一种液压缸侧向力测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及液压缸技术领域，具体为一种液压缸侧向力测量装置。

背景技术：

2.液压缸作为液压系统中较为重要的执行件之一，其性能的好坏直接影响着系统的工作效率和使用寿命。液压缸在使用过程中会出现异响、漏油、机身内零件损坏、活塞运动困难等隐患，究其原因多为液压缸承受侧向力作用所导致。
3.目前，有将液压缸进行结构改进或通过外力支撑的手段来减小侧向力对液压缸的影响，但其改造成本较高以及作业过程不确定因素较多，无法做到对液压缸所承受的侧向力进行监测，且油缸侧向力测量由于存在以下难点：其一，油缸为薄壁圆筒，无法加装测力传感器；其二，侧向力与液压无关，无法通过压力来测量；其三，侧向力具有多方向性，通过单一方向的测量方法不能准确测量侧向力的大小及方向；因此一直没有有效的测量手段。鉴于此，我们提出一种液压缸侧向力测量装置。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种液压缸侧向力测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种液压缸侧向力测量装置，包括液压缸本体，所述液压缸本体的缸体上套设有外套，且所述外套的内壁与所述液压缸本体缸体的外壁之间存在间隙；
7.沿所述液压缸本体缸体中部的圆周方向粘接有8只电阻应变片，其中4只所述电阻应变片构成第一惠斯顿全桥电路，另外4只所述电阻应变片构成第二惠斯顿全桥电路；
8.所述外套上设置有航插接头，所述航插接头用于所述第一惠斯顿全桥电路和第二惠斯顿全桥电路的力信号引出。
9.优选的，所述外套的底部通过设置的螺栓与所述液压缸本体的底座固定连接。
10.优选的，所述外套的顶部还设置有与所述液压缸本体缸顶接触的o型密封圈。
11.优选的，8只所述电阻应变片沿所述液压缸本体缸体中部的圆周方向间隔90
°
角粘贴4组，每组上下粘贴两只所述电阻应变片。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该液压缸侧向力测量装置，通过8只电阻应变片构成的两组惠斯顿全桥电路，通过惠斯顿全桥电路可以进行液压缸本体缸体侧向力两个力分量fx、fy的力值测量，测量的fx、fy侧向力力值再根据力的平行四边形法则，可换算得侧向力合力的大小及方向，以此起到监测液压缸本体的缸体所受侧向力的作用，同时，外套还能为液压缸本体的缸体起到防护作用，适合户外作业使用。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体结构剖视图；
14.图2为本实用新型中外套的安装结构俯视图；
15.图3为本实用新型中第一惠斯顿全桥电路的原理图；
16.图4为本实用新型中第二惠斯顿全桥电路的原理图。
17.图中：1、液压缸本体；2、外套；21、航插接头；22、螺栓；23、o型密封圈；3、电阻应变片。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
20.请参阅图1-图4所示，本实用新型提供的一种技术方案：
21.一种液压缸侧向力测量装置，包括液压缸本体1，液压缸本体1的缸体上套设有外套2，且外套2的内壁与液压缸本体1缸体的外壁之间存在间隙，液压缸本体1受侧向力影响发生形变时，不会因为外套2的阻挡而导致形变量失真，防止惠斯顿全桥电路测算的读数偏差；沿液压缸本体1缸体中部的圆周方向粘接有8只电阻应变片3，液压缸本体1的缸体发生形变时，其中部位置为形变量最大处，其中4只电阻应变片3构成第一惠斯顿全桥电路，另外4只电阻应变片3构成第二惠斯顿全桥电路；外套2上设置有航插接头21，航插接头21用于第一惠斯顿全桥电路和第二惠斯顿全桥电路的力信号引出。由于液压缸本体1为金属材质，可将其看似为弹性体，载有电阻应变片3的液压缸本体1可看似为力传感器，因此，通过8只电阻应变片3构成的第一惠斯顿全桥电路和第二惠斯顿全桥电路可以进行液压缸本体1缸体侧向力两个力分量fx、fy的力值测量，通过测量的fx、fy侧向力力值，再根据力的平行四边形法则，可换算得侧向力合力的大小及方向，以此起到监测液压缸本体1的缸体所受侧向力的作用，同时，外套2还能为液压缸本体1的缸体起到防护作用，适合户外作业使用。
22.值得说明的是，外套2的底部通过设置的螺栓22与液压缸本体1的底座固定连接，便于外套2固定在液压缸本体1上起到防护作用。
23.进一步的，外套2的顶部还设置有与液压缸本体1缸顶接触的o型密封圈23，便于通过o型密封圈23对缸顶起到密封防护。
24.具体的，8只电阻应变片3沿液压缸本体1缸体中部的圆周方向间隔90
°
角粘贴4组，每组上下粘贴两只电阻应变片3，便于8只电阻应变片3监测到形变产生的侧向力力值准确。
25.本实施例中，电阻应变片3作业时，在实时进行侧向力监测状态下，可以连接外部的上位机进行数显，且一旦监测的力值超过阈值，可以发出警报，避免危害及损失，电阻应变片3连接外部上位机进行监测属于现有技术，本领域技术人员完全可以实现，在此不再赘述。
26.本实施例的液压缸侧向力测量装置在使用时，当液压缸本体1受侧向力影响，缸体同时受弯曲和剪切力作用发生形变，由于侧向力具有多向性，弯曲应力不易准确测量，本实用新型通过测量两个垂直方向的剪切力来实现侧向力的测量，具体的，通过8只电阻应变片3构成的两组惠斯顿全桥电路，通过惠斯顿全桥电路可以进行液压缸本体1缸体侧向力两个力分量fx、fy的力值测量，测量的fx、fy侧向力力值再根据力的平行四边形法则，可换算得侧向力合力的大小及方向，以此起到监测液压缸本体1的缸体所受侧向力的作用，同时，外套2还能为液压缸本体1的缸体起到防护作用，适合户外作业使用。
27.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种液压缸侧向力测量装置，包括液压缸本体(1)，其特征在于：所述液压缸本体(1)的缸体上套设有外套(2)，且所述外套(2)的内壁与所述液压缸本体(1)缸体的外壁之间存在间隙；沿所述液压缸本体(1)缸体中部的圆周方向粘接有8只电阻应变片(3)，其中4只所述电阻应变片(3)构成第一惠斯顿全桥电路，另外4只所述电阻应变片(3)构成第二惠斯顿全桥电路；所述外套(2)上设置有航插接头(21)，所述航插接头(21)用于所述第一惠斯顿全桥电路和第二惠斯顿全桥电路的力信号引出。2.根据权利要求1所述的液压缸侧向力测量装置，其特征在于：所述外套(2)的底部通过设置的螺栓(22)与所述液压缸本体(1)的底座固定连接。3.根据权利要求1所述的液压缸侧向力测量装置，其特征在于：所述外套(2)的顶部还设置有与所述液压缸本体(1)缸顶接触的o型密封圈(23)。4.根据权利要求1所述的液压缸侧向力测量装置，其特征在于：8只所述电阻应变片(3)沿所述液压缸本体(1)缸体中部的圆周方向间隔90
°
角粘贴4组，每组上下粘贴两只所述电阻应变片(3)。

技术总结

本实用新型涉及液压缸技术领域，具体为一种液压缸侧向力测量装置，包括液压缸本体，所述液压缸本体的缸体上套设有外套，且所述外套的内壁与所述液压缸本体缸体的外壁之间存在间隙；沿所述液压缸本体缸体中部的圆周方向粘接有8只电阻应变片，其中4只所述电阻应变片构成第一惠斯顿全桥电路，另外4只所述电阻应变片构成第二惠斯顿全桥电路；所述外套上设置有航插接头，所述航插接头用于所述第一惠斯顿全桥电路和第二惠斯顿全桥电路的力信号引出。该液压缸侧向力测量装置，通过8只电阻应变片构成的两组惠斯顿全桥电路可以对液压缸本体缸体所受侧向力进行监测，同时，外套能对缸体起到防护作用，适合户外作业使用。适合户外作业使用。适合户外作业使用。