СПб, улица Березовая, дом 25, литер А

+7 (812) 339-61-68

zakaz@i-hydro.ru

Бесплатная консультация

Гидроцилиндры с обратной связью

Применение гидравлических приводов с датчиком линейного положения гидроцилиндра сопряжено с несколькими аспектами:

  1. Необходимость повысить точность положения и скорости механизма, приводимого в действие гидравлическим приводом;
  2. Необходимость работы гидропривода в следящем режиме, что особенно актуально в современной мобильной технике, судовых подруливающих системах, системах стабилизации корабля, прокатных станах, гидроприводах современных тренажёров и динамических платформах 4D...7D кинотеатров;
  3. Необходимость работы гидропривода в таких специальных режимах как: ведущий-ведомый, электронный гидравлический редуктор, гидравлический копир.

Для ответственных применений в гидроцилиндрах с датчиками линейного положения используется двойное и тройное резервирование сенсоров.

Современный следящий гидропривод немыслимо представить себе без применения прецизионных датчиков обратной связи. Как правило, датчик положения гидроцилиндра встраивается в шток, но есть варианты исполнения датчиков положения поршня гидроцилиндра для внешнего размещения вдоль корпуса гидравлического цилиндра.

В основном в гидроцилиндрах применяют датчики положения двух типов: магнитострикционные и потенциометрические. Ниже перечислены основные производители данного оборудования:

  1. Novotechnik
  2. MTS Sensors
  3. Balluff
  4. Gefran
  5. ROTA
  6. Hydaс
  7. TR-Electronics

Принцип работы магнитострикционного датчика указан на рисунке 1:

Принцип работы магнитострикционного датчика

Для абсолютного измерения, линейные датчики положения и скорости используют свойства магнитострикционного эффекта, генерируемого в специальном волноводе.

Электроника подаёт импульс электрического тока в волновод, далее внутри датчика образуется импульс деформации (механический торсионный импульс), вызванный мгновенным взаимодействием двух магнитных полей: поля постоянного магнита и магнитного поля, образованного при протекании импульса тока по волноводу. Механический торсионный импульс обнаруживается электроникой в головке датчика.

Положение подвижного магнита точно определяется измерением времени, прошедшем между посылкой импульса тока и прибытием импульса деформации к корпусу электроники датчика. Результатом является надежное измерение положения с высокой точностью и повторяемостью.

Датчики положения гидроцилиндра выбираются по следующим критериям:

  1. По верхнему диапазону рабочего давления, бар;
  2. По длине измеряемого перемещения, мм;
  3. По необходимому разрешению, мкм;
  4. По требуемой степени защиты, IP XX;
  5. По диапазону температур, -ХХ...+ХХ °C;
  6. Взрывозащищенность, искробезопасность;
  7. Исполнение со штекером или кабелем;
  8. Требуется ли технология нескольких магнитов;
  9. Какой необходим интерфейс (аналоговый, или интерфейс какой-либо промышленной сети);
  10. По лояльности к определённому производителю.

Специалисты компании «Ижорские Гидросистемы» готовы помочь выбрать оптимальный линейный датчик положения гидроцилиндра, а также спроектировать и изготовить гидроцилиндр с выбранным датчиком положения. Также возможно проектирование и изготовление гидроприводов «под ключ».

Сотрудники нашей компании готовы осуществить подбор и замену вышедшего из строя датчика, а также сделать поставку на очень выгодных условиях. Также возможен подбор аналогичного датчика по присоединительным размерам, интерфейсу и другим параметрам.

Гидроцилиндр с датчиком линейного положения с защитой IP 69K:

Гидроцилиндры с датчиком линейного положения в разрезе:

Технический рисунок гидроцилиндра с установленным датчиком линейного положения:

Пример установки двух датчиков линейного положения в одном гидроцилиндре:

Пример датчика линейного положения с тройным каналом измерения (тройное резервирование измерений):

Примеры цилиндров с внешними датчиками линейного положения:

Проектирование и сборка гидроцилиндров с датчиками обратной связи на примере встроенных позиционных датчиков MTS Sensors Temposonics®

В целом, порядок сборки гидроцилиндров со встроенными датчиками обратной связи сходен со сборкой стандартных гидроцилиндров, за исключением некоторых отличий, связанных с монтажом датчиков:

  1. В конструкции гидроцилиндров используются полые штоки (реже штоки с внутренним сверлением);
  2. В поршнях гидроцилиндров производится монтаж позиционного магнита датчика и колец из немагнитных материалов;
  3. В задней крышке гидроцилиндров монтируется корпус датчика с измерительным стержнем, снаружи которого перемещается полый шток.

При использовании позиционных датчиков MTS Sensors Temposonics® серии МН, особенно при средних и больших ходах гидроцилиндра, целесообразным является резьбовое соединение задней крышки и гильзы гидроцилиндра. Предварительно производится монтаж корпуса датчика в прецизионное посадочное гнездо задней крышки гидроцилиндра с его фиксацией стопорным винтом.

Позиция Наименование
1 Крышка передняя
2 Проушина передняя
3 Шток полый
4 Поршень
К1, К2 Кольца немагнитные
М Магнит позиционный
5 Гильза (корпус)
6 Проушина задняя

При использовании позиционных датчиков MTS Sensors Temposonics® серии R предпочтительным является сварное соединение гильзы и задней крышки. Монтаж датчика с измерительным стержнем может производиться после сборки цилиндра (ввинчивается в резьбовое отверстие в торце задней крышки, уплотняется кольцом NBR).

Позиция Наименование
Позиция Наименование
1 Крышка передняя
2 Проушина передняя
3 Шток полый
4 Поршень
К1, К2 Кольца немагнитные
М Магнит позиционный
5 Гильза (корпус)
6 Проушина задняя

Последовательность сборки гидроцилиндра со встроенным позиционным датчиком обратной связи:

1. Производится монтаж уплотнения, грязесъемника и подшипника скольжения в корпус передней крышки 1 гидроцилиндра.

2. Если это предусмотрено конструктивным исполнением, производится приварка передней проушины 2 к штоку 3.

3. Производится монтаж штока в сборе в переднюю крышку 1.

4. Производится установка уплотнений в поршень 4 и монтаж на него позиционного магнита М датчика либо с помощью винтов, либо разжимного кольца (в зависимости от типа магнита). При этом необходимо обеспечить «магнитоизоляцию» позиционного магнита М посредством установки в поршень промежуточных колец К1, К2 из немагнитных материалов.

5. Производится монтаж поршня 4 в сборе на шток 3 гидроцилиндра.

Для датчиков серии МН

6. Производится подсоединение гильзы 5 к задней крышке 6 гидроцилиндра с последующим монтажом позиционного датчика.

7. Передняя крышка 1 гидроцилиндра с установленными в ней штоком 3 с поршнем 4 монтируется в гильзу 5 с задней крышкой 6 с установленным в ней позиционным датчиком.

8. Производится подсоединение гильзы 5 к задней крышке 6 гидроцилиндра с последующим монтажом позиционного датчика.

Для датчиков серии R

9. Передняя крышка 1 гидроцилиндра с установленными в ней штоком 3 с поршнем 4 монтируется в гильзу 5 с приваренной задней крышкой 6, т.е. производится окончательная сборка гидроцилиндра без датчика.

10. В собранный гидроцилиндр ввинчивается датчик с уплотнительным кольцом NBR.

Необходимо отметить, что датчики серии МН в среднем на 10…15% дешевле датчиков серии R, однако, их монтаж в гидроцилиндре несколько сложнее. Кроме того, при замене датчика серии МН требуется демонтаж гидроцилиндра с последующей его полной разборкой. Замена же электронного блока и волновода (находится внутри измерительного стержня) датчика серии R не требует работ по демонтажу и разборке гидроцилиндра.

Выставочный образец гидроцилиндра со встроенным позиционным датчиком обратной связи MTS Sensors Temposonics® серии R (вверху) и серии МН (внизу).

Яндекс.Метрика