[发明专利]缸筒径向变形量传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及压力缸工作状态检测技术领域，尤其涉及一种缸筒径向变形量传感器。

背景技术：

许多工程机械设备，如挖掘机、起重机、装载机等，包括其他特种车辆如消防车，其工作装置的各种运动以采用液压传动来驱动为主，其中大量采用油缸机构。在油缸执行元件的系统中，液压故障通常由液压油缸等执行元件集中体现出来。在使用这些设备时，常常发现油缸动作不灵、油缸欠速、产生爬行等故障，缸筒变形或油杆弯曲，甚至出现爆缸、设备失稳倒塌，而酿成重大事故等严重后果。究其原因，大都是因为液压油温度过高、油缸内压力不足、工况条件不能适应正常操作要求，导向带过度磨损造成热量积聚，以及严重超载造成缸内压力过高等造成。设备故障不仅影响施工过程中的正常运行，给工程质量和工程进度带来很大的影响，也造成安全事故，给人民生命财产安全造成危害。

装备智能化，通过采用现代传感技术、数字通信和网络技术、计算机技术，信息的采集、处理、传输、显示和高度集成共享，采用现代控制手段实现设备安全、可靠、高效工作。

智能油缸系统能够在设备工作中，实时油缸工作状态分析和显示，以及报警，保证液压设备正常运转，提高整台设备的可靠性，安全性。工程机械工况条件复杂，风吹日晒雨淋，以及污染、粉尘等等，对液压系统以及工程机械的整个装备都造成不利影响，油缸长期工作于这样的环境，故障在所难免。因此，为了在保障工作功能得到执行前提下的安全和提高油缸使用寿命，使用者需要实时了解油缸的工作参数，如缸筒变形、运动部件的磨损和摩擦区间的温升、油液温度、压力和油缸的工作行程，等。

现有技术中，对缸筒变形量的检测还缺少专用的测量工具，一般缸筒变形量以筒径变化量来衡量，但使用传统的长度测量工具，不便于安装固定，无法完成自动测量和信息传输，而且测量精度不高，误差较大。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种缸筒径向变形量传感器，以解决使用现有测量工具无法对缸筒进行在线实时、准确测量的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种缸筒径向变形量传感器，包括缸筒，其特征在于：所述缸筒外壁上环绕有径向变形量传感条，径向变形量传感条一端为自由端，一端为固定端，所述径向变形量传感条的自由端连接测量仪，所述径向变形量传感条的固定端固定连接在缸筒外壁上。

所述径向变形量传感条为轴向弹性变形量极小的丝状或绳状软体。

所述测量仪为测量径向变形量传感条自由端位移量的测量装置。

所述径向变形量传感条在缸筒外壁上至少环绕一圈，环绕圈数越多，测量精度越高。

所述轴向弹性变形量极小的丝状软体为金属丝。

所述轴向弹性变形量极小的绳状软体为钢丝绳。

所述径向变形量传感条上套有径向无弹性变形的柔性护套，可起到保护径向变形量传感条的目的。

所述护套一端固定，另一端为自由端。

当缸筒的筒径发生变化时，径向变形量传感条的自由端会发生移动，通过连接在径向变形量传感条自由端的测量仪可以测量出径向变形量传感条自由端的位移量，从而计算出缸筒筒径的变化量。

本发明通过环绕在缸筒外壁上的径向变形量传感条来测量缸筒周长的变化，解决了传统长度测量工具不方便固定安装，无法完成自动测量的问题；而且测量缸筒的筒径变化量通过测量缸筒的周长变化量来实现，测量值被放大π倍，径向变形量传感条环绕n圈，测量值则放大nπ倍，测量精度高。

附图说明：

图1为径向变形量传感条环绕缸筒的示意图；

图2为径向变形量传感条连接测量仪的示意图。

其中 1.缸筒；2.钢丝绳；3.护套；4.测量仪；21.固定端；22.自由端。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及具体实施例，进一步阐述本发明，但不是用来限制本发明的保护范围。

请参考图1、图2，一种缸筒径向变形量传感器，包括缸筒1，缸筒1外壁上环绕有钢丝绳2，钢丝绳2一端为自由端22，一端为固定端21，钢丝绳2的自由端22连接测量仪4，钢丝绳2的固定端21固定连接在缸筒1的外壁上；钢丝绳2上套有护套3，护套3可起到保护钢丝绳2的目的，同时起到润滑和减小摩擦力的作用，护套3一端固定，另一端为自由端。

当缸筒1的筒径发生变化时，外壁周长发生改变，牵引钢丝绳2的自由端22发生移动，通过连接在钢丝绳2的自由端22的测量仪4可以测量出钢丝绳自由端22的位移量，从而计算出缸筒1筒径的变化量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。