回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)、方法和工程機(jī)械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)、方法和工程機(jī)械。該回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，該設(shè)備包括：接收裝置，用于接收回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口流量；控制裝置，用于根據(jù)進(jìn)油口流量、回轉(zhuǎn)馬達(dá)的固定排量和減速機(jī)的減速比確定回轉(zhuǎn)裝置的齒輪的轉(zhuǎn)速；根據(jù)齒輪轉(zhuǎn)速和采樣周期確定在該采樣周期期間齒輪的相對(duì)回轉(zhuǎn)角度；以及根據(jù)所述相對(duì)回轉(zhuǎn)角度、齒輪的回轉(zhuǎn)方向、和存儲(chǔ)的上一采樣周期后的絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度來(lái)確定當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度，并存儲(chǔ)該當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度。由此，回轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)可不受齒輪的齒數(shù)限制，檢測(cè)精度高，同時(shí)避免了因采用接近開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)所帶來(lái)的可靠性差的缺陷，整個(gè)檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和維護(hù)十分便利。
【專利說明】回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)、方法和工程機(jī)械
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體地，涉及一種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)、方法和工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]回轉(zhuǎn)裝置廣泛存在于各類工程機(jī)械行業(yè)中(塔機(jī)、泵車等)，回轉(zhuǎn)角度的測(cè)量對(duì)于工程機(jī)械動(dòng)作的控制及安全性能至關(guān)重要。回轉(zhuǎn)測(cè)量裝置直接關(guān)系回轉(zhuǎn)角度的計(jì)量，因此，回轉(zhuǎn)測(cè)量裝置的可靠性和準(zhǔn)確度是工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置準(zhǔn)確控制的最關(guān)鍵要素。
[0003]當(dāng)今，市面上有很多旋轉(zhuǎn)編碼器，這些編碼器的精度較高，但耐沖擊能力較差，不能適應(yīng)于工程機(jī)械惡劣的工作環(huán)境中。也可采用兩個(gè)或三個(gè)接近開關(guān)來(lái)檢測(cè)回轉(zhuǎn)角度，這種檢測(cè)方法耐沖擊能力高，可較好地適應(yīng)工程機(jī)械的作業(yè)環(huán)境。
[0004]但是，采用接近開關(guān)來(lái)檢測(cè)回轉(zhuǎn)角度仍存在許多缺陷。例如，采用接近開關(guān)對(duì)感應(yīng)齒輪進(jìn)行非接觸測(cè)量，受接近開關(guān)感應(yīng)距離的限制，接近開關(guān)與感應(yīng)齒輪的距離一般不超過10_，這對(duì)接近開關(guān)的安裝提出了較高的要求。更為重要的是，感應(yīng)齒輪與接近開關(guān)之間的較小間距使黃油容易卡在其間，一旦有鐵物質(zhì)粘在黃油上，對(duì)接近開關(guān)測(cè)量帶來(lái)影響，最終降低回轉(zhuǎn)測(cè)量裝置的可靠程度。此外，依靠接近開關(guān)進(jìn)行回轉(zhuǎn)角度測(cè)量，受感應(yīng)齒輪的齒數(shù)的限制，回轉(zhuǎn)測(cè)量精度有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有高可靠性和高檢測(cè)精度的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備、系統(tǒng)、方法和工程機(jī)械。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備，所述回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，所述設(shè)備包括:接收裝置，用于接收所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口流量；控制裝置，用于根據(jù)所述進(jìn)油口流量、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的固定排量和所述減速機(jī)的減速比確定所述回轉(zhuǎn)裝置的齒輪的轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述齒輪轉(zhuǎn)速和采樣周期確定在該采樣周期期間所述齒輪的相對(duì)回轉(zhuǎn)角度；以及根據(jù)所述相對(duì)回轉(zhuǎn)角度、所述齒輪的回轉(zhuǎn)方向、和存儲(chǔ)的上一采樣周期后的絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度來(lái)確定當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度，并存儲(chǔ)所確定出的當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度。
[0007]本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)系統(tǒng)，所述回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，所述系統(tǒng)包括:流量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口流量；以及上述檢測(cè)設(shè)備。
[0008]本發(fā)明還提供一種包括上述系統(tǒng)的工程機(jī)械。
[0009]本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，所述回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，所述方法包括:接收所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口流量；根據(jù)所述進(jìn)油口流量、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的固定排量和所述減速機(jī)的減速比確定所述回轉(zhuǎn)裝置的齒輪的轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述齒輪轉(zhuǎn)速和采樣周期確定在該采樣周期期間所述齒輪的相對(duì)回轉(zhuǎn)角度；以及根據(jù)所述相對(duì)回轉(zhuǎn)角度、所述齒輪的回轉(zhuǎn)方向、和存儲(chǔ)的上一采樣周期后的絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度來(lái)確定當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度，并存儲(chǔ)所確定出的當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度。
[0010]由此，通過上述技術(shù)方案，回轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)可不受齒輪的齒數(shù)限制，檢測(cè)精度高，同時(shí)避免了因采用接近開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)所帶來(lái)的可靠性差的缺陷，整個(gè)檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和維護(hù)十分便利。
[0011]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；以及
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法的流程圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明
[0017]10回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備101接收裝置102控制裝置
[0018]20流量檢 測(cè)裝置 30第一壓力檢測(cè)裝置 40第二壓力檢測(cè)裝置
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。所述回轉(zhuǎn)裝置可以由回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。如圖1所示，所述檢測(cè)設(shè)備10可以包括:接收裝置101，用于接收所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口流量；控制裝置102，用于根據(jù)所述進(jìn)油口流量、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的固定排量和所述減速機(jī)的減速比確定所述回轉(zhuǎn)裝置的齒輪的轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述齒輪轉(zhuǎn)速和采樣周期確定在該采樣周期期間所述齒輪的相對(duì)回轉(zhuǎn)角度；以及根據(jù)所述相對(duì)回轉(zhuǎn)角度、所述齒輪的回轉(zhuǎn)方向、和存儲(chǔ)的上一采樣周期后的絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度來(lái)確定當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度，并存儲(chǔ)所確定出的當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度。
[0021]由此，回轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)可不受齒輪的齒數(shù)限制，檢測(cè)精度高，同時(shí)避免了因采用接近開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)所帶來(lái)的可靠性差的缺陷，整個(gè)檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和維護(hù)十分便利。
[0022]具體地，控制裝置102可以首先根據(jù)所述進(jìn)油口流量Q和所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的固定排量qm(rtOT，利用等式(I)計(jì)算出回轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速H1:
[0023]ni=Q/qmotor (I)
[0024]在確定出回轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速Ii1之后，所述控制裝置102可以根據(jù)該轉(zhuǎn)速Ii1和所述減速機(jī)的減速比Y，利用等式(2)計(jì)算出所述齒輪的轉(zhuǎn)速112:
[0025]Y (2)
[0026]其中，所述減速比Y是一預(yù)定常量。
[0027]在實(shí)際傳動(dòng)過程中可能存在液壓傳遞損失，因此，優(yōu)選地，所述控制裝置102在確定齒輪的轉(zhuǎn)速n2時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮傳動(dòng)損失系數(shù)λ。具體地，所述控制裝置102依據(jù)該傳動(dòng)損失系數(shù)λ、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速ηι和所述減速機(jī)的減速比Y，利用等式(3)計(jì)算出所述齒輪的轉(zhuǎn)速n2:
[0028]η2=λ*nι/y (3)
[0029]其中，若λ =1，則表示在傳送過程中無(wú)損失。λ的值可以通過標(biāo)定過程確定。即，已知一齒輪的相對(duì)回轉(zhuǎn)角度，根據(jù)該相對(duì)回轉(zhuǎn)角度以及將在后面介紹的等式(4)反推出齒輪轉(zhuǎn)速n2，然后根據(jù)利用等式(I)確定出的回轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速Ii1和減速比Y、利用等式(3)確定出傳動(dòng)損失系數(shù)入。
[0030]在確定出齒輪的轉(zhuǎn)速Ii1之后，所述控制裝置102可以根據(jù)所述齒輪轉(zhuǎn)速Ii1和采樣周期Τ，利用等式(4)確定在該采樣周期期間所述齒輪的相對(duì)回轉(zhuǎn)角度△ Θ:
【權(quán)利要求】
1.一種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)設(shè)備，所述回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，所述設(shè)備包括: 接收裝置，用于接收所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口流量； 控制裝置，用于根據(jù)所述進(jìn)油口流量、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的固定排量和所述減速機(jī)的減速比確定所述回轉(zhuǎn)裝置的齒輪的轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述齒輪轉(zhuǎn)速和采樣周期確定在該采樣周期期間所述齒輪的相對(duì)回轉(zhuǎn)角度；以及根據(jù)所述相對(duì)回轉(zhuǎn)角度、所述齒輪的回轉(zhuǎn)方向、和存儲(chǔ)的上一采樣周期后的絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度來(lái)確定當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度，并存儲(chǔ)所確定出的當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置還根據(jù)傳動(dòng)損失系數(shù)確定所述齒輪的轉(zhuǎn)速，該傳動(dòng)損失系數(shù)通過標(biāo)定過程來(lái)獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于， 所述接收裝置還用于接收所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口壓力和出油口壓力；以及 所述控制裝置還用于根據(jù)所述進(jìn)油口壓力與所述出油口壓力之間的差確定所述齒輪的回轉(zhuǎn)方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于， 在所述差大于第一閾值的情況下，所述控制裝置確定所述齒輪正轉(zhuǎn)；以及 在所述差小于第二閾值的情況下，所述控制裝置確定所述齒輪反轉(zhuǎn)。
5.一種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)系統(tǒng)，所述回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 流量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口流量；以及 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備。
6.—種包括權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)的工程機(jī)械。
7.—種工程機(jī)械回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)方法，所述回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，其特征在于，所述方法包括: 接收所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口流量； 根據(jù)所述進(jìn)油口流量、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的固定排量和所述減速機(jī)的減速比確定所述回轉(zhuǎn)裝置的齒輪的轉(zhuǎn)速； 根據(jù)所述齒輪轉(zhuǎn)速和采樣周期確定在該采樣周期期間所述齒輪的相對(duì)回轉(zhuǎn)角度；以及 根據(jù)所述相對(duì)回轉(zhuǎn)角度、所述齒輪的回轉(zhuǎn)方向、和存儲(chǔ)的上一采樣周期后的絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度來(lái)確定當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度，并存儲(chǔ)所確定出的當(dāng)前絕對(duì)回轉(zhuǎn)角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述齒輪的轉(zhuǎn)速還基于傳動(dòng)損失系數(shù)來(lái)被確定，該傳動(dòng)損失系數(shù)通過標(biāo)定過程來(lái)獲得。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 接收所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口壓力和出油口壓力；以及 根據(jù)所述進(jìn)油口壓力與所述出油口壓力之間的差確定所述齒輪的回轉(zhuǎn)方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 在所述差大于第一閾值的情況下，確定所述齒輪正轉(zhuǎn)；以及 在所述差小于第二閾值的情況下，確定所述齒輪反轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】G01B21/22GK103575249SQ201310552514
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】王帥, 張虎, 秦曉峰, 尹君 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司