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磁感應液壓油缸原理及應用

日期:2022-04-23

在液壓油缸應用領域,由于主機的運行需要,經常會碰到液壓油缸行程需要根據情況調整的情形。比如液壓工裝夾具定位或夾緊

位置的行程變更,收割機割架位置的變化等,都需要對液壓油缸的行程進行調節。


今天我們介紹一款用于位置信號反饋和行程調節的液壓油缸——磁感應液壓油缸。

什么是磁感應液壓油缸

磁感應液壓油缸,其活塞帶有磁環,在液壓油缸的外部安裝磁感應傳感器,以檢測活塞的位置,進而實現一些其他的控制方案。

磁感應液壓油缸按外形可以分為焊接油缸、拉桿油缸和塊狀油缸。


磁感應傳感器是一種將磁信號轉換為電信號的裝置,也稱“磁感應開關”。根據控制液壓油缸的情況和檢測信號的需要來決定磁感

應開關的數量和安裝位置,安裝在需要停、動的位置,中途不需要停止的則安裝在液壓油缸兩端,可以根據需要調整磁性開關的

位置。


磁感應液壓油缸工作原理

磁感應傳感器本身并不能控制油缸的行程,需與其他液壓元件配合使用,共同作用完成油缸行程的控制。


1.磁感應液壓油缸的工作原理


磁感應傳感器一般安裝在缸筒外側,其作用是檢測油缸的活塞位置,即檢測活塞的運動行程。其工作原理是:

(1)在非磁性體的活塞上安裝一個永久磁鐵的磁環;

(2)活塞移動時,磁環隨著活塞一塊移動,當磁環靠近磁感應開關時,磁感應傳感器內部的電路導通,產生信號;當磁環離開

感應開關的區域時,失去感應的磁性從而使得電路斷開,不產生信號。


磁感應液壓油缸是通過信號傳遞給油缸,使得液壓油缸的動作可以達到自己想要的效果。當需要控制液壓油缸的行程時,必須先偵

測到活塞的位移情況。如下圖所示,為了知道液壓油缸活塞最內端和最外端的兩個絕對位置,可以用A、B兩個磁感應傳感器來檢測。在油缸的活塞環上,包有一層“永久磁鐵”即磁環。當活塞往外運動到最外端時,傳感器A就發出信號(一般傳感器上有指示燈);當活塞往內運動到最內端時,傳感器B 就發出信號。這樣就可以檢測油缸活塞的位置。


(3)磁感應傳感器與PLC模塊和電源相連,完成液壓油缸的下一步動作。液壓油缸活塞行程的電信號傳遞到PLC模塊輸入端以提

供控制信號,PLC模塊根據輸入信號運行PLC程序,由輸出端輸出信號到下游部件如液壓換向閥。根據具體的工作場合設定PLC模

塊的功能,由液壓換向閥等下游部件控制活塞的后續動作:換向或停止,從而達到控制油缸行程的目的。


2.磁感應開關的類型

按結構形式,磁感應開關分為磁簧管有接點型(DSI)和電子式無接點型(SCI)。

(1)磁簧管有接點型,其內部是左右兩片呈交迭狀且間隔一小段空隙的金屬片(簧片),密封于一玻璃管中。當有外部磁場靠

近時,管內的兩個簧片被磁化而互相吸引接觸,簧片就會吸合在一起,使結點所接的電路連通。


(2)電子式無接點型,是通過對內部晶體管的控制來發出控制信號。當磁環靠近感應開關時,晶體管導通,產生電信號;當磁

環離開磁性開關后,晶體管關斷,電信號消失。


(3)磁感應開關的選型


有接點和無接點磁性開關內部結構不同,特征也不一樣,如:信號輸出和振蕩現象等方面上,無接點開關的性能比有節點開關的

性能好,但是有接點開關存在機械上的壽命限制。在實際應用中,這些優劣特性方面的內容幾乎還沒有造成問題發生的例子。


有接點和無接點開關的使用區分,按照其在各個領域上的優劣性來區分是很難的,最終還是要根據用戶對裝置上的設計思想來決

定。


磁感應液壓油缸的應用




磁感應傳感器用于檢測油缸行程的位置,不需要在行程兩端設置行程開關等機控閥,不需要在活塞桿的端部設置撞塊,所以使用方便,結構緊湊,靠性高,壽命長,成本低。




磁感應液壓油缸被用于汽車、冶金、化工等行業,特別適用于需要在行程中間某位置反饋信號的場合,完成較復雜的動作過程。


隨著半導體技術和通訊技術的發展,制造業逐漸以智能制造設備替代人工制造,磁感應油缸在自動化生產線中應用廣泛,實現送料、加工、裝配、輸送等工作。
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