐磨和耐腐蚀等特性结合起来，提高活塞杆表面的耐腐蚀性、耐磨性等优点，并且无有害物质的产生而更有利于环保。

液压缸原来所采用的内置式行程检测装置有两种，一种为磁致式线性位移传感器，其检测长度最长不超过6000mm，而且当液压缸的布置形式为倾斜或水平时，传感器就会产生一定的自由挠度，从而直接影响到行程检测的精度；另外它必须且只能安装于液压缸上盖顶部，活塞杆中间也必须要留有用于安装线性位移传感器的长孔。鉴于以上因素，这种磁致式线性位移传感器的应用范围也较为有限。另外一种是钢丝绳内置式行程检测装置，即将旋转编码器与恒力弹簧机构组合成一种能安装于液压缸上盖顶部的装置，带动编码器旋转的钢丝绳通过连接螺钉与活塞杆头部连接，随活塞杆的伸出与缩回而带动编码器旋转，从而检测出油缸的行程。上述两种内置式行程检测装置不仅外形较大，必须在有充裕的空间方能使用，而且安装过程较为麻烦，特别是在检修时，需将液压缸上盖打开，整个过程费力费时。

陶瓷活塞杆用增量型内置式行程检测装置是在活塞杆基体上加工沟槽，采用产生序列脉冲信号的传感器对活塞杆进行行程检测，这是一种与陶瓷活塞杆结合使用的内置式行程检测装置，其具体方法是先在活塞杆表面加工等距离、具有一定深度的沟槽，然后在其表面喷涂陶瓷材料，其原理是：由于活塞杆基体是45#钢或合金钢，它具有导磁性，而表面喷涂的陶瓷材料是非金属材料，无导磁性，当传感器通过高低不一的沟槽时，产生的气隙就有大小，气隙的大小就造成磁阻的大小，磁阻的大小就造成磁场的强弱，传感器通过检测出磁场的强弱并转换成电流的强弱，输出脉冲信号，传感器就可以检测出活塞杆基体上沟槽的间距，而活塞杆基体上的沟槽是等距离的，这样就可以转换成活塞杆的行程。这种内置式行程检测装置集成于陶瓷活塞杆上，直接检测出活塞杆的位移，不需转换，故也不存在累积误差，所以其检测不受行程限制，任意行程均可检测，而且其检测精度可达到1mm；另外由于其结构紧凑、体积小，只需直接安装于液压缸的下端盖上，在液压缸外部不需另外的装置，因此其检修非常方便。增量型内置式行程检测装置的缺点在于如果系统断电状态下活塞杆滑落，其滑落的行程将被忽略。

公开号为CN 1201118A的一种用于行程传感缸的绝对位置检测方法，是基于固定间隔的增量式脉冲的变化来得到实际行程，不存在任何编码的概念，在基于等距凹槽的基础上，在固定间隔下增加不同间距的校正凹槽来标校当前位置的绝对位置，达到消除累计误差的目的。因为采用的原理还是两路相位差为90度的信号来测量移动位移和移动方向，因此这项技术无法检出系统掉电至再上电期间产生的位移。

实用新型内容

为了克服增量型内置式行程检测装置在系统断电状态下活塞杆滑落，其滑落的行程将被忽略的不足，本实用新型将编码编制识别技术与现代制造技术结合，在陶瓷活塞杆制造技术下，构造直线式位置编码，通过阵列式传感器识别编码，得到传感器在陶瓷杆上精确的位置信息，从根本上抛弃了基于脉冲计数的检测方法。它将具备陶瓷活塞杆用增量型内置式行程检测装置的所有优点，同时又规避了陶瓷活塞杆用增量型内置式行程检测装置的缺点。首先是编码的构造：作为编码，最常用的绝对型编码是环形编码，在一个圆周内以固定间距构造不同的码道，绝对编码器光码盘上有许多道由里至外的刻线码道，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线这样编排，这样，在编码器的每一个位置，通过n个光眼读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方变化的唯一的2进制编码即格雷码，这就称为n位绝对编码器。但是却无法简单的将环形编码展平变成可以用于直杆上的直线编码。