CN114221188B - 一种回转接头及作业机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种回转接头及作业机械，其中，回转接头包括轴套、主轴和储线盒。其中，储线盒具有容纳腔，储线盒上设有与容纳腔连通的第一出线口。回转接头使用时，将其连接在工作装置上，电缆穿设在主轴的过线孔和储线盒内，在储线盒内储存一段松弛状态的电缆，主轴相对轴套转动时，接线盒内松弛状态的电缆为上下电缆的相对转动提供回转余量，防止电缆自身扭转，有效保护电缆，防止电缆损坏；并且松弛段电缆位于储线盒内，不会缠绕刮碰储线盒外部机构，以有效保护电缆，延长电缆的使用寿命。回转接头通过储线盒容纳一段松弛电缆，为上下电缆的相对转动提供回转余量，结构简单、不易损坏，无需设置电滑环，成本低，可有效降低维修成本。

Description

一种回转接头及作业机械
技术领域
本发明涉及回转接头技术领域，具体涉及一种回转接头及作业机械。
背景技术
现有回转接头包括电滑环和可转动地设于电滑环一端的接头本体，电滑环包括外壳、导电环和电刷，外部电缆一端连接在导电环上，内部电缆一端连接电刷，另一端通过接头本体中部的通孔伸至接头本体底部，回转接头底部连接工作装置，底部的内部电缆连接工作装置实现信号传输，通过电滑环的设置使工作装置一侧的电缆随接头本体转动，防止接头本体转动时扭转电缆，防止电缆损坏。
上述的回转接头的电滑环成本高、不便维修；并且当回转接头应用在长时间受到冲击等恶劣工况时，电滑环容易损坏，维修成本增加。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的回转接头设置电滑环连接内外电缆导致成本高、电滑环容易损坏和电滑环维修成本高的缺陷，从而提供一种回转接头及作业机械。
为了解决上述问题，本发明提供了一种回转接头，其特征在于，包括主轴、轴套和储线盒。其中，轴套套设在主轴上，主轴可转动地设于所述轴套内；所述主轴上设有过线孔；储线盒固定连接在所述轴套上；所述储线盒具有用于储存电缆的容纳腔，所述储线盒上设有与所述容纳腔连通的第一出线口；所述容纳腔连通所述过线孔。
可选地，上述的回转接头，所述储线盒设于所述轴套底部。
可选地，上述的回转接头，所述主轴底部伸入所述容纳腔以供电缆缠绕。
可选地，上述的回转接头，还包括设于所述主轴外并与所述主轴连接的角度检测机构，所述角度检测机构用于检测所述主轴的回转角度。
可选地，上述的回转接头，还包括传动组件，所述角度检测机构设于所述储线盒内并位于所述主轴的周向外；所述传动组件一端设于所述角度检测机构的旋转轴上，另一端连接所述主轴；
和/或所述角度检测机构为旋转编码器，所述旋转编码器的输出线适于连接电缆。
可选地，上述的回转接头，所述传动组件包括传动轮和摩擦件，其中，传动轮设于所述角度检测机构的旋转轴上；摩擦件套设在所述传动轮上，所述摩擦件的外周壁抵接所述主轴的外周壁，所述主轴通过所述摩擦件带动所述传动轮和所述旋转轴同步转动。
可选地，上述的回转接头，还包括设于所述主轴顶部的接线盒，所述接线盒上设有进线口和与所述过线孔连通的第二出线口；所述接线盒适于容纳电缆接头；和/或
回转接头还包括设于所述储线盒上的回转驱动机构，所述回转驱动机构的驱动轴连接所述主轴。
本发明提供一种作业机械，包括上述中任一所述的回转接头和工作装置，所述轴套连接于所述工作装置上。
可选地，上述的作业机械，还包括主进油管和主回油管。其中，主进油管一端连接所述回转接头的出油口，另一端连接所述工作装置的进油口；主回油管一端连接所述回转接头的回油口，另一端连接所述工作装置的回油口。
可选地，上述的作业机械，所述储线盒上设有回转驱动机构，所述作业机械还包括电磁阀、分支进油管、分支回油管、驱动进油管和驱动回油管。其中，电磁阀适于连接电缆；分支进油管的两端分别连通所述主进油管和所述电磁阀的第一进油口；分支回油管的两端分别连通所述主回油管和所述电磁阀的第二进油口；驱动进油管的两端分别连通所述电磁阀的第一出油口和所述回转驱动机构的进油口；驱动回油管的两端分别连接所述电磁阀的第二出油口和所述回转驱动机构回油口。
本发明具有以下优点：
1.本发明提供的回转接头使用时，将其连接在工作装置上，电缆穿设在主轴的过线孔和储线盒内，在储线盒内储存一段松弛状态的电缆，主轴相对轴套转动时，储线盒相对主轴固定不动，主轴内部的电缆随主轴转动，接线盒内松弛状态的电缆随主轴内部的电缆转动，为上下电缆的相对转动提供回转余量，防止电缆自身扭转，有效保护电缆，防止电缆损坏；并且松弛段电缆位于储线盒内，不会缠绕刮碰储线盒外部机构，以有效保护电缆，延长电缆的使用寿命。回转接头通过储线盒容纳一段松弛电缆，为上下电缆的相对转动提供回转余量，结构简单、不易损坏，无需设置电滑环，成本低，可有效降低维修成本。
2.主轴底部伸入容纳腔以供电缆缠绕。电缆缠绕在主轴上，防止接线盒内松弛的电缆相互缠绕而损坏电缆。
3.回转接头通过内部油道输送液压油，油管少，结构简单。
4.主轴和连接盘分体设置便于加工成型，利于减少两者的加工成本，同时便于通过直径较大的连接盘连接回转接头以上的结构。
5.回转接头还包括设于主轴外并与主轴连接的角度检测机构，角度检测机构用于检测主轴的回转角度。
6.主轴通过摩擦件带动传动轮和旋转轴同步转动。传动组件结构简单，制造成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1示出了本发明实施例1提供的回转接头的第一角度剖视图；
图2示出了图1中A部的局部放大图；
图3示出了图2中C部的局部放大图；
图4示出了本发明实施例1提供的回转接头的第二角度剖视图；
图5示出了图4中B部的局部放大图；
图6示出了本发明实施例2提供的作业机械的第一角度示意图；
图7示出了本发明实施例2提供的作业机械的第二角度示意图。
附图标记说明：
1-回转接头；11-轴套；12-主轴；121-过线孔；122-进油孔；123-回油孔；13-储线盒；131-第一出线口；14-角度检测机构；141-旋转轴；151-传动轮；152-摩擦件；16-接线盒；161-进线口；162-第二出线口；17-回转驱动机构；18-回转支承；19-连接盘；110-第一油座；111-第二油座；112-连接座；113-防护盖；114-第一防护圈；2-工作装置；31-主进油管；32-主回油管；33-分支进油管；34-分支回油管；35-驱动进油管；36-驱动回油管；4-电磁阀盒；5-电缆；6-钢丝绳；7-液压油管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种回转接头1，如图1至图5所示，其包括轴套11、主轴12和储线盒13。其中，轴套11套设在主轴12外，主轴12可转动地设于轴套11内；主轴12上设有过线孔121；储线盒13固定连接在轴套11上；储线盒13具有储存电缆5的容纳腔，储线盒13上设有与容纳腔连通的第一出线口131。
此结构的回转接头1使用时，将其连接在工作装置2上，电缆5穿设在主轴12的过线孔121和储线盒13内，在储线盒13内储存一段松弛状态的电缆5，主轴12相对轴套11转动时，储线盒13相对主轴12固定不动，主轴12内部的电缆5随主轴12转动，接线盒16内松弛状态的电缆5随主轴12内部的电缆5转动，为上下电缆5的相对转动提供回转余量，防止电缆5自身扭转，有效保护电缆5，防止电缆5损坏；并且松弛段电缆5位于储线盒13内，不会缠绕刮碰储线盒13外部机构，以有效保护电缆5，延长电缆5的使用寿命。回转接头1通过储线盒13容纳一段松弛电缆5，为上下电缆5的相对转动提供回转余量，结构简单、不易损坏，无需设置电滑环，成本低，可有效降低维修成本。
参见图1和图2，储线盒13设于轴套11底部。轴套11呈空心圆柱状，其底部外凸形成环状的第一安装部，储线盒13呈空心圆柱状，其内腔作为电缆5容纳腔，储线盒13顶部外凸形成环状的第二安装部，第二安装部通过螺钉固定在第一安装部上，以将储线盒13固定在轴套11底部。
可选地，第一出线口131设于储线盒13底部，便于电缆5向下延伸。储线盒13底板内壁设有第一防护圈114，第一防护圈114材质为橡胶或尼龙。第一防护圈114设于第一出线口131内侧，其边缘设有倒角，以供电缆5搭接以保护电缆5。
最佳地，主轴12底部伸入容纳腔以供电缆5缠绕。电缆5缠绕在主轴12上，防止接线盒16内松弛的电缆5相互缠绕而损坏电缆5。回转接头1使用时，可将电缆5顺时针缠绕在主轴12底部，使电缆5的缠绕方向与主轴12的回转方向相反，主轴12转动时，缠绕在主轴12底部的电缆5逐渐松开，为上下电缆5的相对转动提供回转余量，电缆5逐渐松开时，不受回转作用力，以有效保护储线盒13内的电缆5。
参见图1和图2，主轴12间隙配合在轴套11内，主轴12顶部固定连接连接盘19，连接盘19呈圆柱状，连接盘19直径大于主轴12直径。连接盘19外周壁固定设有第一油座110，第一油座110上部固定设有第二油座111，第一油座110和第二油座111上设有相互连通的竖向油道，第一油座110底部设有与其竖向油孔连通的水平环形油道，连接盘19上设有相互连通的水平油道和竖向油道；主轴12内部为实心结构，其上设有进油孔122和回油孔123，进油孔122和回油孔123均呈L型，轴套11上设有水平的环形油孔。轴套11的水平环形油孔外端适于连接油管，以将液压油输送至工作装置2。第二油座111的竖向油道作为接口连接液压油管7，液压油再依次经第二油座111和第一油座110的竖向油道、第一油座110的水平环形油道、连接盘19的水平油道和竖向油道、主轴12的进油孔122和轴套11的水平环形油孔输送至工作装置2，回油路径与进油路径相反。回转接头1通过内部油道输送液压油，油管少，结构简单。
最佳地，主轴12的水平进油孔122和水平回油孔123上下侧均设有密封圈，防止液压油泄漏。轴套11与主轴12接触的上下两端设有防尘圈，防止灰尘进入主轴12与轴套11之间的间隙，保证主轴12顺畅转动。
轴套11顶部设有回转支承18，回转支承18的内圈通过螺钉固定在轴套11上，回转支撑外圈通过螺钉固定在连接盘19上，主轴12与轴承内圈间隙配合。主轴12转动时带动连接盘19其以上结构同步转动。由于主轴12和连接盘19的直径和体积均较大，两者分体设置便于加工成型，利于减少两者的加工成本，同时便于通过直径较大的连接盘19连接回转接头1以上的结构。
回转接头1还包括设于储线盒13上的回转驱动机构17，回转驱动机构17的驱动轴连接主轴12，回转驱动机构17驱动主轴12旋转。可选地，回转驱动机构17为回转油缸，回转油缸的输出轴连接主轴12底部，接线盒16内的电缆5绕设在主轴12底部和回转油缸输出轴上。
参见图2和图3，回转接头1还包括设于主轴12外并与主轴12连接的角度检测机构14，角度检测机构14用于检测主轴12的回转角度。回转接头1连接工作装置2，主轴12驱动工作装置2旋转一定角度，使工作装置2的工作部对准指定的工作位置即可，角度检测机构14在此过程中检测主轴12和工作装置2的旋转角度是否达到预定角度。
回转接头1还包括传动组件，角度检测机构14设于储线盒13内并位于主轴12的周向外；传动组件一端设于角度检测机构14的旋转轴141上，另一端连接主轴12；主轴12转动时，通过传动组件带动角度检测机构14的旋转轴141同步转动，以检测主轴12的角位移。
优选地，角度检测机构14为旋转编码器，旋转编码器为现有结构，旋转编码器的输出线适于连接电缆5，电缆5适于连接主机控制器，回转驱动机构17连接主机控制器，主机控制器可根据旋转编码器的反馈信号自动控制回转驱动机构17驱动主轴12旋转指定角度，或控制回转驱动机构17停止转动。
最佳地，传动组件包括传动轮151和摩擦件152，其中，传动轮151设于旋转编码器的旋转轴141上；摩擦件152套设在传动轮151上，摩擦件152的外周壁抵接主轴12的外周壁，主轴12通过摩擦件152带动传动轮151和旋转轴141同步转动。传动组件结构简单，制造成本低。例如，摩擦件152为耐磨橡胶圈。
可选地，轴套11底部固定有连接座112，旋转编码器通过螺钉固定在连接座112上。连接座112底部设有防护盖113，主轴12底部直径小于其上部直径，主轴12上下段形成台阶面，防护盖113中部抵接在主轴12的台阶面上，防护盖113中部通过螺钉固定在主轴12上。防护盖113外部内凹形成容纳旋转编码器的让位空间。防护盖113设在旋转编码器外，以拖住旋转编码器线束，防止旋转编码器线束与主轴12内的电缆5相互缠绕。例如。防护盖113材质为橡胶或尼龙。防护盖113上设有供电缆5通过的线孔。
参见图4和图5，回转接头1还包括设于主轴12顶部的接线盒16，接线盒16上设有进线口161和与过线孔121连通的第二出线口162；接线盒16适于容纳电缆5接头。从主机延伸下来的外部线缆端头与伸至主轴12内的内部线缆端头在接线盒16内通过电缆5插头连接，内外电缆5接头位于接线盒16内，防止电缆5接头受外部环境干扰和腐蚀。
可选地，接线盒16呈空心圆柱状，进线口161成型在接线盒16顶板上，第二出线口162成型在接线盒16底板上，进线口161和第二出线口162上设有橡胶或尼龙材质的第二防护圈，以保护电缆5。接线盒16底板外凸形成环状的第三安装部，第三安装部通过螺钉固定在连接盘19上。第三安装部凸出于其侧壁外，便于通过第三安装部将接线盒16安装在连接盘19上。接线盒16外周壁设有遮挡座，遮挡座底部通过螺栓固定在连接盘19上，遮挡座环设在接线盒16外，以防护接线盒16。
连接盘19上设有过线通道，电缆5经连接盘19的过线通道和主轴12过线孔121向下延伸进储线盒13。
作为实施例1的第一个可替换实施方式，上述的回转驱动机构17还可以为液压马达。
作为实施例1的第二个可替换实施方式，上述的传动组件还可以为齿轮传动组件，齿轮传动组件包括两个分别设于旋转编码器的旋转轴141和主轴12上的两个齿轮，主轴12转动通过齿轮传动组件带动旋转轴141同步转动。
作为实施例1的第三个可替换实施方式，角度检测机构14还可以与主轴12同轴设置；作为进一步变形，角度检测机构14还可以为旋转角度测量仪。
作为实施例1的第四个可替换实施方式，储线盒13还可以设于轴套11顶部，只要其具有容纳松弛电缆5的容纳腔，在上下电缆5相对旋转时为电缆5提供回转余量即可。
实施例2
本实施例提供一种作业机械，如图6和图7所示，其包括实施例1中的回转接头1和工作装置2，轴套11连接于工作装置2上。
此结构的作业机械，接线盒16内的电缆5可随主轴12内部的电缆5转动，为上下电缆5的相对转动提供回转余量，防止电缆5自身扭转，有效保护电缆5，防止电缆5损坏；并且松弛段电缆5位于储线盒13内，不会缠绕刮碰储线盒13外部机构，以有效保护电缆5，延长电缆5的使用寿命。回转接头1通过储线盒13容纳一段松弛电缆5，为上下电缆5的相对转动提供回转余量，结构简单、不易损坏，无需设置电滑环，成本低，可有效降低维修成本。
参见图4，作业机械还包括主进油管31和主回油管32。其中，主进油管31一端连接回转接头1的出油口，另一端连接工作装置2的进油口；主回油管32一端连接回转接头1的回油口，另一端连接工作装置2的回油口，以为工作装置2供油和供工作装置2回油。
作业机械还包括电磁阀、分支进油管33、分支回油管34、驱动进油管35和驱动回油管36。其中，电磁阀适于连接电缆5；分支进油管33两端分别连通主进油管31和电磁阀的第一进油口；分支回油管34两端分别连通主回油管32和电磁阀的第二进油口；驱动进油管35两端分别连通电磁阀的第一出油口和回转驱动机构17的进油口；驱动回油管36两端分别连接电磁阀的第二出油口和回转驱动机构17回油口。回转驱动机构17为回转油缸，通过设于主进油管31上的分支进油管33为回转油缸供油，通过设于主回油管32上的分支回油管34供回转油缸回油，通过一套进油管路和回油管路即可同时为工作装置2和回转油缸供油，油管设置简洁，有效防止油管缠绕。电缆5连接电磁阀，以通过电磁阀控制驱动进油管35和驱动回油管36内液压油的通断，进而控制回转油缸和主轴12转动。
电磁阀外设有电磁阀盒4，以保护电磁阀，防止电磁阀受潮进水。
参见图1，回转支撑顶部连接三角板，三角板通过锁具连接钢丝绳6，轴套11的第一安装部固定在工作装置2上，钢丝绳6吊挂回转支撑及其下方的工作装置2。
作业机械工作时，回转油缸驱动主轴12转动，主轴12带动连接盘19及连接盘19以上结构同步转动至一定角度后回转油缸输出轴锁止，回转油缸固定在在储线盒13上，连接盘19带动钢丝绳6扭转，回转油缸输出轴停止转动后，钢丝绳6扭转复位，带动其下方的连接盘19、主轴12和轴套11转动，轴套11带动工作装置2转动。
根据上述描述，本发明具有以下优点：
1、通过增加旋转编码器的方式，实现对主轴12回转角度的监控；
2、通过设置储线盒13增加电缆5螺旋缠绕空间的空间，为电缆5提供回转余量。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种回转接头，其特征在于，包括：
主轴(12),所述主轴(12)上设有过线孔(121)；
轴套(11)，套设在所述主轴(12)上；所述主轴(12)可转动地设于所述轴套(11)内；
储线盒(13)，固定连接在所述轴套(11)上；所述储线盒(13)具有用于储存电缆(5)的容纳腔，所述储线盒(13)上设有与所述容纳腔连通的第一出线口(131)；所述容纳腔连通所述过线孔(121)；
还包括设于所述主轴(12)外并与所述主轴(12)连接的角度检测机构(14)，所述角度检测机构(14)用于检测所述主轴(12)的回转角度；
所述角度检测机构(14)设于所述储线盒(13)内并位于所述主轴(12)的周向外；还包括传动组件，所述传动组件包括：
传动轮(151)，设于所述角度检测机构(14)的旋转轴(141)上；
摩擦件(152)，套设在所述传动轮(151)上，所述摩擦件(152)的外周壁抵接所述主轴(12)的外周壁，所述主轴(12)通过所述摩擦件(152)带动所述传动轮(151)和所述旋转轴(141)同步转动。
2.根据权利要求1所述的回转接头，其特征在于，所述储线盒(13)设于所述轴套(11)底部。
3.根据权利要求2所述的回转接头，其特征在于，所述主轴(12)底部伸入所述容纳腔以供电缆(5)缠绕。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的回转接头，其特征在于，所述角度检测机构(14)为旋转编码器，所述旋转编码器的输出线适于连接电缆(5)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的回转接头，其特征在于，还包括设于所述主轴(12)顶部的接线盒(16)，所述接线盒(16)上设有进线口(161)和与所述过线孔(121)连通的第二出线口(162)；所述接线盒(16)适于容纳电缆(5)接头；和/或
回转接头(1)还包括设于所述储线盒(13)上的回转驱动机构(17)，所述回转驱动机构(17)的驱动轴连接所述主轴(12)。
6.一种作业机械，其特征在于，包括权利要求1-5中任一所述的回转接头(1)和工作装置(2)，所述轴套(11)连接于所述工作装置(2)上。
7.根据权利要求6所述的作业机械，其特征在于，还包括：
主进油管(31)，一端连接所述回转接头(1)的出油口，另一端连接所述工作装置(2)的进油口；
主回油管(32)，一端连接所述回转接头(1)的回油口，另一端连接所述工作装置(2)的回油口。
8.根据权利要求7所述的作业机械，其特征在于，所述储线盒(13)上设有回转驱动机构(17)，所述作业机械还包括：
电磁阀，适于连接电缆(5)；
分支进油管(33)，两端分别连通所述主进油管(31)和所述电磁阀的第一进油口；
分支回油管(34)，两端分别连通所述主回油管(32)和所述电磁阀的第二进油口；
驱动进油管(35)，两端分别连通所述电磁阀的第一出油口和所述回转驱动机构(17)的进油口；
驱动回油管(36)，两端分别连接所述电磁阀的第二出油口和所述回转驱动机构(17)回油口。
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