本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置,尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
步履挖機(jī)等工程機(jī)械的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和擺動(dòng)部件,大多以液壓驅(qū)動(dòng)為主,駕駛員操作轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)裝置時(shí),通過液壓缸的伸縮達(dá)到轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)的目的。但是因?yàn)槿狈D(zhuǎn)向或擺動(dòng)角度的檢測(cè)裝置,駕駛員只能憑借經(jīng)驗(yàn)感知轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)角度,在操作轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)裝置回到中位時(shí),也是憑借經(jīng)驗(yàn)感知轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)角度基本回到了中位,轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)過程中無法準(zhǔn)確把握轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)角度,使得實(shí)際轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)角度與目標(biāo)轉(zhuǎn)角出現(xiàn)較大偏差,尤其轉(zhuǎn)向歸位過程中無法實(shí)現(xiàn)輪胎角度與車體平行,造成設(shè)備一是很難精確轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)、二是歸位后很難沿道路直線行駛。
工程機(jī)械現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的技術(shù)方案主要有:一是在轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)油缸的兩端跨接安裝直線位移傳感器或在油缸內(nèi)安裝磁滯位移傳感器等類似方法;二是在旋轉(zhuǎn)軸處安裝旋轉(zhuǎn)編碼器等角度傳感器,其連接方式主要為軸固定方式。
傳統(tǒng)方案一安裝直線位移傳感器或磁滯位移傳感器,通過測(cè)量轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)油缸的伸縮量來間接測(cè)量轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)的角度。由于步履挖機(jī)等工程機(jī)械的轉(zhuǎn)向或支腿油缸接近地面,有時(shí)甚至下水或陷入泥中,工作場(chǎng)合惡劣,工作過程中直線位移傳感器容易受到灑落奔跳等物料的沖擊而損壞。磁滯位移傳感器在極端工況下,容易損壞甚至導(dǎo)致油缸漏油,不易維護(hù),且成本增加較多。
傳統(tǒng)方案二安裝編碼器等角度傳感器,來測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度,這種傳感器必須通過軸固定的方式,對(duì)安裝軸的加工精度有一定的要求。由于工程機(jī)械在生產(chǎn)過程中,安裝軸的加工精度往往達(dá)不到編碼器等角度傳感器的垂直度要求而經(jīng)常損壞。
因此設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單可靠的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置變得的非常有必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置,應(yīng)用于需檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度的機(jī)械裝置,所述機(jī)械裝置包括第一旋轉(zhuǎn)件和第二旋轉(zhuǎn)件,檢測(cè)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸、磁體執(zhí)行單元、磁體檢測(cè)單元和安裝護(hù)罩;第一旋轉(zhuǎn)件和第二旋轉(zhuǎn)件分別套設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)軸的下端與第一旋轉(zhuǎn)件固定連接,旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)連接,旋轉(zhuǎn)軸的上端端面上固定安裝磁體執(zhí)行單元,所述安裝護(hù)罩與第二旋轉(zhuǎn)件固定連接,磁體檢測(cè)單元安裝于安裝護(hù)罩的內(nèi)側(cè),并位于磁體執(zhí)行單元的上方,磁體檢測(cè)單元與磁體執(zhí)行單元采用隔開規(guī)定距離的非接觸式安裝,磁體檢測(cè)單元隨第二旋轉(zhuǎn)件同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,所述旋轉(zhuǎn)軸、磁體執(zhí)行單元和磁體檢測(cè)單元同軸安裝。
進(jìn)一步地,所述機(jī)械裝置為采用銷軸式連接的機(jī)械裝置。
本實(shí)用新型還包括固定支架和間隙墊圈,所述磁體檢測(cè)單元固定設(shè)置在固定支架上,所述磁體檢測(cè)單元通過間隙墊圈設(shè)于磁體執(zhí)行單元上方,固定支架設(shè)于安裝護(hù)罩內(nèi)側(cè),并與安裝護(hù)罩固定連接。
進(jìn)一步地,所述磁體檢測(cè)單元輸出端連接機(jī)械裝置的控制系統(tǒng)。
進(jìn)一步地,所述控制系統(tǒng)連接有顯示設(shè)備。
本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案,磁體執(zhí)行單元與磁體檢測(cè)單元為非接觸安裝式角度傳感器的兩部分,兩者完全獨(dú)立,安裝時(shí)兩者之間要隔開規(guī)定的間隙,有效地避免了傳統(tǒng)使用位移傳感器或接觸安裝式角度傳感器易損壞、難維護(hù)、成本高的缺點(diǎn)。此外,非接觸安裝允許磁體執(zhí)行單元與磁體檢測(cè)單元之間的軸向和徑向誤差區(qū)間大,很容易滿足工程機(jī)械安裝及結(jié)構(gòu)精度低的特點(diǎn)。當(dāng)機(jī)械裝置采用液壓油缸驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)件和第二旋轉(zhuǎn)件進(jìn)行轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)油缸會(huì)產(chǎn)生伸縮變化,進(jìn)而作為角度傳感器的磁體執(zhí)行單元與磁體檢測(cè)單元之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度位移,磁體檢測(cè)單元再將磁性變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)、電流信號(hào)或通訊信號(hào)中的一種發(fā)送至工程機(jī)械控制系統(tǒng)形成閉環(huán),控制系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)一步控制或運(yùn)算處理后進(jìn)行液壓油缸的位移,也可以將旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)信號(hào)傳送至顯示設(shè)備,提供給操作者以作參考等等。磁體執(zhí)行單元安裝在旋轉(zhuǎn)軸上,磁體檢測(cè)單元安裝在固定支架上,外面增加護(hù)罩,提高可靠耐久性。
附圖說明
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明;
圖1為本實(shí)用新型一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的分解示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1或圖2所示,本實(shí)用新型公開一種旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置,應(yīng)用于需檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度的機(jī)械裝置,所述機(jī)械裝置包括第一旋轉(zhuǎn)件6和第二旋轉(zhuǎn)件7,檢測(cè)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸9、磁體執(zhí)行單元8、磁體檢測(cè)單元4和安裝護(hù)罩2;第一旋轉(zhuǎn)件6和第二旋轉(zhuǎn)件分別套設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸9,旋轉(zhuǎn)軸9的下端與第一旋轉(zhuǎn)件6固定連接,旋轉(zhuǎn)軸9與第二旋轉(zhuǎn)件7轉(zhuǎn)動(dòng)連接,旋轉(zhuǎn)軸9的上端端面上固定安裝磁體執(zhí)行單元8,具體在本實(shí)施例中,磁體執(zhí)行單元8內(nèi)嵌于旋轉(zhuǎn)軸9頂部的凹槽里,并用螺絲固定;所述安裝護(hù)罩2與第二旋轉(zhuǎn)件7固定連接,磁體檢測(cè)單元4安裝于安裝護(hù)罩2的內(nèi)側(cè),并位于磁體執(zhí)行單元8的上方,磁體檢測(cè)單元4與磁體執(zhí)行單元8采用隔開規(guī)定距離的非接觸式安裝,磁體檢測(cè)單元4隨第二旋轉(zhuǎn)件同步轉(zhuǎn)動(dòng)。磁體檢測(cè)單元4與磁體執(zhí)行單元8構(gòu)成非接觸安裝式傳感器。需要說明的是,本實(shí)用新型提及的非接觸安裝式傳感器與非接觸式傳感器概念不同,前者強(qiáng)調(diào)隔開不接觸的安裝方式;后者強(qiáng)調(diào)磁性傳感器不接觸磁性原理的檢測(cè)方式,在工程機(jī)械行業(yè)傳統(tǒng)應(yīng)用時(shí)仍然是軸固定或類似軸固定方式。此外,非接觸安裝允許磁體執(zhí)行單元8與磁體檢測(cè)單元4之間的軸向和徑向誤差區(qū)間大,很容易滿足工程機(jī)械安裝及結(jié)構(gòu)精度低的特點(diǎn)。
所述旋轉(zhuǎn)軸9、磁體執(zhí)行單元8和磁體檢測(cè)單元4同軸安裝。
所述機(jī)械裝置為采用銷軸式連接的機(jī)械裝置。
進(jìn)一步地,還包括固定支架3和間隙墊圈5,所述磁體檢測(cè)單元4固定設(shè)置在固定支架3上,所述磁體檢測(cè)單元4通過間隙墊圈5設(shè)于磁體執(zhí)行單元8上方,采用盲孔結(jié)構(gòu)使得磁體檢測(cè)單元4安裝后即與磁體執(zhí)行單元8為隔開規(guī)定距離的非接觸式安裝;固定支架3設(shè)于安裝護(hù)罩2內(nèi)側(cè),并與安裝護(hù)罩2固定連接。間隙墊圈5的厚度為磁體執(zhí)行單元8與磁體檢測(cè)單元4之間的規(guī)定間隙,由于加工精度所致的實(shí)際間隙區(qū)間,處于磁體執(zhí)行單元8與磁體檢測(cè)單元4之間的規(guī)定工作范圍即可,此處允許磁體執(zhí)行單元8與磁體檢測(cè)單元4之間的軸向和徑向誤差區(qū)間是傳統(tǒng)方案的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。比如傳統(tǒng)工程機(jī)械用編碼器中的一款型號(hào)RI36-H,其徑向誤差±0.15mm,軸向誤差±0.5mm,而非接觸安裝式傳感器,其徑向誤差±3.00mm,軸向誤差±1.80mm,且可以應(yīng)用的傳感器型號(hào)很多,不同型號(hào)之間的軸向誤差和徑向誤差也存在差異。但總體而言,非接觸安裝式傳感器較傳統(tǒng)方案要大很多。此外,固定支架3啟動(dòng)磁體檢測(cè)單元4的固定以及線纜走線、保護(hù)作用;安裝護(hù)罩2起到整個(gè)裝置的保護(hù)作用,不僅提高了旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的可靠耐久性,而且整個(gè)裝置占用空間較小。
進(jìn)一步地,所述磁體檢測(cè)單元4輸出端連接機(jī)械裝置的控制系統(tǒng),并由控制系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)一步控制或運(yùn)算處理。
進(jìn)一步地,所述控制系統(tǒng)連接有顯示設(shè)備。
本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案,磁體執(zhí)行單元8與磁體檢測(cè)單元4為非接觸安裝式角度傳感器的兩部分,兩者完全獨(dú)立,安裝時(shí)兩者之間要隔開規(guī)定的間隙,有效地避免了傳統(tǒng)使用位移傳感器或接觸安裝式角度傳感器易損壞、難維護(hù)、成本高的缺點(diǎn)。當(dāng)機(jī)械裝置采用液壓油缸驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)件6和第二旋轉(zhuǎn)件7進(jìn)行轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)向或擺動(dòng)油缸會(huì)產(chǎn)生伸縮變化,進(jìn)而作為角度傳感器的磁體執(zhí)行單元8與磁體檢測(cè)單元4之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度位移,磁體檢測(cè)單元4再將磁性變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)、電流信號(hào)或通訊信號(hào)中的一種發(fā)送至工程機(jī)械控制系統(tǒng)形成閉環(huán),控制系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)一步控制或運(yùn)算處理后進(jìn)行液壓油缸的位移,也可以將旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)信號(hào)傳送至顯示設(shè)備,提供給操作者以作參考等等。磁體執(zhí)行單元8安裝在旋轉(zhuǎn)軸9上,磁體檢測(cè)單元4安裝在固定支架3上,外面增加護(hù)罩,提高可靠耐久性。