液压缸的线性位置反馈解决经典方案是从缸体后端安装的杆式磁致伸缩位移传感器。活塞杆上钻有圆柱杆以接受传感器不锈钢杆的长度,并且在活塞的表面上安装有磁环。端盖上的液压端口提供了通往压力传感器管中螺纹的安装通道。根据应用的不同,这种安装方式有很多优点,但也有一些潜在的缺点。
缸内传感器安装的优点包括:
简单。油缸厂家为传感器配套油缸,并且可以作为额外费用选择安装它。
坚固耐用。传感器元件在油缸内部受到保护。仅电子仓暴露于严酷的工业环境中。
紧凑。 传感器包含在圆柱体内,因此不会增加圆柱所占的横截面积。
直接位置测量。由于磁环安装在活塞上,因此传感器可直接监测油缸的运动,而无需任何可能引起一些位置误差的中间连杆,特别是在高动态,高加速/减速应用中。
缸内传感器安装的潜在缺点可能包括:
传感器成本。安装在油缸上的磁致伸缩位移传感器需要坚固的全密封不锈钢传感器探头,以承受油缸内部的动态压力。这增加了一些制造成本。
油缸成本。用枪钻气活塞杆的过程会消耗机器时间并消耗工具,从而增加了标准油缸的制造成本。请参阅下面的“小圆柱孔/杆”下的其他注释。
油缸交货时间。为传感器准备新的油缸会增加额外的加工步骤,从而增加制造时间,其中一些加工步骤可能会由油缸厂家外包,从而增加了总体运输和处理时间。
总安装长度。由于传感器电子设备和电缆从圆柱体的后端伸出,因此增加了已安装圆柱体的总长度。请参阅下面的“小圆柱孔/杆”下的其他注释。
服务售后。如果需要维修传感器,必须在圆柱体后方有足够的间隙或通道,以拉出传感器探头的整个长度。
小缸膛/杆。一些油缸孔和活塞杆直径太小,以至于无法在枪孔上钻一个足够大的孔,以安装直径约10.2毫米的传感器管,并使其周围有适当的流体流动。在拉杆缸中,拉杆螺母之间的距离可能太小,以至于磁致伸缩位移传感器的法兰无法完全靠在O形圈上。在这些情况下,必须提供一个安装凸台,以将安装位置移回拉杆。这增加了成本,并增加了整体安装长度。
如果缸内安装的优点因某些缺点而被抵消或变得不切实际,则可以考虑使用外部安装的磁致伸缩位移传感器。优点和缺点列表看起来相似,但相反。
外部安装传感器的优点包括:
传感器成本。外部安装的磁致伸缩位置传感器通常由铝挤压件和带垫圈的压铸端盖制成,与全不锈钢焊接和压力额定值的结构相比,节省了成本。
油缸成本。油缸可以是标准型,无需特殊的机械加工即可安装传感器。
油缸交货时间。由于不需要额外的机器工作,油缸厂家可以在常规油缸的标准交货时间内交货。
总安装长度。通常,外部传感器平行于圆柱体安装,因此总长度不会增加。
服务维修。只需松开其安装支架并将其从设备中拉出,即可轻松访问外部安装的传感器以进行维修。
外部传感器安装的缺点可能包括:
复杂。机器设计者或最终用户必须提供安装传感器支架的方法,以及将浮动磁铁靶材定位在传感器外壳上的方法。可替代地,可以将俘获式滑动磁体靶与一定长度的操作杆和旋转附件硬件一起使用。
遭受损坏。除非经过保护或安装在保护区域内,否则外部安装的位移传感器会受到机械损坏。
空间要求。圆柱体周围或机器上必须有足够的空余空间,以容纳传感器外壳和移动的磁性目标的工作范围。
间接位置测量。每当将浮动目标磁体安装到支架上时,由于支架弯曲,在加速/减速下弯曲,安装螺栓松动等原因,都有可能导致位置错误。对于连接滑动磁体的操作杆,方向改变后,旋转关节将受到一些机械冲击,从而增加位置滞后。在剧烈的加/减速时,杆也可能会弯曲-尤其是当杆在压缩与拉力作用下作用时。记下固定磁铁在传感器导轨上的滑动摩擦量;一些传感器磁体设计提供了高摩擦力和坚硬的运动阻力,这会增加操作杆的挠度和所导致的位置误差。
总而言之,请务必考虑需要油缸位置反馈的应用的所有方面,并选择能够最大程度地发挥最大优势并消除或最小化任何潜在弊端的方法。也许外部安装的位移传感器将解决实施传统缸内应用所面临的一些挑战。