CN104963912B - 一种能自动监测内泄漏的液压缸 - Google Patents

一种能自动监测内泄漏的液压缸 Download PDF

Info

Publication number
CN104963912B
CN104963912B CN201510394782.6A CN201510394782A CN104963912B CN 104963912 B CN104963912 B CN 104963912B CN 201510394782 A CN201510394782 A CN 201510394782A CN 104963912 B CN104963912 B CN 104963912B
Authority
CN
China
Prior art keywords
foil gauge
piston
gap
piston rod
pressure ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510394782.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104963912A (zh
Inventor
邓江洪
陈新元
吴凛
郭媛
黄富瑄
湛从昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN201510394782.6A priority Critical patent/CN104963912B/zh
Publication of CN104963912A publication Critical patent/CN104963912A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104963912B publication Critical patent/CN104963912B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1447—Pistons; Piston to piston rod assemblies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

本发明涉及一种能自动监测内泄漏的液压缸。其技术方案是：在活塞杆(9)的连接端开有导线孔(15)，靠近活塞杆(9)的伸出端开有安装槽。在有杆腔的活塞(2)面同轴线地固定有压环(13)，压环(13)的外圆处均匀地开有4~12个豁口，沿每个豁口相向的两个侧面向内延伸开有矩形槽(18)。每个所述矩形槽(18)的底部分别压装有应变片(14)，应变片(14)的外端面与压环(13)的外圆弧面平齐，在靠近每个应变片(14)的內端和活塞(2)的侧面间设有密封圈(17)。信号显示器(8)固定在所述安装槽内，连接每个应变片(14)的两端导线(7)穿过导线孔(15)和导线通道(6)与信号显示器(8)连接。本发明具有结构紧凑、体积小、寿命长和能自动检测内泄漏的特点。

Description

一种能自动监测内泄漏的液压缸
技术领域
本发明属于液压缸技术领域。尤其涉及一种能自动监测内泄漏的液压缸。
背景技术
液压缸是液压工程机械的主要执行元件，其故障将直接影响正常工作和寿命。液压缸内泄漏使液压油的压力能转换为热能，易导致油温升高，严重影响液压***的性能和效率，可使工程机械产生爬行、出力不足、保压性能差等问题，影响机械的平稳性、可靠性和使用寿命。在多数液压设备中，液压缸均采用密封件进行密封，以防止液压缸内泄漏。如果采用双缸同步***，当其中一个缸泄漏严重，会使运行速度减慢和两缸不同步；若当不同步达到一定程度，该设备则无法工作，甚至造成设备破损。诊断液压缸泄漏故障的方法分为两大类：①在液压缸进油路和回油路上分别安装高精度流量传感器，通过比较进油和回油流量进行泄漏故障判断；②通过监测液压缸工作腔的压力状态对内泄漏故障进行诊断。上述第一种方法不仅成本高，且由于流量传感器需串接在油路中导致安装不方便和影响***工作性能；第二种方法中的压力信号容易受到***中的压力脉动以及其他一些噪声信号的影响。
目前尚无在线有效检测液压缸内泄漏的装置，一般采用经验方法观察液压缸运行及推力情况，或定期对液压缸进行维修、检测内泄漏量等，这将影响工厂的生产率、降低经济效益，同时很难实现智能化对液压缸的故障进行诊断。
发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种结构紧凑、体积小、寿命长和有利于及时维修的能自动监测内泄漏的液压缸。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述液压缸包括应变片、压环、信号显示器、活塞、活塞杆、缸体、导向套和端盖。
缸体的右端设有端盖，导向套紧贴端盖安装在缸体内，缸体分别设有有杆腔油口和无杆腔油口。活塞同轴线地安装在缸体内，活塞杆的连接端与活塞固定连接，活塞杆的伸出端穿出导向套和端盖。活塞杆的连接端端部处沿径向方向开有导线孔，靠近活塞杆的伸出端端部处沿径向方向开有安装槽，所述导线孔通过导线通道与所述安装槽相通，导线通道与活塞杆的轴线平行。
在固定有活塞杆的活塞面同轴线地固定有压环，压环的外圆处均匀地开有4~12个豁口，每个豁口的中心线与压环的半径重合，每个豁口相向的两个侧面与豁口的中心线平行，每个豁口的另一个侧面与豁口的中心线垂直。沿每个豁口相向的两个侧面向内延伸开有矩形槽，矩形槽的深度为压环厚度的50~60%。在压环内壁和每个矩形槽间开有导线槽。每个导线槽的中心线与对应的豁口的中心线重合，矩形槽和导线槽位于压环与活塞相贴的侧面。
每个所述矩形槽的底部分别压装有应变片，所述应变片的平面形状与所述矩形槽和所述豁口在垂直面的投影形状相同，所述垂直面为平行于压装后的应变片的平面。压装后的每个应变片的外端面与压环的外圆弧面平齐，在每个应变片和活塞的侧面间设有密封圈，密封圈靠近应变片的內端。信号显示器固定在所述安装槽内，连接每个应变片两端的导线穿过导线孔和导线通道与信号显示器连接。
所述导线通道的中心线与活塞杆轴线的距离为活塞杆半径的50~70%。
所述活塞的圆柱面均匀地设有第一支承环、组合密封圈和第二支承环，组合密封圈位于第一支承环和第二支承环的中间位置处。所述信号显示器由应变片测量电路、信号滤波放大电路、电压比较电路、LED驱动电路和5V直流电源组成。应变片测量电路的输出端子OUT1~OUT8与信号滤波放大电路的输入端子A11~A18对应连接，信号滤波放大电路的输出端子A01~A08与电压比较电路的输入端子AI11~AI18对应连接，电压比较电路的输出端子DO与LED驱动电路的输入端子DI连接，5V直流电源的输出端子V分别与应变片测量电路的输入端子VCC11、信号滤波放大电路的输入端子VCC21、电压比较电路的输入端子VCC31连接。
信号显示器的面积为15×15~30×30 mm2，厚度为5~10mm。
应变片的端子a1、a2与信号显示器的应变片测量电路的端子b1、b2对应连接。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点：
1、本发明在固定有活塞杆的活塞面同轴线地固定有压环，压环的外圆处均匀地开有豁口，沿每个豁口相向的两个侧面向内延伸开有矩形槽，每个所述矩形槽的底部分别压装有应变片。信号显示器嵌入活塞杆的安装槽内，连接每个应变片两端的导线穿过导线孔和导线通道与信号显示器连接。本发明采用的信号显示器的面积为15×15 ~30×30 mm2，厚度为5~10 mm。结构紧凑，体积小。
2、液压缸在运行过程中，当组合密封圈或缸体内壁磨损、刮伤后，高压油经过磨损位置流到应变片所在的小空腔，应变片所在的小空腔内的高压油促使压装后的应变片的外端弯曲变形，发出变形信号。变形信号经过滤波放大、电压比较使LED发出光亮，能自动监测液压缸的微小泄漏量，可直观感知液压缸内部磨损。维修人员便能及时停机检修，防止事故发生。
3、本发明将信号显示器嵌入活塞杆的安装槽内，随着活塞杆往复运动，是液压缸与测量部件的一体化结构，是对液压缸故障进行智能化诊断的一种嵌入式监测装置，该装置能承受高压和高速，并能耐冲击和耐油，寿命长。
因此，本发明具有结构紧凑、体积小、寿命长、能自动检测内泄漏和有利于及时检修的特点。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为图1中I的局部放大示意图；
图3为图1中压环13的结构示意图；
图4为图3的A-A剖视示意图；
图5为图1中应变片14与信号显示器8的连接示意图及信号显示器8的结构示意图。
具体实施方案
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述，并非对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种能自动监测内泄漏的液压缸。如图1所示，所述液压缸包括应变片14、压环13、信号显示器8、活塞2、活塞杆9、缸体1、导向套11和端盖10。
如图1所示，缸体1的右端设有端盖10，导向套11紧贴端盖10安装在缸体1内，缸体1分别设有有杆腔油口12和无杆腔油口16。活塞2同轴线地安装在缸体1内，活塞杆9的连接端与活塞2固定连接，活塞杆9的伸出端穿出导向套11和端盖10。活塞杆9的连接端端部处沿径向方向开有导线孔15，靠近活塞杆9的伸出端端部处沿径向方向开有安装槽，所述导线孔15通过导线通道6与所述安装槽相通，导线通道6与活塞杆9的轴线平行。
如图1、图2、图3和图4所示，在固定有活塞杆9的活塞2的侧面同轴线地固定有压环13，压环13的外圆处均匀地开有4个豁口，每个豁口的中心线与压环13的半径重合，每个豁口相向的两个侧面与豁口的中心线平行，每个豁口的另一个侧面与豁口的中心线垂直。沿每个豁口相向的两个侧面向内延伸开有矩形槽18，矩形槽18的深度为压环13厚度的50~60%。在压环13内壁和每个矩形槽18间开有导线槽19。每个导线槽19的中心线与对应的豁口的中心线重合，矩形槽18和导线槽19位于压环13与活塞2相贴的侧面。
如图1、图2和图3所示，每个所述矩形槽18的底部分别压装有应变片14，所述应变片14的平面形状与所述矩形槽18和所述豁口在垂直面的投影形状相同，所述垂直面为平行于压装后的应变片14的平面，压装后的每个应变片14的外端面与压环13的外圆弧面平齐，在每个应变片14和活塞2的侧面间设有密封圈17，密封圈17靠近应变片14的內端；信号显示器8固定在所述安装槽内，连接每个应变片14两端的导线7穿过导线孔15和导线通道6与信号显示器8连接。
如图1所示，所述导线通道6的中心线与活塞杆9轴线的距离为活塞杆9半径的50~70%。
如图1所示，所述活塞2的圆柱面均匀地设有第一支承环3、组合密封圈4和第二支承环5，组合密封圈4位于第一支承环3和第二支承环5的中间位置处。
如图5所示，所述信号显示器8由应变片测量电路20、信号滤波放大电路21、电压比较电路22、LED驱动电路23和5V直流电源24组成。应变片测量电路20的输出端子OUT1~OUT8与信号滤波放大电路21的输入端子A11~A18对应连接，信号滤波放大电路21的输出端子A01~A08与电压比较电路22的输入端子AI11~AI18对应连接，电压比较电路22的输出端子DO与LED驱动电路23的输入端子DI连接，5V直流电源24的输出端子V分别与应变片测量电路20的输入端子VCC11、信号滤波放大电路21的输入端子VCC21、电压比较电路22的输入端子VCC31连接。
信号显示器8的面积为15×15~20×20 mm2，厚度为5~8mm。
应变片14的端子a1、a2与信号显示器8的应变片测量电路20的端子b1、b2对应连接。
实施例2
一种能自动监测内泄漏的液压缸。除下述技术参数外，其余同实施例1：
所述压环13的外圆处均匀地开有5~12个豁口；
信号显示器8的面积为20×20~30×30 mm2，厚度为8~10mm。
本具体实施方式与现有技术相比具有以下优点：
1、本具体实施方式在固定有活塞杆9的活塞2面同轴线地固定有压环13，压环13的外圆处均匀地开有豁口，沿每个豁口相向的两个侧面向内延伸开有矩形槽18，每个所述矩形槽18的底部分别压装有应变片14。信号显示器8嵌入活塞杆9的安装槽内，连接每个应变片14两端的导线穿过导线孔15和导线通道6与信号显示器8连接。本具体实施方式采用的信号显示器8的面积为15×15 ~30×30 mm2，厚度为5~10 mm。结构紧凑，体积小。
2、液压缸在运行过程中，当组合密封圈4或缸体1内壁磨损、刮伤后，高压油经过磨损位置流到如图2所示的应变片14所在的小空腔，应变片14所在的小空腔内的高压油促使压装后的应变片14的外端弯曲变形，发出变形信号。变形信号经过滤波放大、电压比较使LED发出光亮，能自动监测液压缸的微小泄漏量，可直观感知液压缸内部磨损。维修人员便能及时停机检修，防止事故发生。
3、本具体实施方式将信号显示器8嵌入活塞杆的安装槽内，随着活塞杆往复运动，是液压缸与测量部件的一体化结构，是对液压缸故障进行智能化诊断的一种嵌入式监测装置，该装置能承受高压和高速，并能耐冲击和耐油，寿命长。
因此，本具体实施方式具有结构紧凑、体积小、寿命长、能自动检测内泄漏和有利于及时检修的特点。

Claims (5)

1.一种能自动监测内泄漏的液压缸，其特征在于所述液压缸包括应变片(14)、压环(13)、信号显示器(8)、活塞(2)、活塞杆(9)、缸体(1)、导向套(11)和端盖(10)；
活塞(2)同轴线地安装在缸体(1)内，活塞杆(9)的连接端与活塞(2)固定连接，活塞杆(9)的伸出端穿出导向套(11)和端盖(10)；活塞杆(9)的连接端端部处沿径向方向开有导线孔(15)，靠近活塞杆(9)的伸出端端部处沿径向方向开有安装槽，所述导线孔(15)通过导线通道(6)与所述安装槽相通，导线通道(6)与活塞杆(9)的轴线平行；
在固定有活塞杆(9)的活塞(2)的侧面同轴线地固定有压环(13)，压环(13)的外圆处均匀地开有4~12个豁口，每个豁口的中心线与压环(13)的半径重合，每个豁口相向的两个侧面与豁口的中心线平行，每个豁口的另一个侧面与豁口的中心线垂直；沿每个豁口相向的两个侧面向内延伸开有矩形槽(18)，矩形槽(18)的深度为压环(13)厚度的50~60%；在压环(13)内壁和每个矩形槽(18)间开有导线槽(19)；每个导线槽(19)的中心线与对应的豁口的中心线重合，矩形槽(18)和导线槽(19)位于压环(13)与活塞(2)相贴的侧面；
每个所述矩形槽(18)的底部分别压装有应变片(14)，所述应变片(14)的平面形状与所述矩形槽(18)和所述豁口在垂直面的投影形状相同，所述垂直面为平行于压装后的应变片(14)的平面，压装后的每个应变片(14)的外端面与压环(13)的外圆弧面平齐，在每个应变片(14)和活塞(2)的侧面间设有密封圈(17)，密封圈(17)靠近应变片(14)的內端；信号显示器(8)固定在所述安装槽内，连接每个应变片(14)两端的导线(7)穿过导线孔(15)和导线通道(6)与信号显示器(8)连接。
2.根据权利要求1所述的能自动监测内泄漏的液压缸，其特征在于所述导线通道(6)的中心线与活塞杆(9)轴线的距离为活塞杆(9)半径的50~70%。
3.根据权利要求1所述的能自动监测内泄漏的液压缸，其特征在于所述活塞(2)的圆柱面均匀地设有第一支承环(3)、组合密封圈(4)和第二支承环(5)，组合密封圈(4)位于第一支承环(3)和第二支承环(5)的中间位置处。
4.根据权利要求1所述的能自动监测内泄漏的液压缸，其特征在于所述导向套(11)紧贴端盖(10)的内侧安装在缸体(1)内。
5.根据权利要求1所述的能自动监测内泄漏的液压缸，其特征在于信号显示器(8)由应变片测量电路(20)、信号滤波放大电路(21)、电压比较电路(22)、LED驱动电路(23)和5V直流电源(24)组成；应变片测量电路(20)的输出端子OUT1~OUT8与信号滤波放大电路(21)的输入端子A11~A18对应连接，信号滤波放大电路(21)的输出端子A01~A08与电压比较电路(22)的输入端子AI11~AI18对应连接，电压比较电路(22)的输出端子DO与LED驱动电路(23)的输入端子DI连接，5V直流电源(24)的输出端子V分别与应变片测量电路(20)的输入端子VCC11、信号滤波放大电路(21)的输入端子VCC21、电压比较电路(22)的输入端子VCC31连接；
信号显示器(8)的面积为15×15~30×30 mm2，厚度为5~10mm；
应变片(14)的端子a1、a2与信号显示器(8)的应变片测量电路(20)的端子b1、b2对应连接。
CN201510394782.6A 2015-07-08 2015-07-08 一种能自动监测内泄漏的液压缸 Expired - Fee Related CN104963912B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510394782.6A CN104963912B (zh) 2015-07-08 2015-07-08 一种能自动监测内泄漏的液压缸

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510394782.6A CN104963912B (zh) 2015-07-08 2015-07-08 一种能自动监测内泄漏的液压缸

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104963912A CN104963912A (zh) 2015-10-07
CN104963912B true CN104963912B (zh) 2017-03-01

Family

ID=54217966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510394782.6A Expired - Fee Related CN104963912B (zh) 2015-07-08 2015-07-08 一种能自动监测内泄漏的液压缸

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104963912B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015169B (zh) * 2016-07-15 2017-12-15 武汉科技大学 一种用于伺服液压缸的v形断口密封组件
CN111637116B (zh) * 2020-06-10 2022-04-15 三一海洋重工有限公司 检测装置、液压油缸及油缸内泄检测方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5644819A (en) * 1979-09-19 1981-04-24 Sumitomo Metal Ind Ltd Measuring method for leak of hydraulic cylinder piston packing and measuring system therefor
DE19927117A1 (de) * 1999-06-15 2000-12-21 Sitec Industrietechn Gmbh Meßeinrichtung zur Bestimmung von Leckagen bei hydraulischen Bauelementen
CN202251230U (zh) * 2011-09-08 2012-05-30 江阴市长龄机械制造有限公司 液压缸散热结构
CN104613047A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 天津市鑫浩盛液压机械科技有限公司 一种防泄漏承压液压缸
CN204175705U (zh) * 2014-10-28 2015-02-25 江西博茂机械有限公司 一种防泄漏液压缸
CN204783957U (zh) * 2015-07-08 2015-11-18 武汉科技大学 一种嵌入式自动监测内泄漏的液压缸

Also Published As

Publication number Publication date
CN104963912A (zh) 2015-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230144116A1 (en) Plunger pump
CN204783957U (zh) 一种嵌入式自动监测内泄漏的液压缸
CN104963912B (zh) 一种能自动监测内泄漏的液压缸
CN104214078B (zh) 一种具有自动保护功能的隔膜泵及其自动保护方法
CN201858220U (zh) 安装在液压油缸a腔和b腔油口接头上的过滤装置
CN204512059U (zh) 具有监测油泄漏功能的液压油缸
CN204164087U (zh) 一种液压缸用可组合式监测诊断装置
CN202851518U (zh) 数显液压缸
CN110848105A (zh) 柱塞泵液力端总成
CN103133462A (zh) 自动排气测压接头
CN110030450A (zh) 一种可监测液体连接器
CN1987129B (zh) 液压线性伺服驱动装置
CN101451558B (zh) 用于电液伺服阀阀体的耐压试验工装
CN207297689U (zh) 一种混合动力汽车中的自动离合器液压式控制机构
CN203962353U (zh) 一种隔膜泵隔膜破裂的监控报警装置
CN207703637U (zh) 管路件连接强度测试装置
CN208383233U (zh) 一种耐高温可视化液***置显示装置
CN208234447U (zh) 一种高精度断续焊接式液压千斤顶
CN104295875A (zh) 驱动桥的湿式制动器润滑***及驱动桥
CN206235435U (zh) 一种密封组件的动态密封性能检测装置
CN112432932A (zh) 一种密封润滑***水和泥沙检测传感器
CN217211961U (zh) 一种通用型堵头压力试验装置
CN218151797U (zh) 一种液压缸导向套密封试验装置
CN106762963B (zh) 一种液压缸防外泄装置
CN108190781A (zh) 一种高精度断续焊接式液压千斤顶

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170301

Termination date: 20190708