ВЫТЯЖНОЙ ТРОСОВЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ШТОКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЦИЛИНДРА

Полезная модель относится к средствам контроля положения затворов гидротехнических сооружений.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.
Известна колонка управления, включающая корпус, размещенный в корпусе барабан с намотанным на барабан тросом, механизм возврата троса в виде противовеса и сельсин-датчик, см. Полонский Г.А. Механическое оборудование гидротехнических сооружений, стр. 156, рис. 11-9. Недостатком известного решения является сложность конструкции.
Известен тросовый датчик линейных перемещений, включающий корпус, размещенный в корпусе барабан с центральной осью и с намотанным на барабан тросом, механизм возврата троса в виде пружин и энкодер для электронного контроля положения затвора, см. www.waycon.de.
Известен тросовый датчик линейных перемещений содержащий корпус, размещенный в корпусе барабан с центральной осью и с намотанным на барабан тросом, а также механизм возврата троса в виде пружин и энкодер, который характеризуется тем, что датчик снабжен редуктором со стрелкой, барабан выполнен с центральной перегородкой, при этом пружины установлены внутри барабана симметрично относительно перегородки, а редуктор установлен на оси барабана с одной его стороны, а с другой стороны барабана на оси установлен поворотный энкодер, см. патент РФ №156628.
Данное техническое решение принято нами в качестве прототипа.
Оно обеспечивает визуализацию контроля за положением затвора, однако существенным недостатком данного решения является сложность сборки, обслуживания и ремонта конструкции, обусловленные тем, что все основные измерительные элементы датчика, а именно редуктор со стрелкой, энкодер, размещены на оси силового барабана с тросом, что приводило к тому, что при любой необходимости корректировки их параметров требовалось разбирать и затем снова собирать корпус силового барабана.
Задачей полезной модели является упрощение сборки, обслуживания и ремонта датчика.
Сущность заявляемой полезной модели как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Согласно полезной модели вытяжной тросовый датчик положения штока гидравлического цилиндра, содержащий корпус, размещенный в корпусе силовой барабан с центральной осью и с намотанным на нем тросом, а также механизм возврата троса в виде спиральных пружин и энкодер, который характеризуется тем, что он снабжен дополнительным измерительным барабаном, на котором намотано не менее двух витков троса, при этом ось измерительного барабана с одной стороны соединена с энкодером, а с другой стороны с червячным редуктором, на концах выходного вала которого установлен циферблат со стрелкой.
Обеспечиваемый полезной моделью технический результат заключается в том, что размещение энкодера и червячного редуктора на отдельном валу измерительного барабана значительно упрощает работы, связанные с необходимостью корректировки их параметров энкодера и червячного редуктора.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен поперечный разрез по заявленному датчик положения, присоединенному непосредственно к фланцу крышки верхней головки гидравлического цилиндра, на фиг. 2 - продольный разрез по заявленному датчику.
На чертежах позициями обозначены: 1 - фланец крышки верхней головки гидравлического цилиндра; 2 - трос; 3 - соединитель; 4 - шток гидравлического цилиндра; 5 - корпус; 6 - измерительный барабан; 7 - силовой барабан; 8 - ось измерительного барабана; 9 - червячный редуктор; 10 - энкодер; 11 - циферблат со стрелкой; 12 - спиральная пружина.
Корпус датчика укреплен на фланце 1 крышки верхней головки гидравлического цилиндра. Трос 2 датчика посредством соединителя 3 крепится к штоку гидравлического цилиндра 4. В корпусе датчика 5 смонтированы два барабана: измерительный 6 и силовой 7. На измерительном барабане наматывается два витка троса, а на силовой укладывается весь оставшийся трос (до 17 метров) в два слоя.
Ось измерительного барабана 8 соединена с одной стороны с червячным редуктором 9, а с другой стороны с энкодером 10.
На конце выходного вала червячного редуктора 9 установлен циферблат 11 со стрелкой. На оси силового барабана установлены две спиральные плоские пружины 12, обеспечивающие возврат и натяжение каната.
Заявленное устройство работает следующим образом.
При выдвижении штока 4 гидравлического цилиндра трос 2 приводит в вращение измерительный барабан 6, положение которого отслеживается абсолютным многооборотным энкодером 10 и отражается визуально стрелками на циферблатах 11.
Вместе с измерительным барабаном 6 вращается силовой барабан 7, закручивая спиральные пружины 12.
При подъеме штока 4 гидравлического цилиндра закрученные спиральные пружины 12 обеспечивают вращение силового барабана 7, за счет чего осуществляется намотка троса 2 на силовой барабан 7 и одновременное вращение измерительного барабана 6. Вращение вала измерительного барабана 6 фиксируется энкодером 10 и отображается положением стрелки на циферблате 11, установленным на выходном валу червячного редуктора 9.
Заявленный датчик разработан для применения на гидравлических цилиндрах и служит для определения положения штока цилиндра. Получая сигнал отклика с помощью энкодера, можно управлять положением штока цилиндра или обеспечивать синхронное движение нескольких цилиндров.
Заявленное устройство может быть реализовано с использование известных технических средств и технологий и обеспечивает необходимый надежный визуальный и приборный контроль за положением затвора.