1 引 言
30t全液压锻造操作机是集机械、液压、电气一体化的锻造设备，是45MN大型快速锻造液压机组的主要配套设备，是快速锻造液压机的机械手，用它夹持锻件，可实现旋转、升降、倾斜、侧移、侧摆和缓冲等各种动作，达到不同锻造工艺要求。
45MN大型快速锻造液压机组于2007年8月被列人“甘肃省重大专项项目”和“国家科技支撑计划项目”，项目编号是：2007BAF28B00。
操作机的主要动作是由液压油缸来完成，为了准确地控制液压缸的动作位置，将对液压缸的行程进行检测，将行程检测装置安装到缸体内部，使其结构紧凑，不易受到外界的破坏和干扰，得到的结果准确；这种内置式结构完全避免了外置式结构的缺点，既能精确的检测位置，又能保护行程检测装置。
液压缸按结构形式分为活塞缸和柱塞缸，根据安装方式不同，可分为从一端安装和两段安装两种方式。30t全液压锻造操作机的液压油缸包括提升油缸、倾斜油缸、侧移油缸、缓冲油缸等。当高压油通过管路进入不同的油缸，油缸产生动作，与其它部分协调配合实现不同的动作要求，结构紧凑，控制灵活，运动平稳。
提升油缸采用外置式位移传感器，倾斜油缸和侧移油缸，并采用内置式行程检测装置，缓冲油缸等其它缸没有安装行程检测装置。
2 活塞缸行程检测装置结构设计及安装
活塞缸有四部分，由活塞杆3、活塞12、缸盖l3和缸体l0组成油缸，由位移传感器组件和检测管组成行程检测装置，由进出油管及相应的阀泵组成液压部分，由输出电缆及相应的电气元件和软件组成电控部分；活塞缸行程检测装置有从一端安装和两端安装两种方式，其原理相同，结构不同。
2．1 一端安装的方式
如图1所示，行程检测装置有两部分：位移传感器组件和检测管。先将检测管利用端头7的扁方和接头11的细牙螺纹，装到缸体10的底部，拧紧；在检测管端头7中装人磁环座6、磁环5，用螺钉把压盖4压紧；再把活塞l2和活塞杆3装入缸体10中，再将缸盖13装到缸体10上，最后把位移传感器杆8插人活塞杆3，拧紧，位移传感器杆8根部有螺纹；缸体1O与缸盖13是通过螺钉连接，而形成内腔，活塞杆3与活塞l2做成一体。
1．输出电缆2．位移传感器头部3．活塞杆4压盖5．磁环 6．磁环座7．端头 8位移传感器杆9．连接管 10．缸体11．接头 12．活塞13．缸盖
图1 活塞缸行程检测装置从一端安装简图
端头7加工有安装扁方结构，可很方便的将检测管拧人缸体10内，接头ll采用细牙螺纹，强度高，自锁性能好，能承受振动和冲击。当高压液压油从A口进人下腔，推动活塞l2和活塞杆3向上运动，或者缸体lO向下运动，磁环5与位移传感器杆8发生相对位移感应产生信号，由输出电缆l输入到计算机显示其行程并进行监控。活塞杆3，活塞l2，位移传感器组件和检测管都是从缸体一端装入的。
2．2 两端安装的方式
如图2所示，行程检测装置有两部分：一部分是位移传感器组件；另一部分是压盖4、磁环座6。先将压盖4用螺钉将装有磁环5的磁环座6压在活塞3的端部，把活塞3和活塞杆ll装入缸体1O中，再将缸盖9装到缸体l0上，最后把位移传感器杆8插人缸体lO的外端部，拧紧，位移传感器杆8根部有螺纹：缸体lO与缸盖9通过螺钉连接，形成内腔，活塞杆1l与活塞3做成一体。
1．输出电道2．位移传露嚣头部3．活塞 4.压盖5．磁环 8．磁环座7．端头 8．位移传绉器杆9．缸盖 1O．缸体 11．活塞杆
图2 活塞缸行程检测装置从两端安装简图
当高压液压油从A口进入上腔，推动活塞3和活塞杆l1向下运动，磁环5与位移传感器杆8发生相对位移感应产生信号，由输出电缆1输入到计算机显示其行程并进行监控。活塞杆11、活塞3及安装在其端部的压盖4、磁环5、磁环座6是从缸体下端装入，而位移传感器组件(除磁环5)是从缸体上端装人。
3 柱塞缸行程检测装置结构设计及安装
这种柱塞缸有四部分，由柱塞3和缸体1O组成油缸 ，由位移传感器组件和检测管组成行程检测装置，由进出油管及相应的阀泵组成液压部分，由输出电缆及相应的电气组件组成电控部分。柱塞缸行程检测装置有从一端安装和两端安装两种方式，其原理相同，结构不同。3．1 一端安装的方式
如图3所示，这种方式与图1所示的一端安装活塞缸基本一致，唯一的区别在图1是活塞和活塞杆，图3换成了柱塞，其它结构，安装，运动方式与图1所示相同。图1采用双作用缸，而图3则采用单作用缸。
3．2 两端安装的方式
如图4所示，这种方式与图2所示的两端安装活塞缸基本一致，唯一区别在图l是活塞和活塞杆，图3换成了柱塞，其它结构，安装，运动方式与图2所述一致。图2采用双作用缸，图4采用单作用缸。
1．输出电缆2．位移传感器头部3．桂塞4．压盖S．磁环 6．磁环座7．端头8．位移传感器杆9．连接管 l0．缸体A 11．接头
图3 柱塞缸行程检测装置从一端安装简图
1．输出电缆 2．位移传癌器头部3．柱塞4．压盖5磁环 6磁环座8．位移传盛器杆10．缸体
图4 柱塞缸行程检测装置从两端安装简图
4 液压油缸的行程检测装置设计利弊
液压油缸的行程检测装置不外乎外置式和内置式两种。外置式结构简单，加工安装容易，维修方便；但外置式容易受到外界的干扰，容易受到碰撞而损坏，长时间外露，因粉尘导致检测精度下降，灵敏性和准确性降低。内置式结构紧凑，加工比较容易，不易受到外界的干扰和破坏，检测精度高，寿命长，但安装维修不便。液压油缸是按照工况专门设计制造的，保证精度，满足性能，密封性好，运动平稳，质量可靠。
30t全液压锻造操作机的液压油缸采用内置式行程检测装置，倾斜油缸采用图2所示的两端安装的活塞缸结构方式，前后侧移油缸采用图3所示的一端安装的柱塞缸结构方式，提升油缸由于外部结构和空间的限制，采用外置式结构，缓冲缸等其他油缸没有安装行程检测装置。
内置式行程检测装置的结构形式多种多样，都是根据具体情况专门设计的，采用从一端还是两端安装方式，是由油缸本身的结构、所处的外部环境，油缸的运动方式等来决定；油缸底部外端无法安装位移传感器组件时，油缸是活塞杆固定，缸体运动时，采用从一端安装的方式；若油缸底部外端能够安装位移传感器组件时，油缸是缸体固定，活塞杆运动时，采用从两端安装的方式。
一端安装方式结构复杂，加工较难，成本稍高；而两端安装方式结构简单，加工装配容易。
5 结语
内置行程检测装置的液压油缸广泛用于冶金、矿山、航空、农机等各个领域，随着机械加工技术的不断提高，电气元件的更新换代，液压产品的快速发展，计算机技术的广泛应用，越来越多的产品向机电液一体化的方向发展 】，也更加智能化和人性化，30T全液压锻造操作机也在不断的创新，向综合性一体化、人性化的方向发展。
参考文献：
[1] 中国机械设计大典编委会．中国机械设计大典[J]．南昌：江西科学出版社，2002．
[2] 雷天觉．新编液压工程手册[M]．北京：北京理工大学出版社，1998．
[3] 成大先．机械设计手册[M]．北京：化学工业出版社，2001． 汇荣流体（http://www.servo-valve.cn/） |
