專利名稱：泵送油缸行程監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種泵送油缸行程監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
混凝土泵送油缸有兩個活塞，一個活塞在油缸內(nèi)，另一個活塞在混凝土缸內(nèi)，兩個 活塞通過活塞桿連接。如圖1所示，混凝土缸10與油缸20之間有一水箱30，只有水箱中的 活塞桿40是暴露在外面的?；炷帘盟陀透滓揽坑透?0中密封的液壓油，通過連接油缸 20和混凝土缸10的活塞桿40，推動混凝土缸中的混凝土前進(jìn)。在泵送混凝土的過程中，活 塞桿除了有沿油缸和混凝土缸方向的平動，還伴有轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)有技術(shù)的主要測量混凝土泵送油缸的行程的方式有1、對于普通油缸，通過在油缸上固定位移傳感器，傳感器的另一頭固定在油缸桿 的端部，在油缸桿運動的同時帶動傳感器，這樣就可以由位移傳感器測出油缸的運動。但這 種方法只能用于油缸桿外露的油缸，對于泵送油缸這種特殊油缸是不適用的。2、通過對油缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造、在內(nèi)部嵌入傳感器等形式，以測得油缸的行程。 但這種方法需要對油缸進(jìn)行改造，成本非常高，且不具有通用性。3、專利申請?zhí)枮閆L 200610155055. 5的專利中提出一種測泵送油缸行程的方法， 是利用拉線式位移傳感器和一個固定滑輪裝置來測得油缸的行程。但該方法沒有考慮到泵 送油缸的活塞桿在平動的同時會伴有轉(zhuǎn)動，在實際工況時一旦活塞桿轉(zhuǎn)動，測試就是無效 的。目前，用上述方法很難測出混凝土泵送油缸的行程，因此也很難判斷由行程偏差 導(dǎo)致的混凝土泵送效率，從而無法得到最優(yōu)的油缸兩端緩沖孔設(shè)計位置。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種泵送油缸行程監(jiān)測裝置，以解決現(xiàn)有的泵送油缸 行程監(jiān)測裝置難以準(zhǔn)確測量泵送油缸的行程等問題。本實用新型提供了一種泵送油缸行程監(jiān)測裝置，包括壓輪，抵壓在活塞桿上并且 壓輪具有沿活塞桿的軸向滾動的結(jié)構(gòu)；長度變化可測量的拉線，與壓輪連接。進(jìn)一步地，泵送油缸行程監(jiān)測裝置還包括拉線式位移傳感器，與拉線連接。進(jìn)一步地，壓輪為橡膠輪。進(jìn)一步地，壓輪包括平行活塞桿的轉(zhuǎn)軸、在活塞桿上滾動的滾輪部和與滾輪部連 接的繞線部，轉(zhuǎn)軸與滾輪部連接，拉線纏繞在繞線部上，滾輪部與繞線部直徑相同并同軸并 排設(shè)置。進(jìn)一步地，壓輪包括平行活塞桿的轉(zhuǎn)軸和在活塞桿上滾動的滾輪部，滾輪部上設(shè) 有繞線槽，拉線纏繞在繞線槽上。進(jìn)一步地，泵送油缸行程監(jiān)測裝置還包括安裝架，設(shè)置在水箱上，其中，拉線式位 移傳感器設(shè)置在安裝架上。[0015]進(jìn)一步地，壓輪的轉(zhuǎn)軸連接在安裝架上。進(jìn)一步地，安裝架上設(shè)有將壓輪抵壓在活塞桿上的彈性裝置。進(jìn)一步地，彈性裝置包括可滑動地設(shè)置在安裝架上的連接桿，連接桿連接壓輪的 轉(zhuǎn)軸與安裝架；設(shè)置在安裝架與連接桿之間的壓縮彈簧。進(jìn)一步地，安裝架包括上橫梁和下橫梁，拉線式位移傳感器設(shè)置在上橫梁上，彈性 裝置設(shè)置在下橫梁上，壓輪的轉(zhuǎn)軸與活塞桿的軸向平行，拉線的繞線方向與壓輪的轉(zhuǎn)軸垂直。由于采用壓輪抵壓在活塞桿上，并且壓輪沿活塞桿的軸向滾動，所以在泵送油缸 的工作中，通過測量壓輪沿活塞桿的滾動距離即計算拉線的長度變化，就可以準(zhǔn)確測量出 活塞桿的軸向移動距離，并且，壓輪不會相對于活塞桿徑向轉(zhuǎn)動，所以無論活塞桿是否徑向 轉(zhuǎn)動，都不影響對活塞桿的軸向移動距離的測量，因而，本實用新型克服了現(xiàn)有的泵送油缸 行程監(jiān)測裝置難以準(zhǔn)確測量泵送油缸的行程等問題，進(jìn)而達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范 圍廣的效果。

構(gòu)成本說明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本實用新型的附圖示出了本實用新型的 優(yōu)選實施例，并與說明書一起用來說明本實用新型的原理。圖中圖1示意性示出了現(xiàn)有的泵送油缸的連接結(jié)構(gòu)；圖2示意性示出了根據(jù)本實用新型實施例的泵送油缸行程監(jiān)測裝置的主視結(jié)構(gòu)， 其中，去除了水箱；圖3示意性示出了根據(jù)本實用新型實施例的泵送油缸行程監(jiān)測裝置的彈性裝置 的結(jié)構(gòu)；圖4示意性示出了根據(jù)本實用新型實施例的具有緩沖孔的泵送油缸的結(jié)構(gòu)；以及圖5示意性示出了同步測得的泵送油缸的行程、換向信號與時間的關(guān)系曲線圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。如圖2所示，根據(jù)本實用新型實施例的泵送油缸行程監(jiān)測裝置包括壓輪50，抵壓 在活塞桿40上，并且壓輪50具有沿活塞桿40的軸向滾動的結(jié)構(gòu)；長度變化可測量的拉線 90，與壓輪50連接。壓輪50抵壓在活塞桿40上，并且壓輪50具有可沿活塞桿40的軸向滾動的結(jié)構(gòu)， 也即，壓輪50的滾動方向與活塞桿40的軸向一致，壓輪50的轉(zhuǎn)軸與活塞桿40的軸向垂 直?；钊麠U40運動時，壓輪50相對活塞桿40的軸向滾動，并且壓輪50不會相對于活塞桿 40徑向轉(zhuǎn)動，即活塞桿40徑向轉(zhuǎn)動時，壓輪50也只做相對活塞桿40的軸向滾動。拉線90可以為帶有刻度的標(biāo)線或標(biāo)尺或繩，例如為金屬線或無拉伸形變的繩或 線等，也可以不帶刻度。拉線90要收放自如，收放的同時要保證線的張緊，例如通過卷環(huán)、 卷筒或拉線式位移傳感器實現(xiàn)張緊。拉線90與壓輪50連接，例如，將拉線90纏繞在壓輪 50的圓周上。這樣拉線90移動的距離也就是壓輪50相對活塞桿40軸向滾動的距離。當(dāng)
4然，還可以將拉線90連接在壓輪50的其他位置，只不過需要進(jìn)行通過該位置與壓輪50的 轉(zhuǎn)軸的距離與壓輪50的圓周半徑進(jìn)行換算從而得出這種情況下壓輪50相對活塞桿40軸 向滾動的距離。由于采用壓輪50抵壓在活塞桿40上，并且壓輪50沿活塞桿40的軸向滾動，所以 在泵送油缸的工作中，通過測量壓輪50沿活塞桿40的滾動距離即計算拉線90的長度變 化，就可以準(zhǔn)確測量出活塞桿40的軸向移動距離。測量時，可以將拉線90的一端設(shè)置在一 個支架上，也可以用手拿住這一端。并且，壓輪50不會相對于活塞桿40徑向轉(zhuǎn)動，所以無 論活塞桿40是否徑向轉(zhuǎn)動，都不影響對活塞桿40的軸向移動距離的測量，因而，本實用新 型克服了現(xiàn)有的泵送油缸行程監(jiān)測裝置難以準(zhǔn)確測量泵送油缸的行程等問題，進(jìn)而達(dá)到了 結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范圍廣的效果。進(jìn)一步地，如圖2所示，泵送油缸行程監(jiān)測裝置還包括拉線式位移傳感器60，與 拉線90連接。這樣，就可以通過拉線式位移傳感器60自動測量壓輪50的滾動距離，測量 更加方便、準(zhǔn)確。進(jìn)一步地，如圖2所示，泵送油缸行程監(jiān)測裝置還包括安裝架70，設(shè)置在水箱 30(圖中為示意的方便，沒有示出)上，拉線式位移傳感器60設(shè)置在安裝架70上。這樣， 在油缸振動的工作條件下，安裝架70相對水箱30不振動，使得拉線式位移傳感器60可以 穩(wěn)定、準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。進(jìn)一步地，如圖2所示，安裝架70上設(shè)有將壓輪50抵壓在活塞桿 40上的彈性裝置80。這樣，可以將壓輪50壓緊在活塞桿40上，使壓輪50不會脫離活塞桿 40，從而使壓輪50的轉(zhuǎn)動的距離與活塞桿40的移動的距離一致，測量的結(jié)果更為準(zhǔn)確。進(jìn)一步地，如圖3所示，彈性裝置80包括可滑動地設(shè)置在安裝架70上的連接桿 81，連接桿81連接壓輪50的轉(zhuǎn)軸與安裝架70 ；設(shè)置在安裝架70與連接桿81之間的壓縮 彈簧83。安裝架70包括上橫梁71和下橫梁73，上橫梁71和下橫梁73可以平行設(shè)置。拉 線式位移傳感器60設(shè)置在上橫梁71上，彈性裝置80設(shè)置在下橫梁73上，壓輪50的轉(zhuǎn)軸 與活塞桿40的軸向平行，拉線90的繞線方向與壓輪50的轉(zhuǎn)軸垂直，這樣能夠使得拉線90 的長度變化與壓輪50的圓周的轉(zhuǎn)動的距離相同，從而保證壓輪50轉(zhuǎn)動距離的準(zhǔn)確測量，而 不會出現(xiàn)拉線90的運動方向與壓輪50的轉(zhuǎn)軸不垂直而造成的拉線90的長度變化大于壓 輪50的圓周轉(zhuǎn)動距離的現(xiàn)象。壓輪50的轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)有軸向延伸的延伸桿77，連接桿81 連接在下橫梁73與延伸桿77之間。這樣，可以使壓輪50能夠穩(wěn)定地在活塞桿40上滾動， 而不會脫離活塞桿40。而且這種結(jié)構(gòu)較為簡單，成本低。進(jìn)一步地，壓輪50為橡膠輪。這樣，可以具有一定的彈性，起到防滑作用，便于滾 動，便于更換。進(jìn)一步地，如圖3所示，壓輪50包括平行活塞桿40的轉(zhuǎn)軸、在活塞桿40上滾動 的滾輪部53和與滾輪部53連接的繞線部55，轉(zhuǎn)軸與滾輪部53連接，拉線纏繞在繞線部55 上，滾輪部53與繞線部55直徑相同并同軸并排設(shè)置。在活塞桿40上滾動的滾輪部53和與滾輪部53連接的繞線部55，拉線90纏繞在 繞線部55上，滾輪部53與繞線部55均為輪狀，直徑相同并且同軸并排設(shè)置。這樣，壓輪50 可以同時實現(xiàn)在活塞桿40上滾動和帶動拉線90運動，并且拉線90的長度變化等于壓輪50 的滾動距離。在另一個實施例中，壓輪50包括平行活塞桿40的轉(zhuǎn)軸和在活塞桿40上滾動的滾輪部53，滾輪部53上設(shè)有繞線槽，拉線纏繞在繞線槽上。壓輪可以不設(shè)置并排滾輪部53的繞線部55，壓輪50可以包括平行活塞桿的轉(zhuǎn) 軸和在活塞桿上滾動的滾輪部，滾輪部上設(shè)有繞線槽，拉線纏繞在繞線槽上，這樣可以節(jié)省 壓輪的體積。由于活塞桿40的直徑較大，可以在滾輪部53設(shè)置輪槽531，輪槽531可以為與活 塞桿40的表面相吻合的弧形，也可以為活塞桿40的表面相切的角形。輪槽531與活塞桿 40要有較大的接觸面積，例如，輪槽531的軸向厚度大于等于活塞桿40直徑的1/4，最大可 以等于活塞桿40直徑，優(yōu)選地，輪槽531的軸向厚度等于活塞桿40直徑的1/3、1/2或2/3， 以便滾輪部53通過能夠穩(wěn)定地沿活塞桿40的圓弧形表面滾動而不掉下來。繞線部55具 有繞線槽551，以便纏繞拉線90。本實用新型還提供了一種泵送油缸行程監(jiān)測方法，該方法使用前面所述的泵送油 缸行程監(jiān)測裝置，將壓輪50抵壓在活塞桿40上并使壓輪沿活塞桿40的軸向滾動，測量拉 線90的長度變化。下面描述一下本實用新型的安裝過程和監(jiān)測過程將安裝架70固定在水箱30上，然后安裝上橫梁71和下橫梁73以及拉線式位移 傳感器60。利用安裝架70下方的下橫梁73和一對連接桿81和壓縮彈簧83把壓輪50 (例 如為橡膠輪)壓實在活塞桿40上，然后把與固定在安裝架上橫梁71的拉線式位移傳感器 60連接的拉線90固定并纏繞在壓輪50上，調(diào)整拉線式位移傳感器60在安裝架70上的位 置，使得拉線90沿豎直方向拉緊。當(dāng)活塞桿40前進(jìn)或后退時，壓輪50就纏繞拉線90或者 釋放拉線90。這樣就把活塞桿40的平動轉(zhuǎn)化成了橡膠輪的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而由拉線90以及拉線 式位移傳感器60反映出來，實際上也就測出了泵送油缸的行程。本實用新型還提供一種泵送油缸的緩沖孔的布置方法，該方法使用前面所述的泵 送油缸行程監(jiān)測方法測量泵送油缸行程，采集泵送油缸的換向信號，折算出油缸的緩沖距
1 O例如，在測量泵送油缸的行程的同時，同步采集泵送油缸的換向信號，以接近開關(guān) 的位置為參考折算出油缸的緩沖距離。如圖4所示，泵送油缸20分為串聯(lián)的第一油缸21 和第二油缸23，二者可以為對稱式結(jié)構(gòu)，通過圖上箭頭所示的油路連接，油路上設(shè)有單向閥 25。圖中，第一油缸21和第二油缸23的左端為前端，第一油缸21和第二油缸23的右端為 后端。設(shè)定L為油缸設(shè)計行程，X為信號口 E與油缸前端部的距離，信號口 E處設(shè)有傳感器 或光敏裝置。電磁閥或其他控制機(jī)構(gòu)，根據(jù)傳感器對活塞桿40位置的反饋信號，通過單向 閥25控制油路的供油方向從而控制活塞桿40的運動方向，以實現(xiàn)緩沖。設(shè)定L為油缸設(shè)計行程，測得實際行程為L'，設(shè)定Y為前端設(shè)計緩沖距離，即第一 油缸21的前端緩沖孔、第二油缸23的前端緩沖孔與各自的前端的距離為Y，Z為后端設(shè)計 緩沖距離，即第一油缸21的后端緩沖孔、第二油缸23的后端緩沖孔與各自的后端的距離為 Z，則各自的后端緩沖孔與油缸前端部的距離為L-Z。如圖5所示，同步采集到行程信號(通過前面所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置測量) 和換向信號(信號口 E處的傳感器測量)，則可以得到油缸中有桿腔(活塞桿所在的腔)的 實際緩沖距離為S1 = L^Y-X油缸中無桿腔(沒有活塞桿的腔)的實際緩沖距離為[0048]S2 = L2- (L-Z-X)其中，·Γ為活塞桿從信號口 E處向前端(圖4中的左端)的行程，為活塞桿從信 號口E處向后端(圖4中的右端)的行程。對不同泵送壓力或者不同工況，由以上方法可以得到不同的油缸緩沖距離，從而 找出工況與緩沖距離的關(guān)系。根據(jù)此關(guān)系，可以在油缸的兩端各找出一個比較適合各種工 況的緩沖孔設(shè)計位置，達(dá)到使吸料和推料效率最大化的目的。兩個緩沖孔之間的距離為L-Z_Y，實際單次推料吸料為廠=(Z-Z-;r +《+&)X|X/)2D為混凝土缸活塞直徑。理論單次推料吸料為F0 =Zx-χ/)2故吸料和推料效率為
V^ = -X 100%
廠0=￡"Z"7 + ^1+^xl00%
L從上式可以看出，要使效率最大化，就是要使得SJS2-Z-Y最小化，在實際設(shè)計中 可以根據(jù)測得的不同工況下的油缸緩沖距離S1和S2,對油缸緩沖孔位置Z和Y進(jìn)行調(diào)整， 以實現(xiàn)推料吸料的最大化。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果對于任意的泵送油缸，可以通過本實用新型很方便地得到油缸的行程，判斷泵送 單元的泵送效率，從而推算出最優(yōu)的緩沖孔設(shè)計位置，使得泵送系統(tǒng)工作效率最大化。本實 用新型也可用于泵送產(chǎn)品的調(diào)試，提高調(diào)試效率。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種泵送油缸行程監(jiān)測裝置，所述油缸包括活塞及與活塞所連接的活塞桿(40)，其 特征在于，包括壓輪(50)，抵壓在所述活塞桿00)上，并且所述壓輪(50)具有沿所述活塞桿GO)的 軸向滾動的結(jié)構(gòu)；長度變化可測量的拉線(90)，與所述壓輪(50)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，還包括拉線式位移傳 感器(60)，與所述拉線(90)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，所述壓輪(50)為橡膠輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，所述壓輪(50)包括 平行所述活塞桿GO)的轉(zhuǎn)軸、在所述活塞桿GO)上滾動的滾輪部(5 和與所述滾輪部(5 連接的繞線部(55)，所述轉(zhuǎn)軸 與所述滾輪部(5 連接，所述拉線纏繞在所述繞線部(5 上，所述滾輪部(5 與所述繞 線部(55)直徑相同并同軸并排設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，所述壓輪(50)包括 平行所述活塞桿GO)的轉(zhuǎn)軸和在所述活塞桿G0)上滾動的滾輪部(53)，所述滾輪部(53) 上設(shè)有繞線槽，所述拉線纏繞在所述繞線槽上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，還包括安裝架 (70)，設(shè)置在水箱(30)上，其中，所述拉線式位移傳感器(60)設(shè)置在安裝架(70)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，所述壓輪(50)的轉(zhuǎn)軸 連接在安裝架(70)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，所述安裝架(70)上設(shè) 有將所述壓輪(50)抵壓在所述活塞桿G0)上的彈性裝置(80)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，所述彈性裝置(80)包括可滑動地設(shè)置在所述安裝架(70)上的連接桿(81)，所述連接桿(81)連接所述壓輪 (50)的轉(zhuǎn)軸與所述安裝架(70)；設(shè)置在所述安裝架(70)與所述連接桿(81)之間的壓縮彈簧(83)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的泵送油缸行程監(jiān)測裝置，其特征在于，所述安裝架(70)包括 上橫梁(71)和下橫梁(73)，所述拉線式位移傳感器(60)設(shè)置在所述上橫梁(71)上，所述 彈性裝置(80)設(shè)置在所述下橫梁(7 上，所述壓輪(50)的轉(zhuǎn)軸與所述活塞桿G0)的軸 向平行，所述拉線(90)的繞線方向與所述壓輪(50)的轉(zhuǎn)軸垂直。
專利摘要本實用新型提供了一種泵送油缸行程監(jiān)測裝置。該泵送油缸行程監(jiān)測裝置包括壓輪，抵壓在活塞桿上并且壓輪具有沿活塞桿的軸向滾動的結(jié)構(gòu)；長度變化可測量的拉線，與壓輪連接。本實用新型可以方便地得到油缸的行程，判斷泵送單元的泵送效率，從而推算出最優(yōu)的緩沖孔設(shè)計位置，使得泵送系統(tǒng)工作效率最大化。
文檔編號F15B15/28GK201925149SQ20102063965
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者朱捷, 黃永輝 申請人:長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司