[发明专利]用于确定流体动力执行器的活塞沿其行程路径的行进位置的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定活塞在流体动力执行器的缸体内沿其行程路径的行进位置的系统。

特别地，本发明可优选但非排他性地应用于双作用流体动力执行器。下文将不失一般性地对这种双作用流体动力执行器进行详细描述。

背景技术

双作用流体动力执行器包括缸体和活塞，在加压流体的作用下，所述活塞可在缸体内移动，且活塞具有可沿所述缸体的内壁密封滑动的头部，以及与该头部为一体式的杆部。

这种用于确定活塞在流体动力执行器缸体内沿其行程路径的行进位置的系统在现有技术中为已知的。所述系统通常包括磁致伸缩传感器，该传感器的第一部分适合安装到所述杆部上，其第二部分适合安装到所述缸体上。特别地，所述磁致伸缩传感器包括磁体，该磁体沿所述缸体安装，以产生通过所述杆部的电磁场，所述磁致伸缩传感器还包括一个对嵌入在所述杆部内特定座位中的电磁场敏感的元件，所述特定座位与控制单元电连接。使用这种类型的传感器来制造所述缸体和所述活塞的杆部，工艺复杂且成本昂贵。

还有另一种已知的、用于确定活塞沿其行程路径的位置的系统，包括光学传感器和解码单元，该解码单元用于读取所述杆部上的一系列二进制代码，每个二进制代码由一系列凹槽组成，这些凹槽按特定的、用于定义所述代码的式样排列在所述杆部的外表面上，且垂直于所述杆部的纵轴。所述系统的精度由所述凹槽的尺寸和其在杆部上的加工精度决定。与使用磁致伸缩传感器的系统相比，该系统的优势在于，无需对缸体进行任何特别的加工，但是，所述杆部仍需进行特殊而昂贵的加工，以达到高读取精确度。

发明内容

本发明旨在提供一种用于确定双作用流体动力执行器中的活塞在缸体内沿其行程路径行进时的位置的系统，该系统能达到很好的精度水平，克服现有技术的缺陷，易于生产且成本低廉。

根据本发明，提供一种用于确定流体动力执行器中的活塞在缸体内沿其行程路径的行进位置的系统，以及根据权利要求书所述的流体动力执行器。

附图说明

下面将结合附图和非限制性实施例对本发明作详细说明，其中：

图1为具有根据本发明制作的、配备了用于确定活塞沿其行程路径的位置的系统的双作用流体动力执行器的局部纵剖图；

图2为图1执行器的活塞的杆部的俯视图；

图3为图1执行器的活塞的杆部的仰视图。

具体实施方式

图1为双作用流体动力执行器1的局部纵向截面图，所述流体动力执行器1包括缸体2和活塞3，在加压流体(未图示)作用下，所述活塞3可在所述缸体2内移动。活塞3包括沿缸体2的内壁密封滑动的头部4和与该头部4为一体式的杆部5，活塞3还具有纵轴6，图1中的横截面沿纵轴6界定。缸体2具有2个孔，流体通过第一个孔7可流入和流出头部4上方的缸体2，通过第二个孔8可流入和流出头部4下方的缸体2，即，从带杆部5的部分流入和流出。活塞3可沿直线的行程路径9移动，所述行程路径9平行于轴6，且大致延伸于孔7和8之间。

执行器1还包括室10，该室10独立于缸体2，但通过孔11与所述缸体2相连，杆部5在活塞3的运动过程中穿过所述孔11。孔11具有压缩环12，以防止加压流体进入所述室10。所述室10内部容纳着系统13的各个构件，如图1所示，该系统13根据本发明制成，用于确定活塞3沿其行程路径9的位置。

特别地，系统13包括N1数量的第一曲线槽14，这些曲线槽在图1中部分可见，并被加工在杆部5的各区段15的外表面上，杆部5的各区段15具有相同的长度L，以便沿杆部5的外表面16的第一部分排列，所述第一部分顺着杆部5的长度方向延伸；所述系统还包括N2数量的第二凹槽17，沿外表面18的第二部分加工，平行于轴6延伸且长度各异，这样，NI数量的所述凹槽17穿过每一个区段15的外表面。在图1中仅部分凹槽17可见。外表面18的第二部分也顺着杆部5的长度方向延伸，且垂直于外表面16的第一部分。

凹槽14和17使用现有的技术进行加工，即在杆部5的外表面用激光束进行切割，这种方式速度快，价格低廉。凹槽14和17深度适宜，确保压缩环12与凹槽14和17匹配，以阻挡加压流体。例如，可将凹槽14和17的深度控制在不超过50毫米。