一種能自動監(jiān)測內(nèi)泄漏的液壓缸的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓缸技術領域。尤其涉及一種能自動監(jiān)測內(nèi)泄漏的液壓缸。
【背景技術】
[0002]液壓缸是液壓工程機械的主要執(zhí)行元件，其故障將直接影響正常工作和壽命。液壓缸內(nèi)泄漏使液壓油的壓力能轉換為熱能，易導致油溫升高，嚴重影響液壓系統(tǒng)的性能和效率，可使工程機械產(chǎn)生爬行、出力不足、保壓性能差等問題，影響機械的平穩(wěn)性、可靠性和使用壽命。在多數(shù)液壓設備中，液壓缸均采用密封件進行密封，以防止液壓缸內(nèi)泄漏。如果采用雙缸同步系統(tǒng)，當其中一個缸泄漏嚴重，會使運行速度減慢和兩缸不同步；若當不同步達到一定程度，該設備則無法工作，甚至造成設備破損。診斷液壓缸泄漏故障的方法分為兩大類:①在液壓缸進油路和回油路上分別安裝高精度流量傳感器，通過比較進油和回油流量進行泄漏故障判斷；②通過監(jiān)測液壓缸工作腔的壓力狀態(tài)對內(nèi)泄漏故障進行診斷。上述第一種方法不僅成本高，且由于流量傳感器需串接在油路中導致安裝不方便和影響系統(tǒng)工作性能；第二種方法中的壓力信號容易受到系統(tǒng)中的壓力脈動以及其他一些噪聲信號的影響。
[0003]目前尚無在線有效檢測液壓缸內(nèi)泄漏的裝置，一般采用經(jīng)驗方法觀察液壓缸運行及推力情況，或定期對液壓缸進行維修、檢測內(nèi)泄漏量等，這將影響工廠的生產(chǎn)率、降低經(jīng)濟效益，同時很難實現(xiàn)智能化對液壓缸的故障進行診斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服上述技術缺陷，目的是提供一種結構緊湊、體積小、壽命長和有利于及時維修的能自動監(jiān)測內(nèi)泄漏的液壓缸。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:所述液壓缸包括應變片、壓環(huán)、信號顯示器、活塞、活塞桿、缸體、導向套和端蓋。
[0006]缸體的右端設有端蓋，導向套緊貼端蓋安裝在缸體內(nèi)，缸體分別設有有桿腔油口和無桿腔油口?；钊S線地安裝在缸體內(nèi)，活塞桿的連接端與活塞固定連接，活塞桿的伸出端穿出導向套和端蓋?；钊麠U的連接端端部處沿徑向方向開有導線孔，靠近活塞桿的伸出端端部處沿徑向方向開有安裝槽，所述導線孔通過導線通道與所述安裝槽相通，導線通道與活塞桿的軸線平行。
[0007]在固定有活塞桿的活塞面同軸線地固定有壓環(huán)，壓環(huán)的外圓處均勻地開有4~12個豁口，每個豁口的中心線與壓環(huán)的半徑重合，每個豁口相向的兩個側面與豁口的中心線平行，每個豁口的另一個側面與豁口的中心線垂直。沿每個豁口相向的兩個側面向內(nèi)延伸開有矩形槽，矩形槽的深度為壓環(huán)厚度的50~60%。在壓環(huán)內(nèi)壁和每個矩形槽間開有導線槽。每個導線槽的中心線與對應的豁口的中心線重合，矩形槽和導線槽位于壓環(huán)與活塞相貼的側面。
[0008]每個所述矩形槽的底部分別壓裝有應變片，所述應變片的平面形狀與所述矩形槽和所述豁口在垂直面的投影形狀相同，所述垂直面為平行于壓裝后的應變片的平面。壓裝后的每個應變片的外端面與壓環(huán)的外圓弧面平齊，在每個應變片和活塞的側面間設有密封圈，密封圈靠近應變片的內(nèi)端。信號顯示器固定在所述安裝槽內(nèi)，連接每個應變片兩端的導線穿過導線孔和導線通道與信號顯示器連接。
[0009]所述導線通道的中心線與活塞桿軸線的距離為活塞桿半徑的50~70%。
[0010]所述活塞的圓柱面均勻地設有第一支承環(huán)、組合密封圈和第二支承環(huán)，組合密封圈位于第一支承環(huán)和第二支承環(huán)的中間位置處。所述信號顯示器由應變片測量電路、信號濾波放大電路、電壓比較電路、LED驅動電路和5V直流電源組成。應變片測量電路的輸出端子0UT1~0UT8與信號濾波放大電路的輸入端子A11~A18對應連接，信號濾波放大電路的輸出端子A01~A08與電壓比較電路的輸入端子AI11~AI18對應連接，電壓比較電路的輸出端子DO與LED驅動電路的輸入端子DI連接，5V直流電源的輸出端子V分別與應變片測量電路的輸入端子VCC11、信號濾波放大電路的輸入端子VCC21、電壓比較電路的輸入端子VCC31連接。
[0011]信號顯示器的面積為15X15~30X30 mm2，厚度為5~10_。
[0012]應變片的端子al、a2與信號顯示器的應變片測量電路的端子bl、b2對應連接。
[0013]由于采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明在固定有活塞桿的活塞面同軸線地固定有壓環(huán)，壓環(huán)的外圓處均勻地開有豁口，沿每個豁口相向的兩個側面向內(nèi)延伸開有矩形槽，每個所述矩形槽的底部分別壓裝有應變片。信號顯示器嵌入活塞桿的安裝槽內(nèi)，連接每個應變片兩端的導線穿過導線孔和導線通道與信號顯示器連接。本發(fā)明采用的信號顯示器的面積為15X 15 -30X30 mm2，厚度為5~10 mm。結構緊湊，體積小。
[0014]2、液壓缸在運行過程中，當組合密封圈或缸體內(nèi)壁磨損、刮傷后，高壓油經(jīng)過磨損位置流到應變片所在的小空腔，應變片所在的小空腔內(nèi)的高壓油促使壓裝后的應變片的外端彎曲變形，發(fā)出變形信號。變形信號經(jīng)過濾波放大、電壓比較使LED發(fā)出光亮，能自動監(jiān)測液壓缸的微小泄漏量，可直觀感知液壓缸內(nèi)部磨損。維修人員便能及時停機檢修，防止事故發(fā)生。
[0015]3、本發(fā)明將信號顯示器嵌入活塞桿的安裝槽內(nèi)，隨著活塞桿往復運動，是液壓缸與測量部件的一體化結構，是對液壓缸故障進行智能化診斷的一種嵌入式監(jiān)測裝置，該裝置能承受尚壓和尚速，并能耐沖擊和耐油，壽命長。
[0016]因此，本發(fā)明具有結構緊湊、體積小、壽命長、能自動檢測內(nèi)泄漏和有利于及時檢修的特點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的一種結構示意圖；
圖2為圖1中I的局部放大示意圖；
圖3為圖1中壓環(huán)13的結構示意圖；
圖4為圖3的A-A尚]視不意圖；
圖5為圖1中應變片14與信號顯示器8的連接示意圖及信號顯示器8的結構示意圖。具體實施方案
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步描述，并非對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0019]實施例1
一種能自動監(jiān)測內(nèi)泄漏的液壓缸。如圖1所示，所述液壓缸包括應變片14、壓環(huán)13、信號顯不器8、活塞2、活塞桿9、缸體1、導向套11和端蓋10。
[0020]如圖1所示，缸體I的右端設有端蓋10，導向套11緊貼端蓋10安裝在缸體I內(nèi)，缸體I分別設有有桿腔油口 12和無桿腔油口 16?；钊?同軸線地安裝在缸體I內(nèi)，活塞桿9的連接端與活塞2固定連接，活塞桿9的伸出端穿出導向套11和端蓋10?；钊麠U9的連接端端部處沿徑向方向開有導線孔15，靠近活塞桿9的伸出端端部處沿徑向方向開有安裝槽，所述導線孔15通過導線通道6與所述安裝槽相通，導線通道6與活塞桿9的軸線平行。
[0021]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，在固定有活塞桿9的活塞2的側面同軸線地固定有壓環(huán)13，壓環(huán)13的外圓處均勻地開有4個豁口，每個豁口的中心線與壓環(huán)13的半徑重合，每個豁口相向的兩個側面與豁口的中心線平行，每個豁口的另一個側面與豁口的中心線垂直。沿每個豁口相向的兩個側面向內(nèi)延伸開有矩形槽18，矩形槽18的深度為壓環(huán)13厚度的50~60%。在壓環(huán)13內(nèi)壁和每個矩形槽18間開有導線槽19。每個導線槽19的中心線與對應的豁口的中心線重合，矩形槽18和導線槽19位于壓環(huán)13與活塞2相貼的側面。
[0022]如圖1、圖2和圖3所示，每個所述矩形槽18的底部分別壓裝有應變片14，所述應變片14的平面形狀與所述矩形槽18和所述豁口在垂直面的投影形狀相同，所述垂直面為平行于壓裝后的應變片14的平面，壓裝后的每個應變片14的外端面與壓環(huán)13的外圓弧面平齊，在每個應變片14和活塞2的側面間設有密封圈17，密封圈17靠近應變片14的內(nèi)端；信