专利名称：用于轧机的液压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压装置，尤其涉及一种用于轧机的液压装置。
背景技术：
由于液压系统具有精度高、响应快等方面的优势，目前轧机中普遍采用液压系统来调节轧辊之间的间隙，以获得较高的轧制精度。而为了精确地调节轧辊之间的间隙，需要对液压缸中活塞的行程进行测量。现有的液压缸中通常在活塞外部设置多个位置传感器来测量活塞的行程，从而确保获得期望的轧辊间隙。在位置传感器的这种布置方式中，由于位置传感器设置在活塞外部，对活塞的移动不是非常敏感，从而会给轧制过程带来不利的影响，例如所获得的轧制材料的厚度精度低、厚度不合格产品长度长等。此外，由于需要安装多个位置传感器，而此类位置传感器的价格都十分昂贵，这种布置方式成本比较高。而且，由于传感器安装在液压缸中，安装和维护时需要拆卸液压装置，对安装和维护带来了很大的困难。
实用新型内容为了解决上述问题，特提出此实用新型。本实用新型的目的是提供一种用于轧机的液压装置，其中位置传感器可以设置在活塞的内部，从而可以获得很高的测量精度，并且安装和维护都十分方便。本实用新型所提供的用于轧机的液压装置包括共轴布置的缸体、缸盖和活塞，其中所述缸体与所述缸盖配合形成了容纳所述活塞的空腔，所述活塞可以在所述缸体和所述缸盖中移动，所述液压装置还包括设置在所述活塞和所述缸体)内部的用来测量所述活塞的行程的位置传感器，所述缸体的底部和所述活塞的内部分别设置有用于容纳位置传感器的第一中心孔和第二中心孔，通过将位置传感器设置在活塞和缸体内部，传感器可以更加灵敏地测量活塞的行程，从而提高了测量精度和响应速度。优选地，所述第一中心孔和第二中心孔的中心轴线与所述液压装置的中心轴线相重合，这样的设计使得液压装置能够实现整体更好的动平衡。进一步优选地，所述传感器的底座向下伸入所述第一中心孔)中并固定连接到所述缸体；所述第二中心孔为由上至下贯穿活塞的台阶孔，包括由上至下直径依次减小的上部台阶孔、中部台阶孔和下部台阶孔，所述传感器的探测部容纳在所述第二中心孔的下部台阶孔中。在本实用新型的一个优选实施例中，所述第二中心孔的中部台阶孔内设置有用于保护所述传感器的探测部的轴盖，所述轴盖的下端向下伸入所述第二中心孔的下部台阶孔中。所述轴盖通过紧固件固定连接到所述活塞上。其中所述紧固件例如螺栓、螺钉等。此外，还开以在所述轴盖的下端上设置有外螺纹，而第二中心孔的下部台阶孔内设置与所述轴盖的下端上的外螺纹配合的内螺纹，从而通过螺纹连接形式，方便地将轴盖固定到活塞上。在本实用新型的又一个优选实施例中，所述第二中心孔的上部台阶孔中设置有顶板，所述顶板的上表面与所述活塞的上表面平齐。通过设置顶板，受力更加均匀，同时可以对轴盖进行保护。在本实用新型的再一个优选实施例中，所述传感器的底座上设置有用于将传感器固定到所述缸体上的安装法兰，所述安装法兰通过紧固件固定连接到所述缸体上。此外，所述安装法兰的外径可以大于所述第一中心孔的直径并且小于所述第二中心孔的下部台阶孔的直径。通过在传感器的底座上设置安装法兰，可以方便地将传感器固定到缸体上。在本实用新型的再一个优选实施例中，所述传感器的底座上设置有外螺纹，所述第一中心孔内设置有与所述传感器的底座上的外螺纹配合的内螺纹。通过传感器的底座与第一中心孔的螺纹连接，可以方便地将传感器固定到缸体上。在本实用新型的再一个优选实施例中，所述第一中心孔为贯穿缸体的底部的通孔。这样，可以很方便地从缸体的底部接近传感器，给安装和维护带来了很大的便利。在以上优选实施例中，所述位置传感器可以是SONY数字式位置传感器、MTS数字式位置传感器或其它任意位置传感器。通过以上的布置，常用的SONY数字式位置传感器或MTS数字式位置传感器都可以用于本实用新型的液压装置中，提高了本实用新型的液压装置的通用性。
下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中:图1为根据本实用新型的一个实施例的未安装传感器的液压装置的剖视图；图2为SONY数字式位置传感器的立体图；图3为安装有图2所示的传感器的液压装置的剖视图；图4为活塞伸出状态的安装有图2所示的传感器的液压装置的剖视图；图5为MTS数字式位置传感器的立体图；和图6为活塞伸出状态的安装有图5所示的传感器的液压装置的剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将通过实施例对本实用新型进行进一步详细说明。图1示出了根据本实用新型的一个实施例的液压装置100。该液压装置100用在轧机中以调节轧辊之间的间隙，其包括共轴布置的缸体110、缸盖120和活塞130，其中缸盖120与缸体110配合形成了容纳活塞130的空腔，活塞130可以在缸体110和缸盖120中移动，以通过活塞130的移动来调节轧辊之间的间隙。为了将探测活塞130的行程的位置传感器放置在活塞130内部，需要对缸体110和活塞130的结构进行适应性的设计。例如，可以在缸体110的底部的中心位置处设置有第一中心孔111，第一中心孔111与液压装置100的中心轴线重合。此外，还可以在第一中心孔111的周围设置多个螺纹孔112，螺纹孔112围绕第一中心孔111径向向外地设置在缸体110的底部内侧，以通过其将传感器固定至缸体110。另外，第一中心孔111还可以优选地为贯穿缸体110的底部的通孔，以便于从缸体110的底部接近传感器，给安装和维护带来了很大的便利。为了将传感器置于活塞130的内部，在活塞130的中心位置处设置有容纳传感器的探测部的第二中心孔131，该第二中心孔131与液压装置100的纵向中心轴线重合。通过设置第二中心孔131，传感器的探测部可以伸入活塞内部，当活塞移动时，传感器的探测部可以很灵敏地测量到活塞的位置，提高了测量精度。此外，为了便于安装和维护，优选地第二中心孔131为由上至下贯穿活塞130的通孔。优选地，第二中心孔为由上至下贯穿活塞130的台阶孔，包括由上至下直径依次减小的上部台阶孔、中部台阶孔和下部台阶孔。传感器的探测部可以容纳在下部台阶孔中。这样，在安装和维护传感器时，就可以借助于工具通过第二中心孔131直接到达传感器的安装部，从而无需拆卸缸盖120和活塞130。为了保护传感器，优选地中部台阶孔中设置有轴盖132，该轴盖132通过螺钉固定连接到活塞130上。轴盖132的下端向下伸入到下部台阶孔中，并且与下部台阶孔的内壁密封配合。此外，优选地上部台阶孔中还可以设置有顶板133，顶板133的上表面与活塞130的上表面平齐，顶板133也通过螺钉固定连接到活塞130上，如图1所示。这样，安装和维护传感器时，只需将顶板133和轴盖132卸下，就可以到达传感器的安装部，给安装和维护带来了极大的便利。当然，轴盖132与活塞130的连接方式不限于以上方式，轴盖132也可以通过其它合适的连接方式与活塞130连接。例如，轴盖132的下端可以设置外螺纹，而活塞130的下部台阶孔中设置有相应的内螺纹，这样，可以通过将轴盖132拧入活塞130的中心孔中，而将轴盖132固定到活塞130上，对传感器进行保护。当然，第二中心孔131还可以采用其它的形式，只要能够将传感器的探测部容纳在中心孔131中，实现准确地测量活塞130的行程即可。本领域技术人员可以意识到，上述结构仅仅是示意性的，液压装置100还可以设计为其它合适的结构以将传感器放置到活塞内部，用来测量活塞130的行程。图2中示出了测量活塞行程常用的一种SONY数字式位置传感器140，其包括探测部141、底座142和设置在底座上的法兰143。SONY数字式位置传感器为可商购的一种常用的位置传感器，其结构及工作原理对本领域技术人员而言是公知的，因此，这里将不再对其进行详细的描述。图3示出了安装有SONY数字式位置传感器140的液压装置100。如图3所示，传感器140的探测部141向上伸入活塞130的第二中心孔131的下部台阶孔中，且探测部的顶端抵靠在轴盖132内侧面上。传感器140的底座142向下伸入设置在缸体110的底部的中心孔111内，并可选地可以由底板113密封。底座142上的安装法兰143位于底座142的上端，并从底座主体径向向外凸出，该安装法兰的外径大于第一中心孔111的直径，并小于第二中心孔131的直径。安装法兰143上沿周向设置有多个通孔，其与第一中心孔111周围的多个螺纹孔112相对应。安装法兰143的下安装面抵靠在缸体110的底部内侧面上，法兰143上的多个通孔分别与第一中心孔111周围的多个螺纹孔一一对齐，多个螺钉分别穿过安装法兰143上的多个通孔，拧入缸体110上的对应的螺纹孔112中，从而将传感器140固定连接至缸体110。下面将简要的介绍传感器140如何测量活塞130的行程。如图4所示，当活塞130从缸体110穿过缸盖120向上移动时，探测部141中的细杆144在活塞(130)的作用下向上滑动，探头145通过测量细杆144穿过探头145的行程来计算活塞130的行程。图5示出了位移测量中常用的一种MTS数字式位置传感器，其包括探测部151、底座152和设置在底座上的法兰153。同样，MTS数字式位置传感器为可商购的一种常用的位置传感器，其结构及工作原理对本领域技术人员而言是公知的，因此，这里将不再对其进行详细的描述。图6中示出了安装有MTS数字式位置传感器150的液压装置100。由于MTS传感器150与SONY位置传感器的结构及工作原理不同，因此MTS数字式位置传感器150在液压装置100中的安装方式也有所不同。MTS传感器150的底座152也是向下伸入缸体110底部的第一中心孔111内。安装法兰153沿周向设置有多个通孔，其与第一中心孔111周围的多个螺纹孔相对应。安装法兰153的下安装面抵靠缸体110的底部内侧面上，法兰153上的多个通孔分别与第一中心孔111周围的多个螺纹孔112 —一对齐，多个螺钉分别穿过安装法兰153上的多个通孔，拧入缸体110上的对应的螺纹孔112中，从而将MTS传感器150固定连接至缸体110。由于MTS位置传感器150与SONY位置传感器140的工作原理不同，因此，需要将用于SONY位置传感器140的轴盖132替换为专门用于MTS位置传感器150的轴盖132’，轴盖132’也是通过螺钉固定至活塞130。为了便于替换，轴盖132’与轴盖132的上部结构相同，其下端都是伸入第二中心孔131的下部台阶孔中，不过轴盖132’的下端比轴盖132的下端长，一直延伸至下部台阶孔的下端附近，且轴盖132’设置有用于容纳MTS位置传感器150的探测部151的中心孔，在轴盖132’中心孔的下端固定设置有中空的磁铁，探测部151穿过中空的磁铁伸入轴盖132’的中心孔中。当活塞130向上移动时，带动轴盖132’ 一起向上移动，导致设置在轴盖132’的下端的磁铁沿着探测部151向上移动，底部152内的感应器通过测量磁铁的位置来测量活塞130的行程。此外，由于MTS位置传感器下端不需要密封，因此，第一中心孔111的底部没有设置用于密封的底板。由以上描述可见，在该实施例的液压装置100中，仅需做出很小的改动，就可以方便地将一种位置传感器替换为另一种位置传感器。此外，传感器与缸体的固定连接方式也不限于上述形式，也可以通过其它合适的固定连接方式将传感器固定连接至缸体。例如，传感器的底座上可以设置外螺纹，而容纳传感器的底座的缸体底部的中心孔内可以设置相应的内螺纹。这样，可以直接将传感器的底座拧入缸体底部的中心孔内，实现了传感器与缸体的固定连接。综上所述，根据本实用新型的液压装置，可以将位置传感器设置在活塞内部，显著地提高了活塞行程的测量精度及响应速度。并且其独特设计的安装结构可以同时适用于本领域中常用的两种位置传感器，提高了设备的通用性。并且安装和维护过程中不需要拆卸液压装置，极大地改善了安装和维护的便捷性。此外，由于这种布置只需要一个传感器，从而有利地降低了成本。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于轧机的液压装置(100)，包括缸体(110)、缸盖(120)和活塞(130)，其特征在于，所述液压装置(100)还包括设置在所述活塞(130)和所述缸体(110)内部的用来测量所述活塞(130)的行程的位置传感器(140，150)，所述缸体(110)的端部和所述活塞(130)的内部分别设置有用于容纳位置传感器(140，150)的第一中心孔(111)和第二中心孔(131)。
2.根据权利要求1所述的液压装置(100)，其特征在于，所述第一中心孔(111)和第二中心孔(131)的中心轴线与所述液压装置(100)的中心轴线相重合。
3.根据权利要求1或2所述的液压装置(100)，其特征在于，所述传感器(140，150)的底座(142，152)向下伸入所述第一中心孔(111)中并固定连接到所述缸体(110);所述第二中心孔(131)为由上至下贯穿活塞(130)的台阶孔，包括由上至下直径依次减小的上部台阶孔、中部台阶孔和下部台阶孔，所述传感器(140，150)的探测部(141，151)容纳在所述第二中心孔(131)的下部台阶孔中。
4.根据权利要求3的液压装置(100)，其特征在于，所述第二中心孔(131)的中部台阶孔内设置有用于保护所述传感器(140，150)的探测部(141，151)的轴盖(132，132’)，所述轴盖(132，132’ )的下端向下伸入所述第二中心孔(131)的下部台阶孔中。
5.根据权利要求4的液压装置(100)，其特征在于，所述轴盖(132，132’)通过紧固件固定连接到所述活塞(130)上。
6.根据权利要求4的液压装置(100)，其特征在于，所述轴盖(132，132’)的下端上设置有外螺纹，所述第二中心孔(131)的下部台阶孔内设置有与所述轴盖(132，132’)的下端上的外螺纹配合的内螺纹。
7.根据权利要求1中的液压装置(100)，其特征在于，所述第二中心孔(131)的上部台阶孔中设置有顶板(133)，所述顶板(133)的上表面与所述活塞(130)的上表面平齐。
8.根据权利要求1中的液压装置(100)，其特征在于，所述传感器(140，150)的底座(142，152)上设置有用于将传感器固定到所述缸体(110)上的安装法兰(143，153)，所述安装法兰(143，153)通过紧固件固定连接到所述缸体(110)上。
9.根据权利要求8的液压装置(100)，其特征在于，所述安装法兰(143，153)的外径大于所述第一中心孔(111)的直径并且小于所述第二中心孔(131)的下部台阶孔的直径。
10.根据权利要求1的液压装置(100)，其特征在于，所述传感器(140，150)的底座(142，152)上设置有外螺纹，所述第一中心孔(111)内设置有与所述传感器(140，150)的底座(142，152)上的外螺纹配合的内螺纹。
11.根据权利要求1的液压装置(100)，其特征在于，所述第一中心孔(111)为贯穿缸体(110)的底部的通孔。
12.根据权利要求8的液压装置(100)，其特征在于，所述第一中心孔(111)为贯穿缸体(110)的底部的通孔。
专利摘要本实用新型提供了一种用于轧机的液压装置，包括共轴布置的缸体、缸盖、活塞以及设置在活塞和缸体内部的测量活塞行程的位置传感器。通过将传感器设置在活塞和缸体内部，可以精确地测量活塞的行程，且便于安装和维护。
文档编号F15B15/14GK202955056SQ20122059236
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者余霏, 陈俊, 安斯加尔·拉德克 申请人:西门子Vai金属科技有限责任公司