[发明专利]液压缸行程测量用涂层结构、制备方法及行程测量系统

说明书

本发明公开了液压缸行程测量技术领域的一种液压缸行程测量用涂层结构、制备方法及行程测量系统，包括：熔覆在活塞杆基体表面的第一涂层、包覆在活塞杆基体表面和第一涂层表面的第二涂层；所述第一涂层呈螺旋状均匀环绕在活塞杆基体的表面。通过采用超高速成形技术在活塞杆基体表面制备第一涂层作为标尺结构、并将第一涂层和活塞杆基体表面包覆在第二涂层中，涂层结构与活塞杆基体表面结合紧密，不需要在活塞杆基体表面加工螺旋槽，不影响活塞杆整体强度等特点。

技术领域

本发明属于液压缸行程测量技术领域，具体涉及一种液压缸行程测量用涂层结构、制备方法及行程测量系统。

背景技术

液压缸作为重型装备重要的液压执行元件，广泛应用于工程机械、海工装备等大型装备液压系统中。随着市场竞争日益激烈，以及客户对工程机械等大型装备服役性能及可靠性要求越来越高，对液压缸服役性能提出了严苛的服役需求。其中，智能化作为重型装备重要的发展方向，将成为未来重型装备竞争力的重要影响因素，因此对装备的液压执行元件的智能化水平提出了更高的要求。

活塞杆作为液压缸的重要运动部件，其工作过程中行程大小的控制精度直接影响主机产品的操控精度，决定了主机产品的智能化水平。在液压缸行程测量方面，目前常用的技术手段主要有磁滞式线性位移传感器、钢丝绳内置式行程检测装置、基于霍尔传感器的增量型内置行程测试等。其中采用磁滞式线性位移传感器的活塞杆其检测长度不宜太长，且需预留足够的空间安装传感器；钢丝绳内置式行程检测装置外形较大，安装过程麻烦，且检修时费工费时；增量型内置行程测试方法需要在活塞杆基体表面加工一定间距的螺旋槽，然后再喷涂表面工作层，该方法所制备涂层在沟槽底部容易形成孔隙，且螺旋槽的加工对活塞杆强度造成影响。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种液压缸行程测量用涂层结构、制备方法及行程测量系统，具有涂层结构与活塞杆基体表面结合紧密，不需要在活塞杆基体表面加工螺旋槽，不影响活塞杆整体强度等特点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，提供一种液压缸行程测量用涂层结构，包括：熔覆在活塞杆基体表面的第一涂层、包覆在活塞杆基体表面和第一涂层表面的第二涂层；所述第一涂层呈螺旋状均匀环绕在活塞杆基体的表面。

进一步地，当所述第二涂层为磁性材料时，所述第一涂层为非磁性材料；当所述第二涂层为非磁性材料时，所述第一涂层为磁性材料。

进一步地，基于超高速成形技术熔覆在活塞杆基体表面的所述第一涂层，其厚度为0.05-0.1mm，小于第二涂层的厚度。

第二方面，提供一种液压缸行程测量用涂层结构的制备方法，包括：在活塞杆基体表面制作第一涂层；在制作完第一涂层的活塞杆基体表面制作第二涂层，第二涂层包覆在活塞杆基体表面和第一涂层表面。

进一步地，在活塞杆基体表面制作第一涂层，包括：基于超高速成形技术，采用激光束、等离子束或电子束作为热源，在给定的工艺参数下将第一涂层熔覆在活塞杆基体的表面，且第一涂层呈螺旋状均匀环绕在活塞杆基体的表面。

进一步地，所述工艺参数包括能量斑尺寸D、送粉速度V₁、扫描速度V₂、工件转速n及加工头移动速度V₃；其中，n=60×V₂ /（π× D）；V₃=L×V₂ /（π× D），L表示加工完成后的第一涂层的螺距。

进一步地，在制作完第一涂层的活塞杆基体表面制作第二涂层，包括：采用超音速火焰喷涂或大气等离子喷涂，将第二涂层喷涂在活塞杆基体表面和第一涂层表面，然后采用金刚石砂带对第二涂层表面进行抛光处理。

进一步地，在活塞杆基体表面制作第一涂层前，对活塞杆基体表面进行预处理，包括除油、除污、除锈、采用喷砂工艺对活塞杆基材进行粗化处理。