CN204165994U - 一种测量转速与转向的装置及具有其的工程机械 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量转速与转向的装置及具有其的工程机械。所述测量转速与转向的装置包括：第一构件和第二构件；齿盘，其固定在所述第一构件上，具有圆周外表面和径向齿，所述径向齿的数量为多个，并在圆周上均匀分布；第一接近开关，其相对于第二构件固定，且其感测头临近所述齿盘的径向齿；以及第二接近开关，其相对于第二构件固定，且其感测头临近所述齿盘的径向齿，其中，所述第二接近开关与第一开关相对于所述齿盘的径向齿的相位之间存在相位差。采用本实用新型的测量转速与转向的装置，能够精确地测量旋转构件的转速，另一方面利用第一接近开关和第二接近开关之间的相位差产生的波形对应关系，能够确定旋转构件的转向。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种测量转速与转向的装置及具有其的工程机械。
背景技术
在工程机械中，测量转速与转向的装置是常用装置。例如，对于混凝土泵车，需要测量搅拌罐的转速与转向。
图1和图2示出了一种测量装置。此种测量装置包括一个转盘11、一个磁性感应开关12以及多个磁性件13。转盘11固定至搅拌罐，多个磁性件13在转盘11上沿着一个圆在圆周上均匀设置。磁性感应开关12固定设置，临近所述转盘11设置，通过检测磁性件13，而检测转盘11的转速与转向。此种测量装置的缺点在于：受磁性强度影响容易产生偏差，感应方向及速度不灵敏，存在较大误差。
图3和图4示出了另一种测量装置。图3和图4所示的测量装置包括一个齿盘21和一个接近开关22。在磁盘21的外周带有多个在圆周上均匀分布的齿23。所述接近开关22通过检测齿23的接近与否，而检测转盘11的转速。图3和图4所示的测量装置具有较高的测量精度，但是只能检测转速，而无法检测转向。
因此，希望有一种测量转速与转向的装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种测量转速与转向的装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
为实现上述目的，本实用新型提供一种测量转速与转向的装置，所述测量转速与转向的装置包括：
第一构件和第二构件，所述第一构件和第二构件能够相对旋转；
齿盘，其固定在所述第一构件上，具有圆周外表面和设置在圆周外表面上的径向齿，所述径向齿的数量为多个，并在圆周上均匀分布；
第一接近开关，其相对于第二构件固定，且其感测头临近所述齿盘的径向齿；以及
第二接近开关，其相对于第二构件固定，且其感测头临近所述齿盘的径向齿，其中，所述第二接近开关与第一开关相对于所述齿盘的径向齿的相位之间存在相位差。
优选地，所述第二构件固定，所述第一构件能够旋转运动。
优选地，在齿盘转动的情况下，第一接近开关和第二接近开关输出具有相位差的第一方形波和第二方形波。
优选地，所述第一方形波的波峰和波谷的宽度是相同的，并且第二方形波的波峰和波谷的宽度是相同的。
优选地，所述第一方形波与第二方形波的相位差对应于四分之一波长。
优选地，所述齿盘为金属构件。
本实用新型还提供一种工程机械，其中，所述工程机械包括如上所述的测量转速与转向的装置。
优选地，所述工程机械为混凝土泵车，所述第一构件为搅拌罐，所述第二构件为相对车身固定的构件。
采用本实用新型的测量转速与转向的装置，一方面能够精确地测量旋转构件的转速，另一方面通过利用第一接近开关和第二接近开关之间的相位差产生的波形对应关系，能够确定旋转构件的转向。
附图说明
图1是现有技术中一种测量转速及转向的测量装置的正视示意图。
图2是图1所示测量装置的示意性侧视图。
图3是现有技术中另一种测量装置的正视示意图。
图4是图3所示测量装置的示意性侧视图。
图5是根据本实用新型一实施例的测量转速及转向装置的示意图。
图6是图5所示测量转速及转向装置的左视图。
图7是图5所示测量转速及转向装置的两个接近开关在转盘顺时针旋转时所输出波形的示意图。
图8是图5所示测量转速及转向装置的两个接近开关在转盘逆时针旋转时所输出波形的示意图。
附图标记：
| 11 | 转盘 | 22 | 接近开关 |
| 12 | 磁性感应开关 | 23 | 齿 |
| 13 | 磁性件 | 22a | 第一接近开关 |
| 21 | 齿盘 | 22b | 第二接近开关 |
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
根据本实用新型的测量转速与转向的装置包括：第一构件和第二构件，所述第一构件和第二构件能够相对旋转；齿盘，其固定在所述第一构件上，具有圆周外表面和设置在圆周外表面上的径向齿，所述径向齿的数量为多个，并在圆周上均匀分布；第一接近开关，其相对于第二构件固定，且其感测头临近所述齿盘的径向齿；以及第二接近开关，其相对于第二构件固定，且其感测头临近所述齿盘的径向齿，其中，所述第二接近开关与第一开关相对于所述齿盘的径向齿的相位之间存在相位差。
采用上述的测量转速与转向的装置，一方面能够精确地测量旋转构件的转速，另一方面通过利用第一接近开关和第二接近开关之间的相位差产生的波形对应关系，能够确定旋转构件的转向。
图5是根据本实用新型一实施例的测量转速及转向装置的示意图。图6是图5所示测量转速及转向装置的左视图。
图5和图6中示出了齿盘21、第一接近开关22a和第二接近开关22b。齿盘大体为圆盘形，在其外周设置有多个等距排列的齿23。齿23径向向外延伸。齿23和齿间间隙对应于相同的圆心角。可以理解的是，齿23和齿间间隙也可以对应于不同的角度，只要所述多个齿23在齿盘21的外圆周上均匀分布即可。
齿盘21用于安装在能够旋转运动的第一构件(未图示)上，所述第一构件例如是搅拌罐等装置或构件。从而，齿盘21能够随着第一构件旋转。优选地，所述齿盘为金属构件。一方面，提高磁盘的强度，另一方面，第一接近开关22a和第二接近开关22b可以采用利用磁性原理的开关，从而增大适用范围。
第一接近开关22a和第二接近开关22b相对于第二构件(未图示)固定，所述第二构件例如是工程机械上的相对于主体固定的结构或构件，例如搅拌车的车身或相对于车身固定的构件。
可以理解的是，本实用新型的结构不限于上述的结构，例如，齿盘21能够安装在固定构件上，而第一接近开关22a和第二接近开关22b相对于旋转构件固定。
第一接近开关22a和第二接近开关22b的感测头临近齿盘21的齿23，从而通过检测是否临近齿盘21的齿23而检测相对转动速度及方向。
通过齿盘与旋转构件同步转动，让感应信号经过与遮断，从而获取电脉冲信号。齿盘的加工可依靠现场的实际情况确定，有利的是，齿的宽度要求大于12毫米，高度大于12毫米。第一接近开关22a和第二接近开关22b(脉冲传感器)与齿盘垂直安装，有利的是，其与齿盘的垂直间距在1到4毫米的范围内。
接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给计算机装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器(即无触点开关)，它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的，这就是接近开关。与各种脉冲发生器一起控制转速和转数。脉冲发生器是用来发生信号的系统，产生所需参数的电测试信号仪器。
关于转动速度的检测，是通过转过的齿的数量和对应的时间来确定的。可以理解的是，齿的数量越多，则检测的精度越高。通过设置两个接近开关，可以得到两个速度值。从而，通过对着两个速度值进行处理，可以提高最终检测的精度。例如，在一个实施例中，通过对两个速度值进行平均而作为最终的速度检测值。另外，在两个速度值差别较大，例如差值超过5％时，进行报警，提示测试故障，需要对两个接近开关进行检测。
参见图5，第一接近开关22a和第二接近开关22b相对于齿盘21的齿23的相位之间存在相位差。也就是说，第一接近开关22a和第二接近开关22b输出的波形之间将存在相位差。该相位差用于判断转向。
第一接近开关22a与第二接近开关22b按照一定的相位差相对位置布置(例如参见图5)。保证两接近开关感应接头在齿盘21旋转时可完全垂直覆盖。当齿盘21旋转时，第一接近开关22a与第二接近开关22b会输出具有相位差的波形(参见图7和图8)，也就是说能够产生一组编码，通过编码可区别齿盘21的顺逆旋转，例如，编码如表1所示。同时也可通过编码的转换时间及齿盘齿数来计算齿盘21的当前转速，从而，可以得知安装在搅拌车罐体上的齿盘的转速和转向，从而知道罐体转速及转向。可以理解的是，所述编码是在两个波形的上升沿和下降沿处获取编码。
需要指出的是，上述的编码顺序仅仅是举例。例如，编码顺序与转向对应的关系可以与之相反。为了便于确定周期的起始点，在上述的表格中，以第一接近开关22a和第二接近开关22b输出的波形同时处在1的位置(第一接近开关22a和第二接近开关22b同时接通)作为起始点。可以理解的是，也可以将第一接近开关22a和第二接近开关22b同时断开点作为起始点。
可以理解的是，上述的双接近开关技术方案转速感应精度高，而且双接近开关技术方案方向辨识灵敏度高。
所述相位差能够根据需要设置，有利的是，所述相位差大于十分之一周期而小于二分之一周期，以避免影响测量精度。优选地第一接近开关22a输出的第一形波与第二接近开关22b输出的第二形波的相位差对应于四分之一波长或三分之一波长。
有利的是，在齿盘转动的情况下，第一接近开关和第二接近开关输出具有相位差的第一方形波和第二方形波。从而，波形比较规则，便于计算与处理。
优选地，第一接近开关22a输出的第一方形波的波峰和波谷的宽度是相同的，并且第二接近开关22b输出的第二方形波的波峰和波谷的宽度也是相同的。这是通过使得齿23和齿间间隙对应相同的角度而实现的。
采用本实用新型的测量转速与转向的装置，一方面能够精确地测量旋转构件的转速，另一方面通过利用第一接近开关和第二接近开关之间的相位差产生的波形对应关系，能够确定旋转构件的转向。
本实用新型还提供一种工程机械，其中，所述工程机械包括如上所述的测量转速与转向的装置。
优选地，所述工程机械为混凝土泵车，所述第一构件为搅拌罐，所述第二构件为相对车身固定的构件。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种测量转速与转向的装置，其特征在于，包括：
第一构件和第二构件，所述第一构件和第二构件能够相对旋转；
齿盘，其固定在所述第一构件上，具有圆周外表面和设置在圆周外表面上的径向齿，所述径向齿的数量为多个，并在圆周上均匀分布；
第一接近开关，其相对于第二构件固定，且其感测头临近所述齿盘的径向齿；以及
第二接近开关，其相对于第二构件固定，且其感测头临近所述齿盘的径向齿，其中，所述第二接近开关与第一开关相对于所述齿盘的径向齿的相位之间存在相位差。
2.如权利要求1所述的测量转速与转向的装置，其特征在于，所述第二构件固定，所述第一构件能够旋转运动。
3.如权利要求2所述的测量转速与转向的装置，其特征在于，在齿盘转动的情况下，第一接近开关和第二接近开关输出具有相位差的第一方形波和第二方形波。
4.如权利要求3所述的测量转速与转向的装置，其特征在于，所述第一方形波的波峰和波谷的宽度是相同的，并且第二方形波的波峰和波谷的宽度是相同的。
5.如权利要求3所述的测量转速与转向的装置，其特征在于，所述第一方形波与第二方形波的相位差对应于四分之一波长。
6.如权利要求1所述的测量转速与转向的装置，其特征在于，所述齿盘为金属构件。
7.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的测量转速与转向的装置。
8.如权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为混凝土泵车，所述第一构件为搅拌罐，所述第二构件为相对车身固定的构件。
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