CN110775821B - 一种回转角度检测装置及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转角度检测装置及起重机，涉及工程机械技术领域。包括基座、编码器和回转齿轮，所述编码器设置在所述基座内，所述编码器包括传动连接的编码器本体和传动主轴，所述回转齿轮的回转中心与所述传动主轴固定连接，所述回转齿轮用于和回转机构啮合传动。能够提升回转角度的检测精度。

Description

一种回转角度检测装置及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种回转角度检测装置及起重机。

背景技术

随着现代工程机械智能化水平的提高，对工程机械自身状态的高精度检测越来越重要。回转角度的检测对于工程机械动作的控制及安全性能也至关重要。回转角度检测装置直接关系回转角度的计量，因此，回转角度检测装置的可靠性和准确度是工程机械回转装置准确控制的最关键要素。

现有技术中，工程机械回转角度检测一般是在两个相向回转机构的中心位置安装一个回转导电环，此导电环除了在两个回转装置之间传输信号外，如果有回转角度检测需求，则在导电环的中间还安装一回转编码器。回转检测装置相对回转一周时，回转编码器相对回转一周，此回转编码器可反馈回转的相对位置。

但是，回转导电环的检测精度较低，不同轴度较大，不利于检测精度的提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回转角度检测装置及起重机，能够提升回转角度的检测精度。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种回转角度检测装置，包括基座、编码器和回转齿轮，所述编码器设置在所述基座内，所述编码器包括传动连接的编码器本体和传动主轴，所述回转齿轮的回转中心与所述传动主轴固定连接，所述回转齿轮用于和回转机构啮合传动。

可选地，所述基座包括柱形外壳，所述柱形外壳内设置有与所述柱形外壳固定连接的弹性连接片，所述编码器还包括与所述编码器本体固定连接的固定套，所述固定套和所述弹性连接片连接。

可选地，所述传动主轴的外圈设置有环形凸起，所述传动主轴的外圈还套设有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承位于所述环形凸起的两侧，且所述第一轴承和所述第二轴承位于所述传动主轴和所述柱形外壳之间。

可选地，所述基座还包括上端盖和下端盖，所述上端盖和所述下端盖分别设置在所述柱形外壳的相对两端，所述下端盖设置有过孔，用于使所述传动主轴穿过。

可选地，所述过孔的内壁设置有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内设置有第一密封圈，所述第一密封圈抵持在所述环形凹槽与所述传动主轴之间。

可选地，所述上端盖设置有第二环形凹槽，或所述柱形外壳与所述上端盖连接的一端设置有所述第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈压合在所述上端盖和所述柱形外壳之间。

可选地，所述下端盖和所述柱形外壳与所述下端盖连接的一端分别对应设置有切口，两所述切口共同形成第三环形凹槽，所述第三环形凹槽内设置有第三密封圈。

可选地，所述柱形外壳侧壁设置有连接孔，用于使线缆通过所述连接孔与所述编码器本体连接。

可选地，所述回转角度检测装置还包括齿轮防护罩，所述齿轮防护罩与所述下端盖固定连接。

本发明实施例的另一方面，提供一种起重机，包括如上任意一项所述的回转角度检测装置。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的回转角度检测装置及起重机，通过设置在基座内的编码器，能够保护编码器不受外界环境影响而意外磕碰损坏，有利于使编码器稳定持续的正常工作。通过与编码器本体传动连接的传动主轴，可以将传输至传动主轴的角位移通过编码器本体转换为电信号并输出。通过回转齿轮与回转机构啮合传动，可以将回转机构的大回转圈数转化为回转齿轮的小回转圈数，与常规实现方式中直接与回转机构连接的形式相比，能够提升回转角度的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的回转角度检测装置的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的回转角度检测装置的结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的回转角度检测装置的结构示意图之三；

图4为本发明实施例提供的弹性连接片的结构示意图。

图标：100-回转角度检测装置；110-基座；112-柱形外壳；1122-第二环形凹槽；1124-第三环形凹槽；1126-连接孔；114-弹性连接片；1142-安装孔；1144-定位孔；116-上端盖；118-下端盖；1182-第一环形凹槽；1184-第一密封圈；120-编码器；122-编码器本体；124-传动主轴；1242-环形凸起；1244-第一轴承；1246-第二轴承；1248-隔套；126-固定套；130-回转齿轮；140-齿轮防护罩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1和图2，本实施例提供一种回转角度检测装置100，包括基座110、编码器120和回转齿轮130，编码器120设置在基座110内，编码器120包括传动连接的编码器本体122和传动主轴124，回转齿轮130的回转中心与传动主轴124固定连接，回转齿轮130用于和回转机构啮合传动。

需要说明的是，第一，本发明实施例中，传动主轴124直接与回转齿轮130的回转中心固定连接，无需借助联轴器等其他的连接组件进行连接，有利于减小连接结构的尺寸，使相互间的连接更加紧凑可靠。其中，本发明实施例对固定连接的形式不做具体限制，只要能保证稳定的连接即可。示例的，可以采用轴孔配合的连接形式，回转齿轮130的回转中心处可设置有限位孔，该限位孔与传动主轴124的一端配合连接即可，连接处可采用轴扁位的形式防止相对转动。

第二，本申请的回转角度检测装置100可以安装在回转机构的回转转台上，以确保安装位置的相对固定，同时，可以将回转齿轮130与回转机构输出轴上的传动齿轮或者与输出轴上的齿形面啮合，以便于将回转机构的输出转速通过回转齿轮130传递至传动主轴124，进而角位移通过编码器本体122转换为电信号并输出。

本发明实施例提供的回转角度检测装置100，通过设置在基座110内的编码器120，能够保护编码器120不受外界环境影响而意外磕碰损坏，有利于使编码器120稳定持续的正常工作。通过与编码器本体122传动连接的传动主轴124，可以将传输至传动主轴124的角位移通过编码器本体122转换为电信号并输出。通过回转齿轮130与回转机构啮合传动，可以将回转机构的大回转圈数转化为回转齿轮130的小回转圈数，与常规实现方式中直接与回转机构连接的形式相比，能够提升回转角度的检测精度。

如图1和图2所示，基座110包括柱形外壳112，柱形外壳112内设置有与柱形外壳112固定连接的弹性连接片114，编码器120还包括与编码器本体122固定连接的固定套126，固定套126和弹性连接片114连接。

具体的，如图4所示，弹性连接片114上设置有安装孔1142，安装孔1142位于弹性连接片114的弹性活动部位，固定套126通过安装孔1142与弹性连接片114固定连接。另外，弹性连接片114上还设置有定位孔1144，弹性连接片114通过定位孔1144与柱形外壳112固定连接。

需要说明的是，本发明实施例对弹性连接片114的个数不做具体限制，示例的，弹性连接片114可以将两个层叠并作为一个整体使用，也可以采用三个。这样一来，不仅可以提升弹性连接片114的连接强度，防止受力变形而影响使用，也可以消除回转齿轮130与传动主轴124之间不同心的问题，有利于提升传动的稳定性，进而提升编码器120使用的稳定性。

如图2所示，传动主轴124的外圈设置有环形凸起1242，传动主轴124的外圈还套设有第一轴承1244和第二轴承1246，第一轴承1244和第二轴承1246位于环形凸起1242的两侧，且第一轴承1244和第二轴承1246位于传动主轴124和柱形外壳112之间。

具体的，通过在传动主轴124外圈设置的环形凸起1242，可以对第一轴承1244和第二轴承1246进行轴向限位，避免第一轴承1244和第二轴承1246在轴向窜动。另外，在第一轴承1244靠近弹性连接片114的一侧还可设置有间隙调整垫片，以使第一轴承1244的稳定连接。在第一轴承1244和第二轴承1246的外圈之间还设置有隔套1248，以保证第一轴承1244和第二轴承1246的稳定传动。

如图1和图3所示，基座110还包括上端盖116和下端盖118，上端盖116和下端盖118分别设置在柱形外壳112的相对两端，下端盖118设置有过孔，用于使传动主轴124穿过。

具体的，上端盖116可以起到密封基座110的作用，也可以作为连接件使用，示例的，可以通过上端盖116将回转角度检测装置100固定在回转机构的合适位置，以使回转齿轮130与回转机构传动连接。下端盖118也对基座110起到了密封的作用，避免编码器120受外力损坏。通过上端盖116、柱形外壳112和下端盖118的配合连接，使基座110形成密封的环境，能够适应环境复杂的工况，使回转角度检测装置100的适用性更广。

如图2所示，过孔的内壁设置有第一环形凹槽1182，第一环形凹槽1182内设置有第一密封圈1184，第一密封圈1184抵持在第一环形凹槽1182与传动主轴124之间。

示例的，第一密封圈1184可采用SDR型防尘圈，这种形式的防尘圈属于双向防尘作用的密封圈。向内具有U形密封圈的刮油功能，向外具有防止污物入侵的刮擦防尘作用，并且外圆定位好，使用温度范围广。另外，第一密封圈1184可采用丁腈橡胶、聚氨酯橡胶或氟橡胶等，以提升第一密封圈1184性能的稳定性。这样一来，可以防止外界的灰尘等污物通过该过孔进入到基座110内部，有利于提升编码器120使用时的稳定性。

如图2所示，上端盖116设置有第二环形凹槽1122，或柱形外壳112与上端盖116连接的一端设置有第二环形凹槽1122，第二环形凹槽1122内设置有第二密封圈，第二密封圈压合在上端盖116和柱形外壳112之间。

示例的，第二密封圈可采用O型圈，将第二密封圈置入第二环形凹槽1122内，当上端盖116与柱形外壳112之间连接时，有利于保证上端盖116与柱形外壳112之间的密封性，能够起到防尘防水等作用，有利于提升编码器120使用时的稳定性。

如图2所示，下端盖118和柱形外壳112与下端盖118连接的一端分别对应设置有切口，两切口共同形成第三环形凹槽1124，第三环形凹槽1124内设置有第三密封圈。

具体的，为了保证下端盖118与柱形外壳112连接处的密封性，通过分别在下端盖118的连接处，以及柱形外壳112的连接处设置的切口，便于置入第三密封圈，以形成稳定的密封效果。其中，第二轴承1246的外圈与第三密封圈抵持，同时，下端盖118也可以对第二轴承1246起到限位的作用，以保证连接结构的稳定性。

如图2和图3所示，柱形外壳112侧壁设置有连接孔1126，用于使线缆通过连接孔1126与编码器本体122连接。

示例的，连接孔1126可以设置为螺纹孔，在连接孔1126上可以通过过渡接头与柱形外壳112连接，并电缆密封头与过渡接头连接，最终使线缆从编码器本体122接出，形成所需的连接关系。

如图1和图2所示，回转角度检测装置100还包括齿轮防护罩140，齿轮防护罩140与下端盖118固定连接。

具体的，齿轮防护罩140可设置在半圆形结构，回转齿轮130非接触啮合的一侧通过齿轮防护罩140起到保护的作用，防止其他障碍物影响回转齿轮130的正常转动。

本发明实施例还公开了一种起重机，包括如上实施例的回转角度检测装置100。该起重机包含与前述实施例中的回转角度检测装置100相同的结构和有益效果。回转角度检测装置100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种回转角度检测装置，其特征在于，包括基座、编码器和回转齿轮，所述编码器设置在所述基座内，所述编码器包括传动连接的编码器本体和传动主轴，所述回转齿轮的回转中心与所述传动主轴固定连接，所述回转齿轮用于和回转机构啮合传动，所述基座包括柱形外壳，所述柱形外壳内设置有与所述柱形外壳固定连接的弹性连接片，所述编码器还包括与所述编码器本体固定连接的固定套，所述弹性连接片上设置有安装孔，所述安装孔位于所述弹性连接片的弹性活动部位，所述固定套通过所述安装孔与所述弹性连接片固定连接，能够消除所述回转齿轮与所述传动主轴之间的不同心。

2.根据权利要求1所述的回转角度检测装置，其特征在于，所述传动主轴的外圈设置有环形凸起，所述传动主轴的外圈还套设有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承位于所述环形凸起的两侧，且所述第一轴承和所述第二轴承位于所述传动主轴和所述柱形外壳之间。

3.根据权利要求1所述的回转角度检测装置，其特征在于，所述基座还包括上端盖和下端盖，所述上端盖和所述下端盖分别设置在所述柱形外壳的相对两端，所述下端盖设置有过孔，用于使所述传动主轴穿过。

4.根据权利要求3所述的回转角度检测装置，其特征在于，所述过孔的内壁设置有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内设置有第一密封圈，所述第一密封圈抵持在所述第一环形凹槽与所述传动主轴之间。

5.根据权利要求3所述的回转角度检测装置，其特征在于，所述上端盖设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈压合在所述上端盖和所述柱形外壳之间。

6.根据权利要求3所述的回转角度检测装置，其特征在于，所述柱形外壳与所述上端盖连接的一端设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈压合在所述上端盖和所述柱形外壳之间。

7.根据权利要求5或6所述的回转角度检测装置，其特征在于，所述下端盖和所述柱形外壳与所述下端盖连接的一端分别对应设置有切口，两所述切口共同形成第三环形凹槽，所述第三环形凹槽内设置有第三密封圈。

8.根据权利要求1所述的回转角度检测装置，其特征在于，所述柱形外壳侧壁设置有连接孔，用于使线缆通过所述连接孔与所述编码器本体连接。

9.根据权利要求3所述的回转角度检测装置，其特征在于，所述回转角度检测装置还包括齿轮防护罩，所述齿轮防护罩与所述下端盖固定连接。

10.一种起重机，其特征在于，包括权利要求1~9任意一项所述的回转角度检测装置。

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