阅读说明：本技术 一种丝杠位移自检测式液压缸 (Lead screw displacement self-detecting hydraulic cylinder ) 是由 张虹源 刘庆教 李小明 徐振宇 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公布一种丝杠位移自检测式液压缸,属于液压缸技术领域。包括缸筒和活塞杆,缸筒左端固定有缸底,活塞杆左端安装有活塞；活塞杆轴心安装有丝杠,丝杠左端穿过有缸底轴心；丝杠与缸底转动接触,丝杠与缸底接触部位安装有密封装置；活塞杆上固定有螺套,螺套配合安装在丝杠上；缸底左侧固定有旋转检测装置,旋转检测装置用于检测丝杠左端的转动数据。本发明使用丝杠螺母结构的特点,将活塞杆的直线运动转化为旋转运动,并根据丝杠的转数测出活塞杆的位移；测量方便,适用于长时间工作在高温高压的油液环境中,同时能够适应高频压力脉冲环境,稳定性很高；结构简单易行,经济实用,可以在多种油缸中进行推广使用。(The invention discloses a lead screw displacement self-detection type hydraulic cylinder, and belongs to the technical field of hydraulic cylinders. The cylinder comprises a cylinder barrel and a piston rod, wherein the left end of the cylinder barrel is fixed with a cylinder bottom, and the left end of the piston rod is provided with a piston; the axis of the piston rod is provided with a lead screw, and the left end of the lead screw penetrates through the axis of the cylinder bottom; the screw rod is in rotating contact with the cylinder bottom, and a sealing device is arranged at the contact part of the screw rod and the cylinder bottom; a threaded sleeve is fixed on the piston rod and is arranged on the lead screw in a matching way; and a rotation detection device is fixed on the left side of the cylinder bottom and is used for detecting the rotation data of the left end of the screw rod. The invention uses the characteristics of a screw nut structure to convert the linear motion of the piston rod into rotary motion, and measures the displacement of the piston rod according to the revolution of the screw; the device is convenient to measure, is suitable for working in a high-temperature and high-pressure oil environment for a long time, can adapt to a high-frequency pressure pulse environment and has high stability; the structure is simple and feasible, economical and practical, and can be popularized and used in various oil cylinders.)

一种丝杠位移自检测式液压缸

技术领域

本发明涉及液压缸技术领域，具体是一种丝杠位移自检测式液压缸。

背景技术

液压缸作为液压系统的执行元件，其具有传动结构简单，动作灵活，可传递作用力等特点，在工程机械中使用较为广泛。而其位移测量装置近些年也有很大的进步，从外置位移传感器，到内置各种物理传感器，再到检测标尺刻在活塞杆上，这些结构都各有其特点和实用性。

使用磁致位移传感器并结合活塞杆内部的波导管、磁环、支撑块等结构进行位移测量，其总体是借助内置传感器，该方案有适用局限性，安装精度要求高，出现问题不易维修等缺点。

外置活塞杆位移传感器，传感器需占用油缸以外的空间且安装复杂，在空间狭窄的工况下难以使用；

采用内置式行程传感液压缸，利用超声波、光电等效应进行工作，缺点往往是装配较为繁琐，加工生产困难，且存在一定的适用范围，如不能长时间处于高温高压的的油液中，零件易损耗，不能适应高频脉冲压力的环境等问题，同时在出现故障时不易维修。

在活塞杆上制作标尺的方式，再通过外置磁敏传感器进行测量，这种方式虽然测量精度高，但是其会占用外部空间，且对于安装的精度要求很高，其对传感器的保护也有比较高的要求，并不适用于大部分液压缸。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种丝杠位移自检测式液压缸。

本发明通过以下技术方案实现：一种丝杠位移自检测式液压缸，包括缸筒和活塞杆，缸筒左端固定有缸底，活塞杆左端安装有活塞；所述活塞杆轴心安装有丝杠，丝杠左端穿过有缸底轴心；所述丝杠与缸底转动接触，丝杠与缸底接触部位安装有密封装置；活塞杆上固定有螺套，螺套配合安装在丝杠上；所述缸底左侧固定有旋转检测装置，旋转检测装置用于检测丝杠左端的转动数据。

其进一步是：所述活塞杆轴心处固定有芯管；所述丝杠位于芯管中，丝杠右端固定有滑动支承，滑动支承与芯管内壁滑动配合；芯管右端开设有过油孔。

所述活塞右端套装固定在活塞杆左端外，所述螺套套装固定活塞左端内。

所述缸底左端轴心处开设有沉槽，在缸底沉槽与丝杠左端之间安装有双列密封角接触球轴承。

所述缸底左端固定有防护罩，所述旋转检测装置位于防护罩内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用丝杠螺母结构的特点，将活塞杆的直线运动转化为旋转运动，并根据丝杠的转数测出活塞杆的位移；结构为机械结构且原理简单，测量方便，适用于长时间工作在高温高压的油液环境中，同时能够适应高频压力脉冲环境，稳定性很高；该结构简单易行，经济实用，具有很高的稳定性、可靠性和很好的可实施性，可以在多种油缸中进行推广使用。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中左部放大图；

图中：1-旋转检测装置，2-防护罩，3-缸底，4-双列密封角接触球轴承，5-螺套，6-丝杠，7-活塞，8-活塞杆，9-芯管，10-滑动支承。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

结合图1和图2所示，一种丝杠位移自检测式液压缸，包括缸筒和活塞杆8，缸筒左端固定有缸底3，活塞杆8左端安装有活塞7。

活塞杆8轴心处固定有芯管9，丝杠6位于芯管9中，丝杠6左端穿过有缸底3轴心；丝杠6与缸底3转动接触，丝杠6与缸底3接触部位安装有密封装置；丝杠6右端固定有滑动支承10，滑动支承10与芯管9内壁滑动配合；芯管9右端开设有过油孔。

活塞7右端套装固定在活塞杆8左端外。螺套5套装固定活塞7左端内，螺套5配合安装在丝杠6上。

缸底3左端轴心处开设有沉槽，在缸底3沉槽与丝杠6左端之间安装有双列密封角接触球轴承4。缸底3左侧固定有旋转检测装置1，旋转检测装置1用于检测丝杠6左端的转动数据。缸底3左端固定有防护罩2，旋转检测装置1位于防护罩2内。

安装时，先将螺套5拧至丝杠6上，再将丝杠6放入芯管9，之后安装缸底3并用螺栓固定，再依次安装双列密封角接触球轴承4，旋转检测装置1和防护罩2，并用螺栓固定。

工作原理：

在液压缸开始工作时，活塞杆8向外伸出，活塞杆8在轴向不会旋转，而丝杠6上有螺纹结构，在活塞杆8伸出时会使丝杠6旋转，而双列密封角接触球轴承4会保证缸底3不会产生相对运动，外部连接的旋转检测装置1，可以根据丝杠6旋转的转数以及螺距，显示出活塞杆8的实时位移情况。

本实施例通过在活塞杆内部设置一个丝杠螺母结构，在活塞杆伸出和缩回时，将直线运动转化为旋转运动，从而可以通过丝杠螺母的螺距和旋转的转数得到活塞杆实时的位移，可以简便高效的实现油缸位移的测量，可适用于带芯管的液压缸，例如水平油缸等。还可以用于尺寸合适的空心活塞杆结构，改进方便，易于进行推广使用。

本实施例通过在活塞杆内部设置简单的丝杠螺母机械结构，并在外部设置传感器测出活塞杆的实时位移，取代在液压缸内部设置的各类复杂传感器，在极大的降低了成本的同时，也有了较高的测量精度。同时丝杠在工作时浸泡于油液中，润滑性能和防腐性能优异，也易于结构的维护。除此之外，该结构不受高压油液的影响，可以在任何高温高压的油液中使用，同时能够适应高频压力脉冲环境，在具有很高的稳定性和可靠性的同时，通用性和可行性也很强，可以在多种油缸上推广，结构改进也容易实现。区别于其他传感器的复杂原理和高昂成本，外置活塞杆传感器所需的大量空间，本实施例以最理想实用的方式，实现了对油缸行程的实时测量。