本發(fā)明涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)的檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

齒輪齒條式升降系統(tǒng)由多個(gè)行星齒輪箱驅(qū)動(dòng)同軸連接的齒輪沿設(shè)置在樁腿上的齒條的延伸方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自升式平臺(tái)的升降。

為了平衡各個(gè)行星齒輪箱之間的載荷，目前采用扭矩傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)行星齒輪箱的扭矩。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

為了防止齒條兩側(cè)齒輪的位移差過大，還需要采用行程傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)行星齒輪箱的行程。但由于行星齒輪箱的輸出扭矩很大，導(dǎo)致扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)也很大，行星齒輪箱的輸出齒輪軸上安裝完扭矩傳感器后就沒有行程傳感器的安裝位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)的檢測(cè)裝置。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)的檢測(cè)裝置，所述升降系統(tǒng)包括設(shè)置在所述自升式平臺(tái)上的齒輪箱，所述齒輪箱的輸出齒輪軸的中心開設(shè)有沿所述輸出齒輪軸的軸向延伸的光孔；

所述檢測(cè)裝置包括定子轉(zhuǎn)子單元、行程檢測(cè)單元和扭矩檢測(cè)單元，所述定子轉(zhuǎn)子單元包括定子、設(shè)置在所述定子上的接口、以及設(shè)置在所述定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子和電刷環(huán)；所述扭矩檢測(cè)單元設(shè)置在所述光孔中，所述轉(zhuǎn)子與所述輸出齒輪軸同軸連接，所述電刷環(huán)和所述行程檢測(cè)單元套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子外，所述電刷環(huán)的外環(huán)與所述接口電連接，所述電刷環(huán)的內(nèi)環(huán)與所述扭矩檢測(cè)單元通過電線連接。

可選地，所述行程檢測(cè)單元包括與所述轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼刻度盤、以及設(shè)置在所述定子上的發(fā)光二極管和光敏元件。

可選地，所述扭矩檢測(cè)單元包括應(yīng)變桿。

可選地，所述轉(zhuǎn)子的中心開設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)子的軸向延伸的轉(zhuǎn)子通孔，所述電線通過所述轉(zhuǎn)子通孔連接到所述電刷環(huán)的內(nèi)環(huán)。

在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述轉(zhuǎn)子包括第一轉(zhuǎn)子部件，所述光孔的端部設(shè)有與所述輸出齒輪軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第二轉(zhuǎn)子部件，伸出軸的一端與所述第二轉(zhuǎn)子部件固定連接且所述伸出軸與所述輸出齒輪軸同軸設(shè)置，所述伸出軸的另一端與所述第一轉(zhuǎn)子部件傳動(dòng)連接。

可選地，所述伸出軸和所述第一轉(zhuǎn)子部件通過彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)連接。

優(yōu)選地，所述輸出齒輪軸的安裝架上設(shè)有軸承端蓋，所述軸承端蓋的端面與所述輸出齒輪軸的軸線垂直，所述軸承端蓋上設(shè)有固定所述定子的支架。

在本發(fā)明另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述轉(zhuǎn)子包括第一轉(zhuǎn)子部件、第二轉(zhuǎn)子部件、伸出軸和彈性聯(lián)軸器，所述第二轉(zhuǎn)子部件設(shè)置在所述光孔的端部且與所述輸出齒輪軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述伸出軸固定在所述第二轉(zhuǎn)子部件上且與所述輸出齒輪軸同軸設(shè)置，所述彈性聯(lián)軸器的兩端分別與所述伸出軸和所述第一轉(zhuǎn)子部件同軸連接，所述電刷環(huán)套設(shè)在所述伸出軸上，所述行程檢測(cè)單元套設(shè)在所述第一轉(zhuǎn)子部件上。

可選地，所述定子包括套設(shè)在所述電刷環(huán)外的第一定子部件和套設(shè)在所述行程檢測(cè)單元外的第二定子部件，所述接口設(shè)置在所述第一定子部件上，所述輸出齒輪軸的安裝架上設(shè)有軸承端蓋，所述軸承端蓋的端面與所述輸出齒輪軸的軸線垂直，所述第一定子部件固定在所述軸承端蓋上，所述軸承端蓋上設(shè)有固定所述第二定子部件的支架。

在本發(fā)明又一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述輸出齒輪軸通過滾動(dòng)軸承安裝在所述安裝架上。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

通過將實(shí)現(xiàn)扭矩信號(hào)傳輸?shù)碾娝h(huán)和接口和實(shí)現(xiàn)行程測(cè)量的行程檢測(cè)單元使用同一個(gè)轉(zhuǎn)子定子單元，從而使傳感器的結(jié)構(gòu)更加緊湊和可靠，大大節(jié)省了兩種傳感器占用的空間，在結(jié)構(gòu)緊湊的升降系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)扭矩和行程的同時(shí)檢測(cè)，同時(shí)節(jié)約了傳感器的成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的定子轉(zhuǎn)子單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)的檢測(cè)裝置，該升降系統(tǒng)包括設(shè)置在自升式平臺(tái)上的齒輪箱，參見圖1，輸出齒輪軸20的中心開設(shè)有沿輸出齒輪軸20的軸向延伸的光孔21。

參見圖1和圖2，該檢測(cè)裝置包括定子轉(zhuǎn)子單元10、扭矩檢測(cè)單元11和行程檢測(cè)單元15，定子轉(zhuǎn)子單元11包括定子12、設(shè)置在定子12上的接口12a、以及設(shè)置在定子12內(nèi)的轉(zhuǎn)子(圖1中為第一轉(zhuǎn)子單元13)和電刷環(huán)14。扭矩檢測(cè)單元11設(shè)置在光孔21中，轉(zhuǎn)子與輸出齒輪軸20同軸連接，電刷環(huán)14和行程檢測(cè)單元15套設(shè)在轉(zhuǎn)子外，電刷環(huán)14的外環(huán)與接口12a電連接，電刷環(huán)14的內(nèi)環(huán)與扭矩檢測(cè)單元11通過電線16連接。

在本實(shí)施例中，電線16可以包括電源線和信號(hào)線。

可選地，參見圖2，電刷環(huán)14可以包括用于向扭矩檢測(cè)單元供電的電刷環(huán)14a、以及用于將扭矩檢測(cè)單元產(chǎn)生的扭矩信號(hào)輸出的電刷環(huán)14b，供電的電刷環(huán)14a與電源線連接，輸出扭矩信號(hào)的電刷環(huán)14b與信號(hào)線連接。

相應(yīng)地，參見圖2，接口12a可以包括電源輸入接口12aa和扭矩信號(hào)輸出接口12ab，電源輸入接口12aa與供電的電刷環(huán)14a電連接，扭矩信號(hào)輸出接口12ab與輸出扭矩信號(hào)的電刷環(huán)14b電連接。

具體地，電源輸入接口12aa和扭矩信號(hào)輸出接口12ab均固定在定子12上。

可選地，參見圖2，行程檢測(cè)單元15可以包括與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼刻度盤17、以及設(shè)置在定子12上的發(fā)光二極管18和光敏元件19。

具體地，發(fā)光二極管18和光敏元件19固定在定子12上。

可選地，扭矩檢測(cè)單元11可以包括應(yīng)變桿。

可選地，參見圖2，轉(zhuǎn)子的中心可以開設(shè)有沿轉(zhuǎn)子的軸向延伸的轉(zhuǎn)子通孔13a，電線16通過轉(zhuǎn)子通孔13a連接到電刷環(huán)14的內(nèi)環(huán)。

在本實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，參見圖2，轉(zhuǎn)子包括第一轉(zhuǎn)子部件13，參見圖1，光孔21的端部可以設(shè)有與輸出齒輪軸20同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第二轉(zhuǎn)子部件22，伸出軸23的一端與第二轉(zhuǎn)子部件22固定連接且伸出軸23與輸出齒輪軸20同軸設(shè)置，伸出軸23的另一端與第一轉(zhuǎn)子部件13傳動(dòng)連接。

具體地，第二轉(zhuǎn)子部件22可以通過螺釘固定在光孔21的端部，伸出軸23可以與第一轉(zhuǎn)子部件22一體成型。

可選地，參見圖1，伸出軸23和第一轉(zhuǎn)子部件13之間可以通過彈性聯(lián)軸器24傳動(dòng)連接。

優(yōu)選地，第二轉(zhuǎn)子部件22的中心和伸出軸23的中心可以開設(shè)有供電線16穿過的軸孔通孔(圖中未示出)。

進(jìn)一步地，參見圖1，輸出齒輪軸20的安裝架25上設(shè)有軸承端蓋26，軸承端蓋26的端面與輸出齒輪軸20的軸線垂直，軸承端蓋26上設(shè)有固定定子12的支架27。

更進(jìn)一步地，參見圖1，軸承端蓋26的中心可以開設(shè)有供伸出軸23穿過的通孔26a。

具體地，參見圖1，輸出齒輪軸20可以通過滾動(dòng)軸承28安裝在安裝架25上。

下面結(jié)合圖1和圖2簡(jiǎn)單介紹一下本發(fā)明實(shí)施例提供的自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)的檢測(cè)裝置的工作原理：

齒輪箱工作時(shí)，輸出齒輪軸20帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)子部件22、以及固定在第二轉(zhuǎn)子部件22上的伸出軸23一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過彈性聯(lián)軸器24把運(yùn)動(dòng)傳遞到第一轉(zhuǎn)子部件13，最終使編碼刻度盤17轉(zhuǎn)動(dòng)，光敏元件19所接收的發(fā)光二極管18發(fā)出的光線會(huì)隨著編碼刻度盤17的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，從而記錄下輸出齒輪軸20的行程。

同時(shí)，輸出齒輪軸20轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)承受一定的扭矩，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，固定在輸出齒輪軸20中的應(yīng)變桿產(chǎn)生應(yīng)變，產(chǎn)生扭矩信號(hào)并通過信號(hào)線傳輸?shù)诫娝h(huán)14上，最終通過接口12輸出。

在本實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中，參見圖3，轉(zhuǎn)子可以包括第一轉(zhuǎn)子部件(圖中未示出)、第二轉(zhuǎn)子部件22、伸出軸23和彈性聯(lián)軸器24，第二轉(zhuǎn)子部件22設(shè)置在光孔的端部且與輸出齒輪軸20同步轉(zhuǎn)動(dòng)，伸出軸23固定在第二轉(zhuǎn)子部件22上且與輸出齒輪軸20同軸設(shè)置，彈性聯(lián)軸器24的兩端分別與伸出軸23和第一轉(zhuǎn)子部件同軸連接，電刷環(huán)14套設(shè)在伸出軸23上，行程檢測(cè)單元15套設(shè)在子第一轉(zhuǎn)子部件上。

可選地，參見圖3，定子可以包括套設(shè)在電刷環(huán)14外的第一定子部件31和套設(shè)在行程檢測(cè)單元15外的第二定子部件32，接口12a設(shè)置在第一定子部件31上，輸出齒輪軸20的安裝架25上設(shè)有軸承端蓋26，軸承端蓋26的端面與輸出齒輪軸20的軸線垂直，第一定子部件31固定在軸承端蓋26上，軸承端蓋26上設(shè)有固定第二定子單元32的支架27。

本發(fā)明實(shí)施例通過將實(shí)現(xiàn)扭矩信號(hào)傳輸?shù)碾娝h(huán)和接口和實(shí)現(xiàn)行程測(cè)量的行程檢測(cè)單元使用同一個(gè)轉(zhuǎn)子定子單元，從而使傳感器的結(jié)構(gòu)更加緊湊和可靠，大大節(jié)省了兩種傳感器占用的空間，在結(jié)構(gòu)緊湊的升降系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)扭矩和行程的同時(shí)檢測(cè)，同時(shí)節(jié)約了傳感器的成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。