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增量式陶瓷活塞杆位移检测装置开发报告

来源:www.czcy.com.cn发表时间:2013-04-13

随着耐磨损耐腐蚀技术的探索,工程应用的需要以及越来越关注的产品环保要求,陶瓷表面涂覆技术以其突出的优势在许多应用领域不断地向前推进,尤其是长行程大直径陶瓷活塞杆喷涂技术。基于此技术背景,武进液压启闭机公司提出了研发制造长行程大直径陶瓷活塞杆及内置式行程检测装置的项目,并将同内置式行程检测装置的研发任务分配给我们创源自动化设备有限公司设计生产。

接到任务后,我司高吉元总经理对于项目进项了规划,提出了研发计划,对人员进行了合理分工安排,并在资金上给予了充分的保障。

首先,我司仔细研究了进口产品的各项技术指标。使用方法,以及环境的适用性,安装的要点和配合关系。首先,模拟工作情况,对国外传感器的输出信号作了检测。另外,又到工程上对市装配过程和使用环境作了详细地考察。对此,非常感谢武进液压启闭机有限公司的领导和同仁的大力帮助和积极支持。没有这些,我们不可能对国外产品了解的那么详尽。

在对国外产品充分了解的基础上,我司提出了自己产品的实现方案。

首先对于传感器核心元件的选择。

针对核心传感器的方案选取,当时是有两种方案供选择。其一为电感式测量方式。其二为霍尔元件测量。两种方案各有优缺点。

1)   成本方面电感式方案成本低廉,霍尔元件造价高昂。

2)   使用温度方面:电感式传感器受到温度影响参数变化比较大,基本上只能在-2050度范围内使用。霍尔传感器适用温度范围宽,我司选用的霍尔元件传感器工作范围为-40----120度。霍尔传感器优势明显

3)   体积上。因为同步装置需要在一个探头上实现两个传感器输出的相位差信号。实现同样的功能,电感式传感器需要比霍尔元件大得多的体积。

4)   制造难度上:电感式传感器对头部参数要求很高的一致性。每支传感器都需要单独调试。不适合大批量装配。霍尔传感器属于半导体技术生产,一致性非常好。

在对进口传感器进行了反复测试后,确认其产品也采用的是霍尔传感器。经过上述各方面的探讨,我司最终确定以霍尔元件为基础设计陶瓷杆内置式行程检测装置

0710月。我司设计的位移传感器在武进液压启闭机厂试制的陶瓷活塞杆上检测出信号。原理性方案试验成功

其次是装配外形的考虑。

首先,因为此产品为野外环境使用,而且是在高潮湿环境,有可能是在盐雾等腐蚀环境下使用,对于外形的密封性提出了极高的要求。

其次,内置式行程检测装置必须适合于不同直径的陶瓷活塞杆。

第三,内置式行程检测装置需要便于安装,维修,更换,具有比较好的耐冲击能力。

最后,因为霍尔传感器属于磁性灵敏元件,需要处理好磁屏蔽,避免外界磁场干扰。

根据以上各项因素,我司对于陶瓷杆内置式行程检测装置采用了多重密封措施,

整个检测装置分为两层,最外层为防护壳体。采用经过耐腐蚀处理的1厘米厚的45钢制造,有效的提高了传感器的防护等级,使位移同步装置具备了相当的抗冲击能力,同时也实现了磁屏蔽。安装端面设计密封槽,通过密封圈保证断面密封。穿线部分通过密封束管保证密封。

内层传感器本体外壳采用厚度3mm不锈钢制造,内腔传感器核心部分采用灌胶密封。并在本体出线部也采用了密封束管保证密封。

即使外层防护壳体密封失效,内层传感器依然可以正常工作,该设计从理论上完全满足IP67的密封要求。

在传感器与活塞杆配合上,采用了高硬度,温度形变小,低摩擦系数的工程塑料制造。结构设计保证了传感器始终能够与探测面垂直,并与活塞杆正交。

0712月份,陶瓷活塞杆内置式行程检测装置两套正样安装于武进液压启闭机厂试制的陶瓷活塞杆试验演示装置上,经过实际运行检测,达到设计要求。正样设计成功。

在研发本产品的过程同时,我司也在不断完善装配调试工艺和调试工装,探索调试方法,在保证质量的前提下提高装配条是效率,从而可以更好配合武进液压启闭机厂陶瓷活塞杆的制造生产装配。

0712月至08年初,我司按照完善过的调试方法和工艺路线,进行了5支传感器的小批量试生产。在配合武进液压启闭机厂的陶瓷活塞杆装配检测过程中对小批产品进行了实际检测,达到产品诸项设计指标,证明调试方法和工艺路线以及工艺装备有效,我司已经完全具备了增量式陶瓷活塞杆内置式行程检测装置的批量生产能力。

  

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