CN204080891U - 用于运土机的施工工具位置传感组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于运土机的施工工具位置传感组件，所述运土机具有可枢转移动的施工工具，其连接到可枢转移动的斗杆；所述施工工具和斗杆通过倾斜联动装置互相连接。所述施工工具的角度位置由施工工具位置传感组件测定。所述施工工具位置传感组件包括枢轴销、第一齿轮、第二齿轮以及旋转位置传感器。所述枢轴销配置为将所述斗杆附接至所述倾斜联动装置并允许所述枢轴销根据所述施工工具的旋转角成比例旋转。所述枢轴销的旋转通过所述第一齿轮和第二齿轮传送到所述旋转位置传感器。所述旋转位置传感器配置为测量所述枢轴销的旋转角度。所述旋转位置传感器设置在所述斗杆主体中免受污物和损坏的位置。

Description

用于运土机的施工工具位置传感组件

技术领域

本实用新型涉及一种用于确定运土机施工工具的角度位置的施工工具位置传感组件。

背景技术

在建筑和采矿工地使用各种类型的运土机和材料装载车执行不同的操作。这些操作的例子可以包括挖掘、拆除、采矿和材料搬运等。这些机器，例如轮式装载机，包括在工作循环期间能在多个位置移动的施工工具。这些工具通常包括铲斗、叉、抓斗、液压锤或其它材料搬运设备。与铲斗相关的典型工作循环包括依次将铲斗及相关的斗杆定位于挖掘位置以将铲斗填满材料，以及定位于运送位置、上升位置及倾倒位置以将材料从铲斗清除。

在某些操作中，例如在挖掘中，施工工具的搬运不当可导致挖掘物溢出。挖掘物溢出可导致重复工作并且可导致较低的机器效率。因此，必须确定施工工具的角度位置以将施工工具保持在合适位置，从而避免挖掘物溢出。本领域已知有几种技术能确定施工工具的角度位置，其中一种技术可以使用相对于施工工具的不同部件的传感器来确定所述施工工具的角度位置。然而，这些用于确定所述施工工具角度位置的传感器由于工作条件，会暴露在恶劣的环境中。由于污物沉积和搬运不当，这样的暴露会导致传感器中断。恶劣环境还可以损坏传感器及与传感器相关联的电组件。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于运土机的施工工具位置传感组件，其被保护免受恶劣的环境条件影响，例如建筑或开采设备所遇到的环境条件。

本实用新型提供了一种用于运土机的施工工具位置传感组件，所述运土机具有可枢转移动的施工工具，其连接到可枢转移动的斗杆，所述施工工具和斗杆通过倾斜联动装置互相连接；所述施工工具位置传感组件包括枢轴销、第一齿轮、第二齿轮以及旋转位置传感器；所述倾斜联动装置枢转地安装到枢轴销，枢轴销垂直地设置在斗杆上并配置为随着所述倾斜联动装置的旋转而旋转；所述第一齿轮刚性地安装到枢轴销，所述第一齿轮配置为与枢轴销一起旋转；所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第二齿轮与第一齿轮一起旋转；所述旋转位置传感器连接到所述第二齿轮并设置在所述斗杆内，所述旋转位置传感器配置为测量第二齿轮的旋转。

上述技术方案通过使用简单的齿轮装置有效地将枢轴的旋转运动转移到位于受保护位置的电传感器，以使电传感器免受污物和损坏。

附图说明

图1示出了运土机的侧视图，其展示了各个连接在一起的执行操作的部件；

图2示出了斗杆的顶视图，其展示了位置传感组件的各个部件的设置以确定施工工具的旋转角。

具体实施方式

图1示出了运土机100， 例如挖掘机的侧视图。尽管参照挖掘机部件对本实用新型的实施例进行描述，应当理解，运土机100可以是挖掘机和铲斗机等。

运土机100包括上部结构、下部结构和工作元件。上部结构包括可以旋转安装的主体102和驾驶室104。驾驶室104可以连接到主体102并且容纳有一个或多个用于控制运土机100操作的控制装置。

下部结构包括由一对轨道108和链轮110支撑的底架106。如上所述的作为上部结构一部分的主体102旋转地安装在底架106上。

所述工作元件包括吊杆112、斗杆114、施工工具116和多个液压缸。吊杆112可以安装在位于主体102前端部的枢轴点118。通过伸缩吊杆液压缸120可以垂直移动吊杆112。吊杆液压缸120的下端部可以在枢轴点122枢转至主体102的前端部，并且吊杆液压缸120的上端部可以在枢轴点124枢转地安装在所述吊杆112上。

所述斗杆114在枢轴点126可枢转地连接到吊杆112的前端部。斗杆液压缸128可以具有在吊杆112上的枢轴点130安装的第一端部以及在斗杆114上端部的枢轴点132安装的第二端部。此外，施工工具116可以在枢轴点134枢转地安装在斗杆114的下端部。施工工具液压缸136具有在枢轴点138枢转地连接到斗杆114的上端部的第一端部，以及在枢轴点142可旋转地连接到倾斜联动装置140的第二端部。在本实施例中，倾斜联动装置140可以包括两个链环，第一链环144和第二链环146。所述第一链环144和第二链环146可以在枢轴点142枢转。此外，第一链环144能够在枢轴点148枢转安装到施工工具116上。第二链环146可以在枢轴点150枢转安装到斗杆114上。因此，第一链环144与第二链环146通过倾斜联动装置140与斗杆114及施工工具116互连。可以想到，施工工具液压缸136的伸缩可以使所述施工工具116围绕所述枢轴点134枢转，并引起枢转安装在枢轴点150的第二链环146的运动。可以注意到，枢轴点150可以位于斗杆114上，大体上靠近枢轴点134。在本实施例中，第二链环146可以在所述枢轴点150处通过枢轴销（图中未示出）枢转安装，该枢轴销安装在斗杆114上的孔内。因此，枢轴点150使得施工工具116可控制地并单独可移动地运动到多个所需位置。

虽然本实用新型描述了如图1所示的液压挖掘机中用到的概念，应当理解，这种概念也可以用于其它机器，例如装载机、刮土机、平地机、农业机器等，而不背离本实用新型的范围。

图2示出了斗杆114的顶视图，其展示了位置传感组件200的各个部件的设置，可以结合图1中描述的枢轴点150及其它组件来描述所述组件200。所述组件200可以在枢轴点150安装到斗杆114上。所述组件200包括枢轴销202、第一齿轮204、第二齿轮206和旋转位置传感器208。

枢轴销202可以配置为将斗杆114枢转附接至倾斜联动装置140的第二链环146。枢轴销202可以设置在斗杆114上的孔210中，并垂直于斗杆114。换句话说，枢轴销202可以垂直地设置在斗杆114的孔210中并枢转安装倾斜联动装置140，从而允许相对的枢转运动。在实施方案中，斗杆114可以是箱型结构中空框架体。可以在斗杆114的框架体216中打孔210以容纳枢轴销202。枢轴销202可以保留在孔210内以使枢轴销202可以随倾斜联动装置140的第二链环146的运动而旋转。换言之，相对于斗杆114的旋转施工工具116可以引起枢轴销202内的相应旋转运动。枢轴销202绕相对于斗杆114角旋转的施工工具116的相应旋转角度进行旋转。因此，可以通过测量枢轴销202的旋转角来确定施工工具116的旋转角。

第一齿轮204可以刚性地安装在枢轴销202上。如本文所用，术语“刚性地”指的是固定连接枢轴销202与第一齿轮204，以使枢轴销202的旋转角度与第一齿轮204的旋转角度相同。所述固定连接的例子可以是焊接连接、黏合剂连接和螺栓连接等。所述第一齿轮204与枢轴销202一起绕枢轴销202的纵向轴线212旋转。

此外，第二齿轮206可以安装在斗杆114上，以使第二齿轮206可以与第一齿轮204恒定啮合。换句话说，第二齿轮206可以安装成使第二齿轮的轴线214平行于纵向轴线212。可以注意到，第一齿轮204与第二齿轮206均以如下方式安装，即将齿轮设置在斗杆114的框架体216外。所述第一齿轮204与第二齿轮206啮合以使第一齿轮204的旋转能被传送到第二齿轮206。在一个实施例中，第二齿轮206的旋转角度可以与第一齿轮204的旋转角度成比例。

第二齿轮206还可以与中间轴218连接。可以将中间轴218安装在斗杆114上的孔（图中未示出）内，以使中间轴218作为齿轮206的枢轴销。因此，第二齿轮206的旋转可以转换为中间轴218的旋转。因此总之，所述施工工具116的旋转带动倾斜联动装置140进行旋转，这反过来又带动枢轴销202旋转。枢轴销202的旋转可以通过第一齿轮204及第二齿轮206传输到中间轴218的旋转中。

所述中间轴218还可以连接到旋转位置传感器208，以使中间轴218的旋转带动旋转位置传感器208旋转。因此，旋转位置传感器208可以通过中间轴218连接到第二齿轮206。所述旋转位置传感器208可以安装到第二齿轮206的中间轴218上，以使旋转位置传感器208与第二齿轮206成比例旋转。旋转位置传感器208可以设置在斗杆114的框架体216的腔220内。旋转位置传感器208可以是磁传感器、绝对光学编码器和增量编码器等。然而，显然本领域普通技术人员应该可以理解，所使用的传感器类型并不影响这里公开的组件200的功能。

因此，相对于斗杆114，枢轴销202以近似于施工工具116的旋转角进行旋转。由于第一齿轮204刚性地安装在枢轴销202上，第一齿轮204以近似于枢轴销202的角度进行旋转。与第一齿轮204恒定啮合的第二齿轮206与第一齿轮204成比例地旋转。由于旋转位置传感器208安装在所述第二齿轮206的中间轴218上，因此旋转位置传感器208可用于感测和测量第二齿轮206的旋转角度。由于第二齿轮206的旋转角度对应于施工工具116的旋转角度，因此旋转位置传感器208可以测量施工工具116的旋转角。组件200可以由盖板222封住，通过粘附、紧固、螺栓连接或以本领域中技术人员已知的任何方法将该盖板222可拆卸地附接至斗杆114的框架体216。组件200还可以与运土机100的其它部件联合使用。

工业实用性

现今已知的许多类型的机器具有与施工工具116连接的联动部件，这些机器使用销联接以执行例如挖掘、采掘、采矿、工件搬运等操作。施工工具116的搬运不当可导致挖掘物溢出。考虑到这点，需要获得施工工具116的精确的角度位置。通过测定枢轴销202的旋转角可以确定施工工具116的角度位置，该枢轴销202配置为将斗杆114附接至倾斜联动装置140。倾斜联动装置140可枢转地连接到施工工具116。当施工工具液压缸136进行伸缩时，倾斜联动装置140分别顺时针或逆时针旋转枢轴销202。枢轴销202可以刚性附接到第一齿轮204。第一齿轮204可以与第二齿轮206恒定啮合。第二齿轮206可以与中间轴218连接。中间轴218则可以刚性地附接到旋转位置传感器208。旋转位置传感器208可以用于测量第二齿轮206的旋转角。由于通过第一齿轮204与第二齿轮206将枢轴销202的角旋转传输到旋转位置传感器208，旋转位置传感器208确定枢轴销202的旋转角，因此，可以确定运土机100的施工工具116的旋转角度。

此外，旋转位置传感器208在不间断操作场所必须免受恶劣环境的影响。旋转位置传感器208可以设置在斗杆114的框架体216内以保护旋转位置传感器208免受恶劣环境影响。使用齿轮传输枢轴销202的角旋转，为传输角旋转提供了紧凑和较廉价的机制。在此公开的组件200为任意运土机100提供了可靠和较廉价的机制，以在紧凑的空间中确定施工工具116的旋转角。

Claims (1)

1.一种用于运土机的施工工具位置传感组件，所述运土机具有可枢转移动的施工工具，所述施工工具连接到可枢转移动的斗杆，所述施工工具和斗杆通过倾斜联动装置互相连接，所述倾斜联动装置枢转地安装到枢轴销，所述枢轴销垂直地设置在斗杆上并配置为随着所述倾斜联动装置的运动而旋转，其特征在于，包括：

第一齿轮， 其刚性地安装在所述枢轴销并配置为随着所述枢轴销的旋转而旋转；

第二齿轮，其与所述第一齿轮啮合并与所述第一齿轮一起旋转；和

旋转位置传感器，其与所述第二齿轮连接并设置在斗杆内，其中，所述旋转位置传感器配置为测量所述第二齿轮的旋转。