專利名稱：旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置及工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置及具有該旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
目前，工程機(jī)械領(lǐng)域中，往往需要監(jiān)控機(jī)器兩部分之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，如旋挖鉆機(jī)是一種取土成孔的施工機(jī)械，通過(guò)不斷的切削巖土，然后提升至孔外卸土，經(jīng)過(guò)周期性循環(huán)作業(yè)鉆進(jìn)同一孔，需要對(duì)上車體的回轉(zhuǎn)角度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，其上車體與底架之間采用的是廣泛應(yīng)用的回轉(zhuǎn)式機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)上車體的回轉(zhuǎn)作業(yè)，上車體的回轉(zhuǎn)角度是通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器提取旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)獲得。旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量角度時(shí)，由固定于底架回轉(zhuǎn)支承下端的齒輪圈，通過(guò)嚙合傳遞至外齒輪和齒輪軸，齒輪軸作為被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸，通過(guò)聯(lián)軸器與編碼器輸入軸相連，帶動(dòng)編碼器輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)有技術(shù)中采用的聯(lián)軸器通常為柔性聯(lián)軸器，允許聯(lián)軸器產(chǎn)生變形，在動(dòng)力輸出軸發(fā)生振動(dòng)時(shí)對(duì)編碼器進(jìn)行一定程度的保護(hù)，然而，聯(lián)軸器的可變形量非常小，而工程機(jī)械在工作時(shí)，振動(dòng)非常大，相應(yīng)地引起齒輪軸產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)或晃動(dòng)，振動(dòng)偏移量通常遠(yuǎn)大于聯(lián)軸器的可變形量。因此，工程機(jī)械整機(jī)振動(dòng)或晃動(dòng)造成對(duì)回轉(zhuǎn)編碼器的沖擊撞壞，引起編碼器失靈，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)故障，影響施工效率且提升施工成本。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置及具有該旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置的工程機(jī)械，其改進(jìn)了編碼器輸入軸和被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸之間的連接方式，將聯(lián)軸器與編碼器輸入軸和/或被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸之間的螺釘固定連接改為滑動(dòng)連接，使得編碼器能夠緩沖更大的振動(dòng)，避免編碼器受到?jīng)_擊而損壞，延長(zhǎng)器使用壽命。一方面，本實(shí)用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，包括編碼器、被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器和連接鍵，所述編碼器包括編碼器輸入軸；所述被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸與所述編碼器輸入軸之間設(shè)置有間隙，并通過(guò)所述聯(lián)軸器連接；所述被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸和/或所述編碼器輸入軸通過(guò)所述連接鍵與所述聯(lián)軸器可軸向滑動(dòng)地連接。進(jìn)一步地，所述連接鍵為平鍵。進(jìn)一步地，所述聯(lián)軸器為柔性聯(lián)軸器。進(jìn)一步地，所述編碼器輸入軸通過(guò)所述連接鍵與所述聯(lián)軸器可軸向滑動(dòng)地連接，所述被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)螺釘與所述聯(lián)軸器固定連接。進(jìn)一步地，所述編碼器輸入軸與所述聯(lián)軸器上均設(shè)置有與所述連接鍵間隙配合的鍵槽；或者，所述連接鍵固定設(shè)置在所述編碼器輸入軸上，所述聯(lián)軸器上的對(duì)應(yīng)位置開(kāi)設(shè)有與所述連接鍵間隙配合的鍵槽。進(jìn)一步地,所述連接鍵與所述鍵槽之間的間隙為0.01mm。[0012]另一方面，本實(shí)用新型還提供一種工程機(jī)械，設(shè)置有如上所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置。進(jìn)一步地，所述工程機(jī)械為旋挖鉆機(jī)，所述旋挖鉆機(jī)的上車體和底架通過(guò)回轉(zhuǎn)支承連接；所述被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸與所述旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)支承下端連接，所述編碼器設(shè)置在所述旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)支承下端。本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，編碼器輸入軸與被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸有間隙，且二者至少其一通過(guò)連接鍵與聯(lián)軸器可軸向滑動(dòng)連接，因此，本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置在測(cè)量工作時(shí)，如果被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，尤其是產(chǎn)生軸向振動(dòng)時(shí)，編碼器輸入軸和被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸之間可以相互滑動(dòng)，使得編碼器能夠緩沖被測(cè)輸入軸引起的振動(dòng)，避免編碼器受到?jīng)_擊而損壞，延長(zhǎng)器使用壽命。

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，包括編碼器9、被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸(即齒輪軸3)、聯(lián)軸器6和連接鍵7，編碼器9包括編碼器輸入軸8 ;被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸與編碼器輸入軸8之間設(shè)置有間隙，并通過(guò)聯(lián)軸器6連接；被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸和/或編碼器輸入軸8通過(guò)連接鍵7與聯(lián)軸器6可軸向滑動(dòng)地連接。本實(shí)用新型實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置中，編碼器輸入軸9與被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸(如齒輪軸3)有間隙，且二者至少其一通過(guò)連接鍵與聯(lián)軸器6可軸向滑動(dòng)連接，因此，本實(shí)用新型實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置在測(cè)量工作時(shí)，如果被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，尤其是產(chǎn)生軸向振動(dòng)時(shí)，編碼器輸入軸和被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸之間可以相互滑動(dòng)，使得編碼器能夠緩沖被測(cè)輸入軸引起的振動(dòng)，避免編碼器受到?jīng)_擊而損壞，延長(zhǎng)其使用壽命。需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的軸向是指編碼器輸入軸或被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸(二者為同軸設(shè)置)的軸向方向。以旋挖鉆機(jī)為例，如圖1所示，上述實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置設(shè)置在旋挖鉆機(jī)上。具體地，旋轉(zhuǎn)編碼器9通過(guò)支架5設(shè)置在旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)支承上端，即旋挖鉆機(jī)的上車體4上，編碼器輸入軸8通過(guò)聯(lián)軸器6與齒輪軸3連接，并且編碼器輸入軸8與齒輪軸3之間留有一定的間隙；該聯(lián)軸器6優(yōu)選為柔性聯(lián)軸器，柔性聯(lián)軸器能夠在一定程度上緩和齒輪軸3引起的振動(dòng)。編碼器輸入軸8和聯(lián)軸器6上均設(shè)置有鍵槽，連接鍵7設(shè)置在編碼器輸入軸8和聯(lián)軸器6的鍵槽內(nèi)，編碼器輸入軸8和聯(lián)軸器6可沿編碼器輸入軸8的軸向相對(duì)滑動(dòng)。該連接鍵7優(yōu)選為平鍵。聯(lián)軸器6下端與齒輪軸3通過(guò)螺釘10固定連接，齒輪軸3的底端通過(guò)外齒輪2與旋挖鉆機(jī)的底架I上的齒圈嚙合。上述實(shí)施例中，除柔性聯(lián)軸器能夠起到一定的緩和振動(dòng)沖擊的作用外，編碼器輸入軸8與聯(lián)軸器6之間通過(guò)連接鍵7連接，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，增加了編碼器輸入軸8的軸向允許位移量，使得編碼器輸入軸8和編碼器9不易受到齒輪軸3產(chǎn)生振動(dòng)沖擊，從而保護(hù)編碼器9，延長(zhǎng)其使用壽命。此外，此處的連接鍵7優(yōu)選為平鍵，相比現(xiàn)有的螺釘連接，連接鍵7增大了編碼器輸入軸8與聯(lián)軸器6之間的連接面積，增加了傳動(dòng)可靠性，提高了回轉(zhuǎn)測(cè)量精度。該實(shí)施例中連接鍵7與鍵槽之間采用間隙配合，二者之間的間隙優(yōu)選為0.01mm。應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型并不限定連接鍵與鍵槽之間的間隙，該間隙能夠使連接鍵與鍵槽之間實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)即可；該間隙可以根據(jù)實(shí)際被測(cè)機(jī)械的具體結(jié)構(gòu)選擇不同的值。在其他實(shí)施例中，連接鍵7還可以固定設(shè)置在編碼器輸入軸8或聯(lián)軸器6上；此夕卜，齒輪軸3 (即被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸)與聯(lián)軸器6之間也可以設(shè)置連接鍵，采用鍵連接，實(shí)現(xiàn)軸向的相對(duì)滑動(dòng)。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供一種工程機(jī)械，其設(shè)置有如上所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置。該工程機(jī)械優(yōu)選為旋挖鉆機(jī)，如上所述，旋挖鉆機(jī)的上車體和底架通過(guò)回轉(zhuǎn)支承連接，被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸與回轉(zhuǎn)支承下端(即旋挖鉆機(jī)的底架I)連接，編碼器設(shè)置在旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)支承上端(即旋挖鉆機(jī)的上車體4)，具體連接可以參見(jiàn)上述實(shí)施例的記載及圖1。當(dāng)通過(guò)回轉(zhuǎn)支承實(shí)現(xiàn)旋挖鉆機(jī)的上車體4相對(duì)底架I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置與上車體4繞回轉(zhuǎn)支承的回轉(zhuǎn)中心同步轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸(即齒輪軸3)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪軸3下部的外齒輪2與底架I上的內(nèi)齒圈嚙合，從而外齒輪2以自身軸心為旋轉(zhuǎn)中心自轉(zhuǎn)，編碼器9通過(guò)測(cè)量齒輪軸3的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，進(jìn)一步計(jì)算得到上車體4相對(duì)底架I的旋轉(zhuǎn)角度。旋挖鉆機(jī)工作時(shí)會(huì)使機(jī)身產(chǎn)生巨大的振動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置在進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，能夠通過(guò)編碼器輸入軸與聯(lián)軸器之間的相對(duì)滑動(dòng)，緩沖齒輪軸引起的振動(dòng)，保護(hù)編碼器不受旋挖鉆機(jī)自身振動(dòng)帶來(lái)的沖擊，延長(zhǎng)其使用壽命；同時(shí)，采用連接鍵連接，聯(lián)軸器與編碼器輸入軸之間的傳動(dòng)可靠性得到提升，進(jìn)而提高旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置的回轉(zhuǎn)測(cè)量精度。另夕卜，聯(lián)軸器優(yōu)選采用柔性聯(lián)軸器，其也可以在一定程度上緩和沖擊。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，包括編碼器(9)、被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器(6)和連接鍵(7 )，所述編碼器(9 )包括編碼器輸入軸(8 ); 所述被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸與所述編碼器輸入軸(8)之間設(shè)置有間隙，并通過(guò)所述聯(lián)軸器(6)連接; 所述被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸和/或所述編碼器輸入軸(8)通過(guò)所述連接鍵(7)與所述聯(lián)軸器(6)可軸向滑動(dòng)地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述連接鍵(7)為平鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述聯(lián)軸器(6)為柔性聯(lián)軸器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述編碼器輸入軸(8 )通過(guò)所述連接鍵(7 )與所述聯(lián)軸器(6 )可軸向滑動(dòng)地連接，所述被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)螺釘與所述聯(lián)軸器(6)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于， 所述編碼器輸入軸(8)與所述聯(lián)軸器(6)上均設(shè)置有與所述連接鍵(7)間隙配合的鍵槽；或者， 所述連接鍵(7 )固定設(shè)置在所述編碼器輸入軸(8 )上，所述聯(lián)軸器(6 )上的對(duì)應(yīng)位置開(kāi)設(shè)有與所述連接鍵(7)間隙配合的鍵槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述連接鍵(7)與所述鍵槽之間的間隙為0.01mm。
7.—種工程機(jī)械，其特征在于，設(shè)置有如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述工程機(jī)械為旋挖鉆機(jī)，所述旋挖鉆機(jī)的上車體(4)和底架(I)通過(guò)回轉(zhuǎn)支承連接； 所述被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸與所述旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)支承下端連接，所述編碼器(9)設(shè)置在所述旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)支承上端。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置及工程機(jī)械，該旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，包括編碼器、被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器和連接鍵，編碼器包括編碼器輸入軸；被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸與編碼器輸入軸之間設(shè)置有間隙，并通過(guò)聯(lián)軸器連接；被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸和/或編碼器輸入軸通過(guò)連接鍵與聯(lián)軸器可軸向滑動(dòng)地連接。本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，編碼器輸入軸與被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸有間隙，且二者至少其一通過(guò)連接鍵與聯(lián)軸器可軸向滑動(dòng)連接，因此，該旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置在測(cè)量工作時(shí)，如果被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，尤其是產(chǎn)生軸向振動(dòng)時(shí)，編碼器輸入軸和被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸之間可以相互滑動(dòng)，使得編碼器能夠緩沖被測(cè)輸入軸引起的振動(dòng)，避免編碼器受到?jīng)_擊而損壞，延長(zhǎng)其使用壽命。
文檔編號(hào)G01B21/22GK203069171SQ20122073943
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者孫衛(wèi)波, 陳孝旭 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司