專利名稱:作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，旨在提供一種安裝、拆卸方便、通用性強，測試數(shù)據(jù)可靠，數(shù)據(jù)可選擇性強的測速防轉(zhuǎn)機構。本實用新型通過下述技術方案予以實現(xiàn)：作動筒(9)首端通過螺紋柱大立桿(1)上的大襯套(17)，尾端連接在通過第二支撐板(14)水平伸出的U形安裝接頭(16)上，活塞桿運動端通過螺紋柱大立桿用螺母(2)、墊圈(3)雙面夾持后連接小立桿(5)，垂直于下端的大平板(7)，小立桿(5)通過傳感器芯桿(10)連接位移傳感器(12)，作動筒類產(chǎn)品測速時,活塞桿在液壓作用下被推出，帶動傳感器芯桿同步向前移動；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(18)記錄位移變化及相對應的時間，計算出作動筒活塞桿任意行程范圍內(nèi)的速度指標。
【專利說明】作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種對液壓動筒進行測速的機構。向液壓動筒供壓后測量液壓動筒整個運動過程中的速度指標的測速防轉(zhuǎn)機構。

【背景技術】
[0002]目前，由于作動筒類產(chǎn)品數(shù)量多，安裝位置多樣。不管其結(jié)構形式如何，作動筒的基本組成大體由筒體、活塞、活塞桿、端蓋、密封、進出管道等部件組成。作動筒的工作原理是當筒體固定時，若筒左腔輸人工作液體，液體壓力升高到足以克服外界負載時，活塞就開始向右運動。若連續(xù)不斷地供給油液，則活塞以一定的速度連續(xù)運動。作動筒工作的物理本質(zhì)在于:利用液體壓力來克服負載(包括摩擦力)，利用液體流量維持運動速度。由于雙桿液壓缸兩端的活塞桿直徑通常是相等的，因此左右兩腔有效面積也相等。當分別向左、右兩腔輸入壓力和流量相同的油液時，液壓缸左、右兩個方向的推力和速度相等。單桿液壓缸由于活塞兩端有效面積不等，因此當進油腔和回油腔的壓力分別為P、Pz，輸入左、右兩腔的流量皆為q時，左右兩個方向的推力和速度是不同的。如果向單桿液壓缸的左右兩腔同時通壓力油，即成為差動連接，作差動連接的單桿液壓缸稱為差動液壓缸。差動連接時，液壓缸的推力比非差動連接時小，速度比非差動連接時大，這種連接方式被廣泛應用于組合機床的液壓動力滑臺和其他機械設備的快速運動中。飛機上的液壓作動筒主要有單作用式和雙作用式兩種基本形式。單作用式作動筒的活塞在液壓作用下只能向一個方向運動，然后由彈簧作用返回。壓力油從左邊通油口進入，油壓作用在活塞的端面上，迫使活塞向右運動；當活塞移動時，右邊彈簧腔室的空氣通過通氣小孔排出，彈簧受壓；當作用在活塞上的油液壓力釋壓并小于壓縮彈簧的張力時，彈簧伸張并推動活塞向左移動；因為活塞的左移，左邊腔室油液被擠出通油口，同時空氣通過通氣孔進入彈簧腔室。雙作用式作動筒雙向作用式作動筒能利用油液推動部件做往復運動。當高壓油液從左邊接頭進人作動筒時，帶桿的活塞在液壓作用下向右移動，作動筒右腔內(nèi)的油液則從右邊接頭流回油箱；若高壓油液從右邊接頭進入作動筒，則帶桿活塞的運動方向與上述相反。雙作用式作動筒主要有雙向單桿式和雙向雙桿式兩種形式。雙向單桿式作動筒也稱雙向非平衡式作動筒，活塞左右兩邊受液壓作用的有效面積(即有效工作面積)是不相等的，當油液壓力相等時，作動筒沿兩個方向所產(chǎn)生的傳動力并不相等。同樣由于該作動筒活塞兩端的有效面積不同，當作動筒兩端輸入流量相同時，活塞往返運動速度不同，活塞伸出速度小于其縮入速度。雙向單桿作動筒單桿式作動筒常用于在兩個方向上需要不同傳動力的地方。如在起落架收放系統(tǒng)，常采用此種形式的作動筒。起落架在收上過程中，由于重力和空氣動力的作用，使收上時需要較大的傳動力；而在放下起落架過程中，是重力推動起落架放下的，因此不需要很大的傳動力，所以起落架收放作動筒常采用雙向單桿式作動筒。在起落架收上時，讓壓力油通到作動筒活塞大面積一邊，以獲得較大的傳動力保證迅速收上起落架。在起落架放下時，讓壓力油通到作動筒活塞小面積一邊，而且有限流單向活門控制壓力油流量，以防止起落架放下速度過猛和速度過大而產(chǎn)生撞擊。隨著液壓用戶對設備要求的提高，設備動作可靠性越來越引起用戶的極大關注。為保證兩個或多個執(zhí)行器按規(guī)定的次序正常動作，可以通過機械裝置、邏輯電路或液壓回路控制液壓缸以及電磁換向閥等液壓元件實現(xiàn)系統(tǒng)需求，但這無疑會使系統(tǒng)變得更為復雜，可靠性降低，成本增加。作動筒的主要故障有:活塞桿運動過于遲緩，速度不均勻或有間斷現(xiàn)象；鋼珠鎖和卡環(huán)銷開鎖、上鎖不靈活，使開、上鎖壓力超過規(guī)定，上鎖不牢靠，甚至不能上鎖。(I)活動桿運動遲緩活動桿運動遲緩的原因，一是作動筒的密封裝置損壞漏油，使進入作動筒推動活塞運動的油液流量減小。如活塞上的膠圈損壞，工作腔的高壓油液會泄漏到非工作腔去，使工作壓力減小，反壓力增大，活塞桿運動遲緩。二是外筒內(nèi)壁、錐形活塞和活塞銹蝕，或活動桿上的鉻層脫落，使活動桿運動的摩擦力增大，也會加速密封裝置的磨損，使活動桿運動遲緩。如果外筒內(nèi)壁局部劃傷或作動筒局部摩擦力增大，則會使活塞桿運動速度不均勻或有間斷現(xiàn)象；如果裝配不當，也會引起活塞桿運動遲緩。(2)開鎖、上鎖不靈活鋼珠鎖開鎖、上鎖不靈活，主要是由于作動筒密封不良或活塞摩擦力過大，還可能是由于鋼珠在鋼珠孔運動不靈活，或錐形活塞等零件運動不靈活，甚至不能上鎖。(3)上鎖不牢靠鋼珠鎖上鎖不牢靠，一般的原因是:鋼珠孔和鎖槽磨損、撞傷，使鋼珠鎖的活動間隙過大。因為間隙過大，活塞桿受外力作用時，鋼珠鎖承受很大的撞擊載荷，容易自動脫鎖，甚至將鎖頂壞。此外，鋼珠鎖上彈簧疲乏或固定彈簧的螺帽松動，使彈簧張力減小，也會造成上鎖不牢靠。
[0003]現(xiàn)階段大多數(shù)液壓動筒安裝時都要考慮到左右同步問題，需要提供液壓動筒供壓后整個運動過程中的速度指標，防止安裝液壓動筒后出現(xiàn)左右不同步現(xiàn)象。由于設備限制不具備專門測速設備進行激光測速，故現(xiàn)階段使用的測速防轉(zhuǎn)機構主要分兩種結(jié)構:
[0004]一、利用電秒表測量活塞桿運動時間，利用卡尺測量其運動行程，利用數(shù)學公式(運動行程+運動時間=運動速度)間接得到運動速度指標。但電秒表需通電和斷電，測試時運動初始點和結(jié)束點被去除掉，故無法準確測量活塞桿整段運動速度，只能以其運動的大部分行程間接測算出平均速度。該類測速防轉(zhuǎn)機構利用彈簧銅片與作動筒類產(chǎn)品尾部連接，利用導電銅棒長度規(guī)定行程后，活塞桿行程運動至導電段時電秒表開始計時，脫開導電銅棒后電秒表停止計時。
[0005]二、依靠光柵尺測量作動筒類產(chǎn)品運動行程，通過PLC電腦控制得出運動該距離所用的時間，在通過數(shù)學公式(運動行程+運動時間=運動速度)間接得到運動速度指標，該測試方法測試出的平均運動速度比較準確反映液壓動筒產(chǎn)品在整個運動過程中的平均速度。但對于目前部分液壓動筒產(chǎn)品要求測試首段及尾段緩沖部分運動速度指標則比較困難，無法設置具體參數(shù)，即使在PLC上標識出具體參數(shù)，但液壓動筒運動過程中起點和終點可能發(fā)生偏移后，測試數(shù)據(jù)準確性就會出現(xiàn)問題。該測試方法使用的檢測速度機構不能有效防止作動筒類產(chǎn)品運動過程中發(fā)生的活塞桿旋轉(zhuǎn)，若出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)后很容易影響測試結(jié)果，測試過程中需要手動對活塞桿運動軌跡進行校準，否則導向裝置產(chǎn)生的摩擦力將影響測試結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型為了克服現(xiàn)有的作動筒類產(chǎn)品測速防轉(zhuǎn)機構測試不準確、受操作者校準影響大、導向裝置摩擦力大，影響測試結(jié)果等不足之處，提供一種結(jié)構簡單，安裝、拆卸方便、通用性強，測試數(shù)據(jù)可靠，數(shù)據(jù)可選擇性強的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，包括定位在作動筒活塞桿上的運動防轉(zhuǎn)機構，以及固定在作動筒9首、尾部的通用支撐板。其特征在于:作動筒9首端通過螺紋柱大立桿I上的大襯套17，尾端連接在通過第二支撐板14水平伸出的U形安裝接頭16上，活塞桿運動端通過一根螺紋柱大立桿I用螺母2、墊圈3雙面夾持后連接小立桿5，垂直下端的大平板7，小立桿5上固聯(lián)的固定套6開孔平行于活塞桿，同時通過傳感器芯桿10連接位移傳感器12，位移傳感器12通過相互平行的第一支撐板11及第二支撐板14尾端連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18，平行于作動筒；作動筒類產(chǎn)品測速時，活塞桿在液壓作用下被推出，在大平板7下的滾珠軸承滾輪組8導向作用下，帶動與運動防轉(zhuǎn)機構連接的傳感器芯桿10同步向前移動；位移傳感器12通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18記錄位移變化及相對應的時間，通過采集的位移及時間曲線計算出作動筒活塞桿任意行程范圍內(nèi)的速度指標。
[0008]本實用新型相比于現(xiàn)有技術具有如下有益效果.
[0009]本實用新型可以通用于大小各型作動筒類產(chǎn)品測速防轉(zhuǎn)機構，該作動筒類產(chǎn)品測速防轉(zhuǎn)機構不僅安裝、拆卸方便，測量準確可靠，測試數(shù)據(jù)量大，測試時不受操作者影響，而且能通用于原作動筒類產(chǎn)品專用工裝進行測速工作，不需要再另行考慮工裝量具，能準確測試出作動筒類產(chǎn)品運動過程中的各種速度數(shù)據(jù)指標。
[0010]結(jié)構簡單，安裝、拆卸方便，安裝作動筒時只需將作動筒穿過第一支撐板11及第二支撐板14。將螺紋柱大立桿I穿過作動筒活塞桿安裝孔后與帶滾動軸承滾輪8的大平板7固定的固定套6連接，通過旋轉(zhuǎn)小立桿5調(diào)整高度，用墊圈3、螺母2固定即可。
[0011]通用性強，針對各型作動筒外形尺寸的不同可通過更換大襯套17及安裝接頭16來滿足不同作動筒類產(chǎn)品的支撐需要。
[0012]測試時不受操作者影響，測試時操作者只需設定產(chǎn)品測速時要求的流量，安裝好作動筒類產(chǎn)品后，開啟試驗臺向作動筒類產(chǎn)品供壓，活塞桿4在液壓力作用下會帶動運動防轉(zhuǎn)機構作直線運動。運動過程由位移傳感器12記錄時間-位移曲線進行速度測算。測試過程中不需要操作者設定運動行程，運動起點和終點，測試過程中無人為影響因素。
[0013]測試數(shù)據(jù)可靠且測試數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)可選擇性強，因測試過程不受任何人為因素影響，只需在試驗臺調(diào)定要求的流量后將產(chǎn)品安裝在測試機構上，啟動試驗臺即可完成產(chǎn)品測速，固測試數(shù)據(jù)可靠性較高。測試過程中因產(chǎn)品全行程運動均通過固定套6帶動位移傳感器12進行采集，故對產(chǎn)品在整個運動過程中的速度指標均可以通過測試軟件記錄的時間-位移曲線進行選段計算。數(shù)據(jù)采集量大，數(shù)據(jù)齊全，運動過程中可根據(jù)實際需要選取需要的一段或幾段數(shù)據(jù)進行記錄、分析，這一定程度上又提高了測試結(jié)果的準確度。

【附圖說明】

[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構的主視圖。
[0016]圖2是運動防轉(zhuǎn)機構放大示意圖。
[0017]圖3圖1左端局部放大示意圖。
[0018]圖4是圖1右端局部放大示意圖。
[0019]圖中:I大立桿，2螺母，3墊圈，4活塞桿，5小立桿，6固定套，7大平板，8滾動軸承滾輪，9作動筒,10傳感器芯桿，11第一支撐板，12位移傳感器,13固定夾，14第二支撐板，15、螺母，16安裝接頭，17襯套，18數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0020]參閱圖1-圖2。在以下描述的實施例中，作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構包括:定位在作動筒一端固定作動筒的第一支撐板11和第二支撐板14，以及固定在活塞桿上的運動防轉(zhuǎn)機構和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、定位在作動筒活塞桿上的運動防轉(zhuǎn)機構，以及固定在作動筒9首、尾部的通用支撐板。其中，防轉(zhuǎn)機構包括，桿體上制有徑向連接活塞桿4的螺紋柱大立桿1、位于螺紋柱大立桿I下端，通過旋轉(zhuǎn)螺母垂直連接大平板7的小立桿5和固聯(lián)在小立桿5上的固定套6，以及位于大平板7下方的行走輪機構，行走輪機構由位于大平板7下方的滾珠軸承滾輪組8組成。作動筒9首端通過螺紋柱大立桿I上的大襯套17，尾端連接在通過第二支撐板14水平伸出的U形安裝接頭16上，活塞桿運動端通過一根螺紋柱大立桿I用螺母2、墊圈3雙面夾持后連接小立桿5，垂直下端的大平板7，小立桿5上固聯(lián)的固定套6開孔平行于活塞桿，同時通過傳感器芯桿10連接位移傳感器12，位移傳感器12通過相互平行的第一支撐板11及第二支撐板14尾端連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18，平行于作動筒；作動筒類產(chǎn)品測速時，活塞桿在液壓作用下被推出，在大平板7下的滾珠軸承滾輪組8導向作用下，帶動與運動防轉(zhuǎn)機構連接的傳感器芯桿10同步向前移動；位移傳感器12通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18記錄位移變化及相對應的時間，通過采集的位移及時間曲線計算出作動筒活塞桿任意行程范圍內(nèi)的速度指標。
[0021]具體為參閱圖3、圖4。作動筒9筒體右端伸入安裝接頭16U形叉口，通過螺栓連接，安裝接頭16穿入第二支撐板14安裝孔，由螺母15固定。作動筒9筒體左端通過襯套17卡入第一支撐板11安裝孔，作動筒9上的軸向活塞桿4通過運動防轉(zhuǎn)機構螺紋柱大立桿I桿體上的徑向孔，由位于徑向孔上下端面上的螺母2、墊圈3夾持固定，將運動防轉(zhuǎn)機構與活塞桿4連為一體。活塞桿4運動將帶動運動防轉(zhuǎn)機構一并伸出和縮回。固聯(lián)在螺紋柱大立桿I下端的小立桿5向下垂直延伸固聯(lián)在對應行走滾輪的大平板7板體上。大平板7與平臺平面的高差通過小立桿5軸端上的旋轉(zhuǎn)螺母來調(diào)整，以保證大平板7上行走滾輪的4個滾動軸承滾輪8與平臺平面接觸，形成一個運動摩擦力小同時能防止運動過程中活塞桿旋轉(zhuǎn)的滾動大平面。運動防轉(zhuǎn)機構在活塞桿4發(fā)生旋轉(zhuǎn)時通過兩個相互平行的大、小立桿將偏轉(zhuǎn)力傳遞到下方大平板7上。大平板7下方由4個滾動軸承滾輪8組成的行走滾輪平面可有效克服出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)力，同時給出反作用力修正作動筒活塞桿通過螺紋柱大立桿I下端的小立桿5傳遞到大平板7上的旋轉(zhuǎn)力矩。位移傳感器12通過第二支撐板14和第一支撐板11上的安裝孔后由固定夾13固定。完成后，軸向連接位移傳感器12的傳感器芯桿10通過小立桿5上固聯(lián)的固定套6安裝孔進行連接。連接后即可向作動筒類產(chǎn)品輸入液壓進行速度測試。測試過程中，位移傳感器芯桿10在運動防轉(zhuǎn)機構的帶動下與活塞桿4同步位移，通過第二支撐板14安裝孔的位移傳感器12，經(jīng)軸向連接的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18記錄位移變化及相對應所用的時間，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18根據(jù)采集記錄到的運動位移變化量及時間曲線，利用公式位移+時間=速度，計算出作動筒活塞桿4任意行程范圍內(nèi)的速度指標。
【權利要求】
1.一種作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，包括定位在作動筒活塞桿上的運動防轉(zhuǎn)機構，以及固定在作動筒首、尾部的通用支撐板，其特征在于:作動筒(9)首端通過螺紋柱大立桿(I)上的大襯套(17)，尾端連接在通過第二支撐板(14)水平伸出的U形安裝接頭(16)上，活塞桿運動端通過一根螺紋柱大立桿(I)用螺母(2)、墊圈(3)雙面夾持后連接小立桿(5)，垂直于下端的大平板(7)，小立桿(5)上固聯(lián)的固定套(6)開孔平行于活塞桿(4)，同時通過傳感器芯桿(10)連接位移傳感器(12)，位移傳感器(12)通過相互平行的第一支撐板(11)及第二支撐板(14)尾端連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(18)，平行于作動筒；作動筒類產(chǎn)品測速時，活塞桿在液壓作用下被推出，在大平板(7)下的滾珠軸承滾輪組(8)導向作用下，帶動與運動防轉(zhuǎn)機構連接的傳感器芯桿(10)同步向前移動；位移傳感器(12)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(18)記錄位移變化及相對應的時間，通過采集的位移及時間曲線計算出作動筒活塞桿任意行程范圍內(nèi)的速度指標。2.如權利要求1所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:防轉(zhuǎn)機構包括，桿體上制有徑向連接活塞桿(4)的螺紋柱大立桿(I)、位于螺紋柱大立桿(I)下端，通過旋轉(zhuǎn)螺母垂直連接大平板(7)的小立桿(5)和固聯(lián)在小立桿(5)上的固定套￠)，以及位于大平板(7)下方的行走輪機構。3.如權利要求2所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:行走輪機構由位于大平板(7)下方的滾珠軸承滾輪組(8)組成。4.如權利要求1所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:作動筒(9)筒體右端伸入安裝接頭(16) U形叉口，通過螺栓連接，安裝接頭(16)穿入第二支撐板(14)安裝孔，由螺母(15)固定。5.如權利要求1所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:作動筒(9)筒體左端通過襯套(17)卡入第一支撐板(11)安裝孔，作動筒(9)上的軸向活塞桿(4)通過螺紋柱大立桿(I)桿體上的徑向孔，由位于徑向孔上下端面上的螺母(2)、墊圈(3)夾持固定，將運動防轉(zhuǎn)機構與活塞桿(4)連為一體。6.如權利要求1所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:大平板(7)與平臺平面的高差通過小立桿(5)軸端上的旋轉(zhuǎn)螺母來調(diào)整，使大平板(7)上行走滾輪的四個滾動軸承滾輪與平臺平面接觸，形成一個運動摩擦力小同時能防止運動過程中活塞桿旋轉(zhuǎn)的滾動大平面。7.如權利要求1所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:運動防轉(zhuǎn)機構在活塞桿(4)發(fā)生旋轉(zhuǎn)時通過兩個相互平行的大、小立桿將偏轉(zhuǎn)力傳遞到下方大平板(7)上。8.如權利要求1所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:軸向連接位移傳感器(12)的傳感器芯桿(10)通過小立桿(5)上固聯(lián)的固定套(6)安裝孔進行連接。9.如權利要求1所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:位移傳感器(12)通過第二支撐板(14)和第一支撐板(11)上的安裝孔后由固定夾(13)固定。10.如權利要求1所述的作動筒類測速防轉(zhuǎn)機構，其特征在于:測試過程中，位移傳感器芯桿(10)在運動防轉(zhuǎn)機構的帶動下與活塞桿(4)同步位移，通過第二支撐板(14)安裝孔的位移傳感器(12)，經(jīng)軸向連接的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(18)記錄位移變化及相對應所用的時間，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(18)根據(jù)采集記錄到的運動位移變化量及時間曲線，利用公式位移+時間=速度，計算出作動筒活塞桿(4)任意行程范圍內(nèi)的速度指標。
【文檔編號】G01P3-64GK204269674SQ201420762034
【發(fā)明者】譚久強, 夏燕 [申請人]四川凌峰航空液壓機械有限公司