CN106767655B - 补偿式角度检测装置 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种补偿式角度检测装置，涉及机械检测装置；补偿式角度检测装置包括固定支架、滑块、回转检测轮、转速检测装置和控制器；固定支架固定在回转机构上部钢结构上，转速检测装置与控制器连接；滑块滑动连接在固定支架上，滑块与固定支架之间设有预紧弹簧，并设有可检测预紧弹簧的压力传感器；回转检测轮转动连接在滑块上，回转检测轮包括转轴、键连接在转轴上的可变形环体、套设在可变形环体外的多个弹性环体以及可使可变形环体扩张的气体增压装置，弹性环体上设有缺口，弹性环体的缺口相互错开；转轴与转速检测装置连接，压力传感器和气体增压装置均与控制器连接；该装置可以防止回转检测轮磨损影响检测结果。

Description

补偿式角度检测装置

技术领域

本发明涉及机械检测装置，具体涉及一种补偿式角度检测装置。

背景技术

申请号为201210334877.5的中国专利公开了一种回转机构角度检测装置，其主要包括了包括固定支架、回转检测轮、编码器和预紧装置；摆动架通过转轴与固定支架连接；回转检测轮通过轴固定在摆动架上；编码器转动轴通过联轴器与轴连接；预紧装置一端与摆动架固定，另一端与固定支架固定；通过回转检测轮压紧回转机构的无齿式回转轴承使与之随动的方式带动旋转编码器运动，实现角度测量，预紧装置能够保证回转检测轮与回转机构无齿式回转轴承之间的压紧力。

但上述的回转机构角度检测装置中的回转检测轮磨损后，回转检测轮的直径将变小，而无齿式回转轴承的直径远大于 回转检测轮的直径，因此无齿式回转轴承的磨损量相对较小，即无齿式回转轴承边缘的线速度变化不大，则回转检测轮边缘的线速度仍然等于无齿式回转轴承边缘的线速度，因此随着回转检测轮不断磨损，回转检测轮的转动速度将变快，从而将影响检测结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种补偿式角度检测装置，以解决回转检测轮磨损后将影响检测结果的这一技术问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

补偿式角度检测装置包括固定支架、回转检测轮、转速检测装置和控制器；转速检测装置与控制器连接；还包括滑块，所述滑块滑动连接在固定支架上，滑块与固定支架之间设有预紧弹簧，并设有可检测预紧弹簧的压力传感器；所述回转检测轮转动连接在滑块上，回转检测轮包括转轴、键连接在转轴上的可变形环体、套设在可变形环体外的多个弹性环体以及可使可变形环体扩张的气体增压装置，所述弹性环体上设有缺口，弹性环体的缺口相互错开；所述转轴与转速检测装置连接，所述压力传感器和气体增压装置均与控制器连接。

本方案补偿式角度检测装置的原理在于：

将固定支架固定在回转机构上部钢结构上，并使弹性环体与无齿式回转轴承的表面接触，可变形环体张紧弹性环体，使得弹性环体与可变形环体与之间具有较大的摩擦力；从而当弹性环体跟随无齿式回转轴承转动时，可变形环体可将转速传递到转轴上，从而带动转速检测装置转动。

当弹性环体磨损后，则回转检测轮的直径变小，预紧弹簧将推动滑块下移，以使回转测试轮与无齿式回转轴承接触。预紧弹簧推动滑块下移后，预紧弹簧产生的压力将减小，同时压力传感器将捕捉该变化；从而控制器将控制气体增压装置启动，使可变形环体扩张，变形环体也将向外扩张，则回转检测轮的直径增大，以对磨损量进行补偿。当磨损量获得补偿后，滑块上移，则预紧弹簧恢复到预紧压力，气体增压装置停止工作。

本方案中，弹性环体可以增加回转检测轮与无齿式回转轴承的接触面积，同时可以保证回转检测轮的圆度。弹性环体上设置的缺口可使具有较大的变形量，且各弹性环体的缺口相互错开可以防止缺口扩大后影响回转检测轮的圆度。

本方案产生的有益效果是：

（一）回转检测轮磨损后，通过增大回转检测轮的内部压力，可使回转检测轮扩张，从而补偿回转检测轮的磨损量，因此可以使测量结果不受回转检测轮磨损的影响。

（二）弹性环体便于更换，当弹性环体大于一定程度后通过更换弹性环体，可使回转检测轮继续使用，从而可以节约成本。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述可变形环体为环形气囊，环形气囊的内周固定有套环，套环与转轴花键连接，所述气体增压装置为增压机，增压机与环形气囊连接，且一个环形气囊对应一个弹性环体。通过环形气囊控制回转检测轮的直径，可以使结构简单控制方便。

优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，所述可变形环体为若干相互接触的碟簧，所述气体增压装置包括增压机和压板，压板设于碟簧的两端，增压机可使压板挤压碟簧。由于碟簧刚性好，因此可以保证回转检测轮的圆度，从而可以提高检测结果的精确性。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述转轴的两端套设有气筒，气筒内设有与对应的压板连接的活塞，所述增压机与气筒连接。该结构简单，利于维护且连接方便。

优选方案四：作为对基础方案的进一步优化，所述预紧弹簧采用气弹簧，则通过将压力传感器设置在气弹簧内，可以更方便的对预紧弹簧的压力进行监测。

附图说明

图1是本发明补偿式角度检测装置实施例一的结构示意图；

图2是本发明补偿式角度检测装置实施例二的结构示意图；

图3是本发明补偿式角度检测装置实施例一中钢套的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：固定支架10、滑块20、气弹簧30、转速检测装置41、回转检测轮50、转轴51、环形气囊52、钢套53、套环54、缺口55、碟簧56、气筒57、活塞58、压板59。

实施例一：

如图1、图3所示，补偿式角度检测装置包括固定支架10、回转检测轮50、滑块20、转速检测装置41 和控制器；固定支架10固定在回转机构上部钢结构上，转速检测装置41 与控制器连接。固定支架10上设有滑柱，滑块20套接在滑柱上，从而使滑块20与固定支架10滑动连接；滑块20与固定支架10之间设有预紧弹簧，预紧弹簧采用气弹簧30，其气弹簧30内设有压力传感器，压力传感器可监测气弹簧30内的气压；压力传感器与控制器电连接，从而压力传感器可实时向压力控制器反馈气弹簧30内的压力情况。

回转检测轮50包括转轴51、可变形环体、弹性环体以及气体增压装置。可变形环体为环形气囊52，环形气囊52的内周固定有套环54，套环54与转轴51花键连接；弹性环体为钢套53，钢套53的侧面设有缺口55，当钢套53扩张时钢套53将呈C形。气体增压装置采用增压泵，回转检测轮50通过转轴51转动连接在滑块20上，环形气囊52和钢套53各设有四个，且一个环形气囊52外套设一个钢套53，环形气囊52将钢套53张紧，当钢套53转动时，钢套53与环形气囊52之间的摩擦力将驱动环形气囊52转动，进而通过套环54带动转轴51转动。为了防止钢套53上的缺口55影响回转检测轮50上的圆度，钢套53上的缺口55相互错开，且相邻的钢套53错开90º。转轴51与转速检测装置41 连接，增压泵与气囊连接，且增压泵与气囊连接处设有单向阀，同时转速检测装置41 和增压泵均与控制器连接。

钢套53与无齿式回转轴承的表面接触，当钢套53跟随无齿式回转轴承转动时，环形气囊52将转速传递到转轴51上，从而带动转速检测装置41 转动。当钢套53磨损后，则回转检测轮50的直径变小，气弹簧30将推动滑块20下移，以使回转测试轮与无齿式回转轴承接触。气弹簧30推动滑块20下移后，气弹簧30产生的压力将减小，同时压力传感器将捕捉该变化；从而控制器将控制增压泵启动，使环形气囊52扩张，钢套53也将向外扩张，则回转检测轮50的直径增大，以对磨损量进行补偿。当磨损量获得补偿后，滑块20上移，则气弹簧30恢复到预紧压力，增压泵停止工作。

实施例二：

如图2所示，实施例二与实施例一的区别在于，回转检测轮50包括转轴51、可变形环体、弹性环体以及气体增压装置。可变形环体为碟簧56，弹性环体与实施例一中的弹性环体结构相同。而气体增压装置除包括增压泵外，还包括 气筒57、活塞58，以及与活塞58连接的压板59。碟簧56共设有十六个，且碟簧56花键连接在转轴51上，其中每四个碟簧56为一组，一组碟簧56对应一个钢套53，从而将钢套53张紧。在实施例二 中转轴51中空，气筒57套设在在转轴51上，转轴51的中部空腔与气筒57连通，而增压泵连通转轴51的中部空腔；且每组碟簧56的两端均设有气筒57，而活塞58设于气筒57内，压板59设于每组碟簧56的两端并与活塞58连接，从而通过压板59可压紧碟簧56。

当增压泵工作时，气筒57内的压力增大，从而推动活塞58移动，则压板59将挤压每组碟簧56的两端，从而每组碟簧56将收缩，使得碟簧56的向外扩张，即钢套53也将扩张，对回转检测轮50到磨损量进行补偿。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种补偿式角度检测装置，包括固定支架、回转检测轮、转速检测装置和控制器；转速检测装置与控制器连接；其特征在于，还包括滑块，所述滑块滑动连接在固定支架上，滑块与固定支架之间设有预紧弹簧，并设有可检测预紧弹簧的压力传感器；所述回转检测轮转动连接在滑块上，回转检测轮包括转轴、键连接在转轴上的可变形环体、套设在可变形环体外的多个弹性环体以及可使可变形环体扩张的气体增压装置，所述弹性环体上设有缺口，弹性环体的缺口相互错开；所述转轴与转速检测装置连接，所述压力传感器和气体增压装置均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的补偿式角度检测装置，其特征在于，所述可变形环体为环形气囊，环形气囊的内周固定有套环，套环与转轴花键连接，所述气体增压装置为增压机，增压机与环形气囊连接，且一个环形气囊对应一个弹性环体。

3.根据权利要求1所述的补偿式角度检测装置，其特征在于，所述可变形环体为若干相互接触的碟簧，所述气体增压装置包括增压机和压板，压板设于碟簧的两端，增压机可使两压板挤压碟簧。

4.根据权利要求3所述的补偿式角度检测装置，其特征在于，所述转轴的两端套设有气筒，气筒内设有与对应的压板连接的活塞，所述增压机与气筒连接。

5.根据权利要求1～3任一项所述的补偿式角度检测装置，其特征在于，所述预紧弹簧采用气弹簧。