CN203959354U - 一种悬臂式斗轮机装置及其定位系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种悬臂式斗轮机装置及其定位系统，悬臂式斗轮机装置包括悬臂式斗轮机的定位系统，其中悬臂式斗轮机的定位系统包括控制系统，还包括行程测量装置、俯仰测量装置和回转角度测量装置，行程测量装置安装于悬臂式斗轮机的行走机构的车轮上；回转角度测量装置用于安装于悬臂式斗轮机的回转机构上；俯仰测量装置安装于悬臂式斗轮机的摆动轴心处；行程测量装置、俯仰测量装置和回转角度测量装置均与控制系统通信连接。通过设置上述三个测量装置，可以对悬臂式斗轮机的主要机构进行准确定位和实时监控，可以提高监测的精确度，进而可以实时的测量得到悬臂式斗轮机装置在煤场的实时位置，保证数字化管理的精确性。

Description

一种悬臂式斗轮机装置及其定位系统

技术领域

本实用新型涉及实时监控技术领域，特别是涉及一种悬臂式斗轮机装置及其定位系统。

背景技术

悬臂式斗轮机是电厂等用煤单位中常见的一种设备，其主要是用于对煤料进行取料和堆料。由于对煤场的管理需要，需要对悬臂式斗轮机的挖斗位置和悬臂式斗轮机的堆料口位置处设置实时监控装置，以便于获取悬臂式斗轮机的位置信息，对煤场的堆煤和取煤进行数字化管理。

现有的实时监控装置是通过GPS系统(全球定位系统)对悬臂式斗轮机的位置进行定位。但是GPS系统只能对悬臂式斗轮机进行粗略的定位，且监测位置与悬臂式斗轮机的实际位置之间的误差很大，不能对悬臂式斗轮机进行精确定位如不能对悬臂式斗轮机的回转角度、悬臂式斗轮机的悬臂摆动角度等进行准确定位。

而对于煤场的管理而言，需要准确地获取悬臂式斗轮机的实际位置，以便于对悬臂式斗轮机进行相关的操作，如此就导致GPS定位系统的精度不能满足实际所需要的精度需求。

因此，如何提供一种高精度的定位系统是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种悬臂式斗轮机及其定位系统，能够对悬臂式斗轮机进行精确定位。

本申请提供了一种悬臂式斗轮机的定位系统，包括控制系统，还包括行程测量装置、俯仰测量装置和回转角度测量装置，其中，所述行程测量装置安装于悬臂式斗轮机的行走机构的车轮上；所述回转角度测量装置用于安装于悬臂式斗轮机的回转机构上；所述俯仰测量装置安装于悬臂式斗轮机的摆动轴心处；所述行程测量装置、所述俯仰测量装置和所述回转角度测量装置均与所述控制系统通信连接。

优选地，所述行程测量装置包括第一角度编码器和滚轮，所述滚轮的滚动面与所述悬臂式斗轮机的行走机构的行走轮的表面相贴合，所述第一角度编码器的轴与所述滚轮相固定连接并监测所述滚轮的滚动数，所述第一角度编码器与所述控制系统通信连接。

优选地，所述俯仰测量装置包括固定轴、活动板组件、相互啮合的第一齿轮和第二齿轮、第二角度编码器，所述固定轴与所述悬臂式斗轮机的悬臂回转轴相固定连接且两者的轴心相重合；所述第一齿轮与所述固定轴相连接，所述活动板组件与所述固定轴相连接且所述活动板组件安装于所述第一齿轮的外侧，所述活动板组件的一端固定安装有第二齿轮轴承座，所述活动挡板的另一端与所述悬臂式斗轮机的悬臂相固定连接；所述第二齿轮的转动轴在所述第二齿轮轴承座内旋转，所述第二角度编码器的轴与所述第二齿轮的转动轴相固定连接。

优选地，所述回转角度测量装置包括齿轮和第三角度编码器，所述齿轮与所述悬臂式斗轮机构的回转齿轮相啮合，所述第三角度编码器与所述齿轮相连接并用于监测所述齿轮的转动数，所述第三编码器与所述控制系统通信连接。

优选地，所述行程测量装置还包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板与所述悬臂式斗轮机的行走轮的安装架相固定连接，所述第二固定板的一端与所述第一固定板相铰接，所述第二固定板的另一端与所述滚轮相固定连接。

优选地，还包括弹性件，所述弹性件的一端与所述第一固定板相连接，所述弹性件的另一端与所述第二固定板相连接。

优选地，还包括与所述活动板组件相固定连接的第二角度编码器安装座，所述第二角度编码器与所述第二角度编码器安装座相固定连接。

优选地，所述第一角度编码器、所述第二角度编码器以及所述第三角度编码器均为欧姆龙旋转编码器。

同时，本申请还提供了一种悬臂式斗轮机装置，包括悬臂式斗轮机和悬臂式斗轮机的定位系统，所述悬臂式斗轮机的定位系统为上文所述的悬臂式斗轮机的定位系统。

本申请所提供的一种悬臂式斗轮机的定位系统，包括控制系统，还包括行程测量装置、俯仰测量装置和回转角度测量装置，其中，行程测量装置安装于悬臂式斗轮机的行走机构的车轮上；回转角度测量装置用于安装于悬臂式斗轮机的回转机构上；俯仰测量装置安装于悬臂式斗轮机的摆动轴心处；行程测量装置、俯仰测量装置和回转角度测量装置均与控制系统通信连接。如此设置，由于悬臂式斗轮机的行走机构在铁轨上进行直线行走，因此通过行程测量装置对车轮的转数进行监测，并将转数信号传输至控制系统，控制系统根据转数以及车轮的周长则可计算出悬臂式斗轮机的行程，进而可以实现对悬臂式斗轮机的行程的精确监测；悬臂式斗轮机的回转机构会带动悬臂架和配重臂旋转，因此通过设置回转角度测量装置可以对回转角度进行监测，控制系统接收到相关的信号后，可以对悬臂架和配重臂的回转角度进行实时监测；悬臂式斗轮机的俯仰机构包括俯仰油缸、摆动轴以及悬臂架，通过将俯仰测量装置安装于摆动轴轴心处，可以对悬臂的俯仰角度即悬臂的摆动角度进行监测。与现有技术相比，通过设置上述三个测量装置，可以对悬臂式斗轮机的主要机构进行准确定位和实时监控，可以提高监测的精确度，进而可以实时的测量得到悬臂式斗轮机在煤场的实时位置，保证数字化管理的精确性。

同时，本申请还提供了一种悬臂式斗轮机装置，包括悬臂式斗轮机和如上文所述的悬臂式斗轮机的定位系统。两者所能达到的有益效果相同，且推导过程相类似，在上文中对的悬臂式斗轮机的定位系统进行了介绍，故在本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本申请所提供的一种具体实施方式中行程测量装置装配完毕后的局部结构示意图；

图2为本申请所提供的一种具体实施方式中俯仰测量装置装配完毕后的局部结构示意图；

图3为本申请所提供的一种具体实施方式中回转角度测量装置装配完毕后的局部结构示意图；

其中，图1至图3中：

滚轮1-1、第一角度编码器1-2、弹性件1-3、第一固定板1-4、第二固定板1-5、安装架1-6、行走轮1-7、悬臂回转轴2-1、固定轴2-2、第二角度编码器2-3、第一齿轮2-4、活动板组件2-5、第二齿轮2-6、第二角度编码器安装座2-7、悬臂2-8、第二齿轮轴承座2-9、第三角度编码器3-1、齿轮3-2、回转齿轮3-3。

具体实施方式

本实用新型公开了一种悬臂式斗轮机及其定位系统，能够对悬臂式斗轮机进行精确定位。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图3，其中图1为本申请所提供的一种具体实施方式中行程测量装置装配完毕后的局部结构示意图，图2为本申请所提供的一种具体实施方式中俯仰测量装置装配完毕后的局部结构示意图，图3为本申请所提供的一种具体实施方式中回转角度测量装置装配完毕后的局部结构示意图。

在本具体实施方式中，悬臂式斗轮机的定位系统包括控制系统，还包括行程测量装置、俯仰测量装置和回转角度测量装置，其中行程测量装置与悬臂式斗轮机的行走机构的车轮上，用于监测车轮的行程；回转角度测量装置安装于悬臂式斗轮机的回转机构上，用于监测回转机构的回转角度；俯仰测量装置安装于悬臂式斗轮机的摆动轴心处，用于监测悬臂2-8的摆动角度。行程测量装置、回转角度测量装置以及俯仰测量装置均与控制系统通信连接。

如此设置，由于悬臂式斗轮机的行走机构在铁轨上进行直线行走，因此通过行程测量装置对车轮的转数进行监测，并将转数信号传输至控制系统，控制系统根据转数以及车轮的周长则可计算出悬臂式斗轮机的行程，进而可以实现对悬臂式斗轮机的行程的精确监测；悬臂式斗轮机的回转机构会带动悬臂架和配重臂旋转，因此通过设置回转角度测量装置可以对回转角度进行监测，控制系统接收到相关的信号后，可以对悬臂架和配重臂的回转角度进行实时监测；悬臂式斗轮机的俯仰机构包括俯仰油缸、摆动轴以及悬臂架，通过将俯仰测量装置安装于摆动轴轴心处，可以对悬臂2-8的俯仰角度即悬臂2-8的摆动角度进行监测。与现有技术相比，通过设置上述三个测量装置，可以对悬臂式斗轮机的主要机构进行准确定位和实时监控，可以提高监测的精确度，进而可以实时的测量得到悬臂式斗轮机构在煤场的实时位置，保证数字化管理的精确性。

需要说明的是，在本具体实施方式中，控制系统根据上述三个测量装置所监测的数据，结合悬臂式斗轮机的具体客观尺寸等进行综合计算，可以准确的确定悬臂式斗轮机相关部件的实时位置，进而为煤场数字化管理提供了依据。

在进一步的方案中，请参考图1，行程测量装置包括第一角度编码器1-2和滚轮1-1，滚轮1-1的滚动面与悬臂式斗轮机的行走轮1-7的表面相贴合，第一角度编码器1-2的轴与滚轮1-1相固定连接并监测滚轮1-1的滚动数，第一角度编码器1-2与控制系统通信连接。

如此，当行走轮1-7转动时，会带动滚轮1-1转动，由于第一角度编码器1-2的轴与滚轮1-1相连接，故在滚轮1-1转动的过程中，第一角度编码器1-2的轴同样会进行转动，此时第一角度编码器1-2会根据轴的转动转数计算得出滚轮1-1的转数，并将滚轮1-1的转数传输至控制系统，控制系统根据滚轮1-1的转数以及滚轮1-1的周长，即可计算得出行走轮1-7的行程。

需要说明的是，在本具体实施方式，是通过第一角度编码器1-2和滚轮1-1的配合实现对行程的监测，当然，也不排除采用其他的设置方式，如在行走轮设置信号发生器，在行走轮的安装架设置信号接收器，行走轮在转动过程中会带动信号发生器转动，而信号接收器的设置位置是固定不动，因此当信号发生器与信号接收器相对时，信号接收器会接收到信号，根据信号接收器接收到信号的间隔以及次数，即可计算得出行走轮的转动数，进而可以得出行走轮的行程。

在进一步的方案中，行程测量装置还包括第一固定板1-4和第二固定板1-5，第一固定板1-4与悬臂式斗轮机的行走轮1-7的安装架1-6相固定连接，第二固定板1-5的一端与第一固定板1-4相铰接，第二固定板1-5的另一端与滚轮1-1相固定连接。如此，由于第二固定板1-5和第一固定板1-4相铰接，可以实现第一固定板1-4和第二固定板1-5之间为活动连接，如此当行走轮1-7发生颠簸现象时，可以保证滚轮1-1的滚动面始终与行走轮1-7的表面相贴合，进而可以保证测量的精确性。

此外，还设置有弹性件1-3，弹性件1-3优选的为弹簧，弹性件1-3的一端与第一固定板1-4相连接，另一端与第二固定板1-5相连接，由于弹性件1-3的设置，当滚轮1-1产生远离行走轮1-7的趋势时，弹性件1-3会对第二固定板1-5施加拉力，进而可以保证滚轮1-1的滚动面始终与行走轮1-7相贴合，同时，当受到颠簸时，由于弹性件1-3的弹性作用，会起到缓冲的作用，可以减缓滚轮1-1在回落过程中与行走轮1-7之间产生冲击作用，延长滚轮1-1的使用寿命。

需要说明的是，在本具体实施方式，第一固定板1-4和第二固定板1-5为活动连接，当然也不排除第一固定板和第二固定板之间为固定连接的。

还需要说明的是，在本具体实施方式中，第一固定板1-4沿着水平方向设置，第二固定板1-5沿着竖直方向设置，可以根据具体的安装要求，调整第一固定板1-4和第二固定板1-5之间的安装角度，以保证滚轮1-1能够随着行走轮1-7转动。

需要进一步说明的是，在本具体实施方式中，只在悬臂式斗轮机的一个行走轮1-7上安装有行程测量装置，当然，也不排除根据实际需求在多个行走轮上同时安装行程测量装置。

在更进一步的方案中，请参考图2，俯仰测量装置包括固定轴2-2、活动板组件2-5、相互啮合的第一齿轮2-4和第二齿轮2-6、第二角度编码器2-3，固定轴2-2与悬臂式斗轮机的悬臂回转轴2-1相固定连接且两者的轴心相重合；第一齿轮2-4与固定轴2-2相连接，活动板组件2-5与固定轴2-2相连接且活动板组件2-5安装于第一齿轮2-4的外侧，活动板组件2-5的一端固定安装有第二齿轮轴承座，活动挡板的另一端与悬臂式斗轮机的悬臂2-8相固定连接；第二齿轮2-6在第二齿轮轴承座2-9内旋转，第二角度编码器2-3的轴与第二齿轮2-6相固定连接。

如此设置，当悬臂2-8绕着悬臂回转轴2-1转动时，由于活动板组件2-5与悬臂2-8相固定连接，故活动板组件2-5会随着悬臂2-8进行转动，由于第二齿轮轴承座2-9安装于活动挡板，因此第二齿轮轴承座2-9也会随之转动，此时第二齿轮2-6也随之转动，第二齿轮2-6与第一齿轮2-4相啮合，故在第一齿轮2-4作用下，第二齿轮2-6的转动轴会在第二齿轮轴承座2-9内发生旋转，由于第二角度编码器2-3的轴与第二齿轮2-6的转动轴相固定连接，故第二角度编码器2-3的轴也会随之转动，且第二角度编码器2-3的转动圈数与第二齿轮2-6的转动圈数相同，第二角度编码器2-3会将转动圈数传输至控制系统，由于第一齿轮2-4和第二齿轮2-6之间的传动比是不变的，因此可以控制系统根据各个数据综合计算得出悬臂2-8的摆动角度，可以实现对悬臂2-8的位置的精确定位。

需要说明的是，在本具体实施方式中，只是提供了一种俯仰测量装置的具体设置方式，当然，也不排除采用其他的设置方式，如采用红外测量装置对悬臂的角度进行测量，即通过将红外测量装置安装于悬臂，控制系统根据接收到的红外信号即可准确得知悬臂的旋转角度。

还需要说明的是，在本具体实施方式，为了保证活动板组件2-5能够绕着固定轴2-2进行转动，还包括固定轴承座和轴承，固定轴承座和轴承固定设置于固定轴2-2的端部，活动板组件2-5通过与轴承相连接实现活动板组件2-5与固定轴2-2的固定连接。

需要进一步说明的是，在本具体实施方式中，第二齿轮2-6还包括第二齿轮轴承，第二齿轮2-6的转动轴与第二齿轮轴承相配合连接，在第二齿轮2-6的转动轴转动的过程中，会带动第二齿轮轴承在第二齿轮轴承座2-9中进行旋转。

需要更进一步说明的是，为了便于安装，第二齿轮的直径小于第一齿轮的直径。

此外，在本具体实施方式中，为了便于安装第二角度编码器2-3，还包括第二角度编码器安装座2-7，第二角度编码器安装座2-7固定设置于活动板组件2-5，第二角度编码器2-3与第二角度编码器安装座2-7相固定连接。

上文中，对行程测量装置和俯仰测量装置的具体设置方式进行了详细的描述，在下文中，将对回转角度测量装置进行介绍。

在本具体实施方式中，请参考图3，回转角度测量装置包括齿轮3-2和第三角度编码器3-1，齿轮3-2与悬臂式斗轮机构的回转齿轮3-3相啮合，第三角度编码器3-1与齿轮3-2相连接并用于监测齿轮3-2的转动数，第三编码器与控制系统通信连接。由于在回转机构是在回转齿轮3-3的带动下进行转动的，因此由于齿轮3-2和回转齿轮3-3相啮合，当回转齿轮3-3进行转动时，齿轮3-2会随之转动，进而带动第三角度编码器3-1转动，并将转动数传输至控制系统，控制系统根据齿轮3-2和回转齿轮3-3之间的传动比即可确定回转齿轮3-3的转动数，进而可以确定悬臂架等的回转角度，进而可以对悬臂式斗轮机的回转角度进行精确定位。

需要说明的是，在本具体时候方式在介绍了一种回转角度测量装置的具体设置方式，当然，也不排除采用其他的装置，如可以设置磁钢和与磁钢相配合使用的信号接收器，磁钢固定设置回转齿轮，磁钢会随着回转齿轮进行转动，当磁钢与信号接收器相对时，信号接收器会接收信号，信号接收器根据接到信号的频率即可确定回转齿轮的转数，进而可以确定回转机构的回转角度。

在本具体实施方式中，第一角度编码器1-2、第二角度编码器2-3以及第三角度编码器3-1均为E6B2-CWZ6C欧姆龙旋转编码器，当然，也不排除根据实际的使用需求采用其他型号的角度编码器。

在本具体实施方式中还提供了一种悬臂式斗轮机装置，包括悬臂式斗轮机和如上文所述的悬臂式斗轮机的定位系统，在上文中对悬臂式斗轮机的定位系统进行了详细的说明，故在本文中不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种悬臂式斗轮机的定位系统，包括控制系统，其特征在于，还包括行程测量装置、俯仰测量装置和回转角度测量装置，其中，所述行程测量装置安装于悬臂式斗轮机的行走机构的车轮上；所述回转角度测量装置用于安装于悬臂式斗轮机的回转机构上；所述俯仰测量装置安装于悬臂式斗轮机的摆动轴心处；所述行程测量装置、所述俯仰测量装置和所述回转角度测量装置均与所述控制系统通信连接。 

2.如权利要求1所述的悬臂式斗轮机的定位系统，其特征在于，所述行程测量装置包括第一角度编码器(1-2)和滚轮(1-1)，所述滚轮(1-1)的滚动面与所述悬臂式斗轮机的行走机构的行走轮(1-7)的表面相贴合，所述第一角度编码器(1-2)的轴与所述滚轮(1-1)相固定连接并监测所述滚轮(1-1)的滚动数，所述第一角度编码器(1-2)与所述控制系统通信连接。 

3.如权利要求2所述的悬臂式斗轮机的定位系统，其特征在于，所述俯仰测量装置包括固定轴(2-2)、活动板组件(2-5)、相互啮合的第一齿轮(2-4)和第二齿轮(2-6)、第二角度编码器(2-3)，所述固定轴(2-2)与所述悬臂式斗轮机的悬臂回转轴2-1相固定连接且两者的轴心相重合；所述第一齿轮(2-4)与所述固定轴(2-2)相连接，所述活动板组件(2-5)与所述固定轴(2-2)相连接且所述活动板组件(2-5)安装于所述第一齿轮(2-4)的外侧，所述活动板组件(2-5)的一端固定安装有第二齿轮轴承座(2-9)，所述活动挡板的另一端与所述悬臂式斗轮机的悬臂(2-8)相固定连接；所述第二齿轮(2-6)的转动轴在所述第二齿轮轴承座(2-9)内旋转，所述第二角度编码器(2-3)的轴与所述第二齿轮(2-6)的转动轴相固定连接。 

4.如权利要求3所述的悬臂式斗轮机的定位系统，其特征在于，所述回转角度测量装置包括齿轮(3-2)和第三角度编码器(3-1)，所述齿轮(3-2)与所述悬臂式斗轮机构的回转齿轮(3-3)相啮合，所述第三角度编码器(3-1)与所述齿轮(3-2)相连接并用于监测所述齿轮(3-2)的转动数，所述第三编码器与所述控制系统通信连接。 

5.如权利要求2所述的悬臂式斗轮机的定位系统，其特征在于，所述行程测量装置还包括第一固定板(1-4)和第二固定板(1-5)，所述第一固定板 (1-4)与所述悬臂式斗轮机的行走轮(1-7)的安装架(1-6)相固定连接，所述第二固定板(1-5)的一端与所述第一固定板(1-4)相铰接，所述第二固定板(1-5)的另一端与所述滚轮(1-1)相固定连接。 

6.如权利要求5所述的悬臂式斗轮机的定位系统，其特征在于，还包括弹性件(1-3)，所述弹性件(1-3)的一端与所述第一固定板(1-4)相连接，所述弹性件(1-3)的另一端与所述第二固定板(1-5)相连接。 

7.如权利要求3所述的悬臂式斗轮机的定位系统，其特征在于，还包括与所述活动板组件(2-5)相固定连接的第二角度编码器安装座(2-7)，所述第二角度编码器(2-3)与所述第二角度编码器安装座(2-7)相固定连接。 

8.如权利要求4所述的悬臂式斗轮机的定位系统，其特征在于，所述第一角度编码器(1-2)、所述第二角度编码器(2-3)以及所述第三角度编码器(3-1)均为欧姆龙旋转编码器。 

9.一种悬臂式斗轮机装置，包括悬臂式斗轮机和悬臂式斗轮机的定位系统，其特征在于，所述悬臂式斗轮机的定位系统为权利要求1至8任一条所述的悬臂式斗轮机的定位系统。