一种压电力反馈的柱塞机器斜盘倾角测量装置，包括连接滑靴、可动弹簧座、弹簧、套筒、传力上盖、电极引出导线、电极引出插头、固定底座和压电片；固定底座与柱塞泵壳体连接，内有供压电片和传力上盖置入的容置腔；压电片连接电极引出导线，电极引出导线与电极引出插头连接；传力上盖一端与压电片接触，另一端与套筒连接；可动弹簧座设有置入套筒内的滑动块及与连接滑靴球铰的球形端头，连接滑靴固定于斜盘上，套筒内设有弹簧，两端分别顶抵传力上盖和滑动块；弹簧被压缩的长度跟随斜盘摆动角度变化，传力上盖接收弹簧力，压电片将力信号转换成电荷量，通过电荷量大小获得弹簧被压缩长度，再通过斜盘和倾角测量装置的尺寸和位置关系得到斜盘倾角。系得到斜盘倾角。系得到斜盘倾角。
【技术实现步骤摘要】
一种压电力反馈的柱塞机器斜盘倾角测量装置
[0001]本专利技术涉及轴向柱塞泵领域，尤其涉及一种压电力反馈的柱塞机器斜盘倾角测量装置。
技术介绍
[0002]斜盘式轴向柱塞泵作为液压系统中的关键元件，具有结构紧凑、效率高及流量调节方便等优点，广泛应用于工程机械、矿山机械等装备中。在柱塞泵容积效率分析过程中，其输出流量的调节主要通过其内部斜盘倾角角度的改变来实现，且柱塞泵理论流量需通过斜盘倾角角度计算得出。因此，实时监控斜盘角度是监控泵运行状态和研究泵动态特性的必要技术手段。目前一般采用间接测量的方式来测量斜盘倾角，但传统斜盘倾角测量装置通常较为复杂，且测量精度也需要提升。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种压电力反馈的柱塞机器斜盘倾角测量装置，该装置对泵的改动较小，通过间接测量的方式，能够较为准确地计算出真实工况下测试泵的斜盘倾角。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种压电力反馈的柱塞机器斜盘倾角测量装置，所述倾角测量装置包括连接滑靴、可动弹簧座、弹簧、套筒、传力上盖、电极引出导线、电极引出插头、固定底座和压电片；
[0006]所述固定底座与柱塞泵壳体连接，固定底座内设有供压电片和传力上盖置入的容置腔；所述压电片设有两组，两组压电片并联将电极引出导线粘结其中，电极引出导线的伸出端与电极引出插头连接；所述传力上盖的一端与压电片接触，另一端与套筒的一端连接；所述可动弹簧座设有置入套筒内的滑动块以及与连接滑靴球铰的球形端头，所述连接滑靴固定于斜盘上，所述套筒内设有弹簧，弹簧的两端分别顶抵传力上盖和滑动块；
[0007]其中，弹簧被压缩的长度跟随斜盘高频振动下的摆动角度而变化，传力上盖接收弹簧不同压缩长度下的弹簧力，压电片将力信号转换成电荷量，并通过电极引出插头将电荷量输出，通过测量电荷量大小，计算获得弹簧被压缩长度，再通过斜盘和所述倾角测量装置的尺寸和位置关系换算得到斜盘的倾角。
[0008]所述倾角测量装置设有两组，分别安装在斜盘的上下两侧，避免当斜盘处于倾角较小的状态时，存在滞环或死区，防止受力与输出电荷量不成线性关系。
[0009]所述连接滑靴开有球形凹槽，可动弹簧座的球形端头嵌入球形凹槽中配合形成球铰，球形凹槽的球面直径比球形端头的球面直径大，以使斜盘振动过程中球形端头始终位于球形凹槽中。
[0010]所述斜盘的倾角在任意状态下，弹簧均有足够的预紧力压紧所述传力上盖，以消除元件之间接触不良导致的非线性误差，使电极引出插头输出的电荷量与传力上盖接收的弹簧弹力大小始终保持线性关系。
[0011]所述柱塞泵壳体的上下两侧各设有一通孔，便于电极引出导线的导出。
[0012]相对于现有技术，本专利技术技术方案取得的有益效果是：
[0013]1、本专利技术将斜盘倾角测量装置嵌入柱塞泵腔体内，将斜盘倾角的大小逐步转变为输出电荷量的大小，结构简单，灵巧轻便，安装便利，解决传统斜盘倾角测量机构过于复杂的问题。
[0014]2、本专利技术采用的压电力反馈结构是一种自发电式和机电转换式结构，解决了传统斜盘倾角测量装置普遍需要外部能源供给的问题，同时在无需改变已有柱塞泵结构的前提下，实现对斜盘倾角的监测，极大提高了测量效率。
[0015]3、本专利技术装置简单可靠，且利用压电力反馈结构及上下对称式设计，有效地提高了响应速度和精准度，提高了泵的使用价值。
[0016]4、本专利技术采用的压电力反馈结构具有频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等优点，在不影响柱塞泵正常工作的同时保证斜盘倾角测量装置的精确性与便利性。
附图说明
[0017]图1为倾角测量装置安装于柱塞泵的结构示意图；
[0018]图2为倾角测量装置的结构示意图；
[0019]图3为倾角测量装置的原理图之一；
[0020]图4为倾角测量装置的原理图之二；
[0021]图5为倾角测量装置的原理图之三。
[0022]附图标记：柱塞泵壳体1，斜盘2，连接滑靴3，可动弹簧座4，弹簧5，套筒6，传力上盖7，电极引出导线8，电极引出插头9，固定底座10，压电片11。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。
[0024]如图1～2所示，本实施例所述倾角测量装置包括连接滑靴3、可动弹簧座4、弹簧5、套筒6、传力上盖7、电极引出导线8、电极引出插头9、固定底座10和压电片11；
[0025]所述固定底座10与柱塞泵壳体1连接，固定底座10内设有供压电片11和传力上盖7置入的容置腔；所述压电片11设有两组，两组压电片11并联将电极引出导线8粘结其中，电极引出导线8的伸出端与电极引出插头9连接；所述传力上盖7的一端与压电片11接触，另一端与套筒6的一端连接；所述可动弹簧座4设有置入套筒6内的滑动块以及与连接滑靴3球铰的球形端头，所述连接滑靴3固定于斜盘上，所述套筒6内设有弹簧5，弹簧5的两端分别顶抵传力上盖7和滑动块；具体地，所述连接滑靴3开有球形凹槽，可动弹簧座4的球形端头嵌入球形凹槽中配合形成球铰，球形凹槽的球面直径比球形端头的球面直径大，以使斜盘2振动过程中球形端头始终位于球形凹槽中。
[0026]本实施例中，在柱塞泵壳体1的上下两侧各开一个符合电极引出导线8尺寸的通孔，以便于电极引出插头9的导出；在柱塞泵壳体1左侧及固定底座10的恰当位置开两合适大小的螺栓孔，用两只与所述螺栓孔相配合的固定螺栓及两只相应的锁紧螺母将固定底座
10与柱塞泵壳体1相固定。所述套筒6与传力上盖7通过螺栓固定连接。所述传力上盖7与固定底座10以及压电片11整体可通过绝缘螺栓连接。
[0027]所述倾角测量装置设有两组，分别安装在斜盘2的上下两侧，避免当斜盘2处于倾角较小的状态时，即压电片11产生电压较小阶段，存在滞环或死区，防止受力与输出电荷量不成线性关系，保证了斜盘2倾角测量的精确性。
[0028]其中，弹簧5被压缩的长度跟随斜盘2高频振动下的摆动角度而变化，传力上盖7接收弹簧5不同压缩长度下的弹簧力，压电片11将力信号转换成电荷量，并通过电极引出插头9将电荷量输出，通过测量电荷量大小，计算获得弹簧5被压缩长度，再通过斜盘2和所述倾角测量装置的尺寸和位置关系换算得到斜盘2的倾角。
[0029]本专利技术一种压电力反馈的柱塞机器斜盘倾角测量装置，具体包括如下步骤：
[0030](1)采集真实工况下弹簧5的力信号：轴向柱塞泵作为测试泵，在真实工况下，斜盘2的倾角会发生周期性连续变化，通过球铰的连接使可动弹簧座4的位移发生周期性连续变化，从而影响弹簧5弹力产生周期性连续变化，并由传力上盖7同步采集弹簧5力信号。
[0031](2)采集电极引出插头8输出的电荷量：传力上盖7作为传力元件，将弹簧5弹力传递给压电片11，使其产生弹性形变本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压电力反馈的柱塞机器斜盘倾角测量装置，其特征在于：所述倾角测量装置包括连接滑靴、可动弹簧座、弹簧、套筒、传力上盖、电极引出导线、电极引出插头、固定底座和压电片；所述固定底座与柱塞泵壳体连接，固定底座内设有供压电片和传力上盖置入的容置腔；所述压电片设有两组，两组压电片并联将电极引出导线粘结其中，电极引出导线的伸出端与电极引出插头连接；所述传力上盖的一端与压电片接触，另一端与套筒的一端连接；所述可动弹簧座设有置入套筒内的滑动块以及与连接滑靴球铰的球形端头，所述连接滑靴固定于斜盘上，所述套筒内设有弹簧，弹簧的两端分别顶抵传力上盖和滑动块；其中，弹簧被压缩的长度跟随斜盘高频振动下的摆动角度而变化，传力上盖接收弹簧不同压缩长度下的弹簧力，压电片将力信号转换成电荷量，并通过电极引出插头将电荷量输出，通过测量电荷量大小，计算获得弹簧被压缩长度，再通过斜盘和所述倾角测量装置的尺寸和位置关系换算得到斜盘的倾角。2.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶绍干，许少清，霍志亮，
申请(专利权)人：西派格南通电液控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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