限位保护装置及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种限位保护装置及作业机械。


背景技术：

2.限位保护器是作业机械中的一种重要的安全保护装置，根据限位保护器的功能，限位保护器主要分为高度限位保护器、幅度限位保护器、回转限位保护器、行程限位器等。
3.现有技术中，限位保护器主要包括减速器和角行程开关，其中，减速器包括输入轴和输出轴，减速器的输入轴与作业机械的传动机构相连接，比如，减速器的输入轴与作业机械的回转机构相连接。减速器的输出轴与角行程开关的输入轴通过多级齿轮传动连接。当作业机械的传动机构运转至预设位置时，角行程开关被触发，控制器控制作业机械的传动机构停止运转，如此实现了作业机械的限位保护。
4.现有技术中，减速器至角行程开关的传动采用定轴齿轮多级传动模式，然而，由于该种多级传动模式受制造工艺所限，存在齿间间隙，由多级齿间间隙累积形成的传动误差较大。进而导致，限位保护器的限位精度较差，不能满足作业机械的高精度定位需求。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种限位保护装置及作业机械，其限位精度较高，能够满足作业机械的高精度定位需求。
6.本实用新型的第一方面提供一种限位保护装置，包括：
7.减速器，包括壳体、输入轴、第一外齿轮以及第一内齿轮，所述输入轴包括主轴部和偏心轴部，所述主轴部与所述壳体可转动地相连接，所述偏心轴部与所述主轴部的一端偏心对接，所述第一外齿轮可转动地设置在所述偏心轴部，所述第一内齿轮可转动地设置在所述壳体内，并且所述第一外齿轮与所述第一内齿轮相啮合；
8.限位器，包括第一输出轴，所述第一输出轴与所述第一内齿轮相连接，以使所述第一内齿轮带动所述第一输出轴转动。
9.根据本实用新型提供的限位保护装置，所述减速器还包括第二内齿轮和第二外齿轮，所述第二内齿轮固定设置在所述壳体内，所述第二外齿轮可转动地设置在所述偏心轴部，所述第二外齿轮与所述第二内齿轮相啮合。
10.根据本实用新型提供的限位保护装置，所述第一外齿轮和所述第二外齿轮为一体式结构。
11.根据本实用新型提供的限位保护装置，还包括角位移传感器，所述角位移传感器包括第二输出轴，所述第二输出轴和所述第一输出轴传动连接。
12.根据本实用新型提供的限位保护装置，所述第一内齿轮靠近所述第一输出轴的一端设置有端盖部，所述端盖部设置有连接槽，所述第一输出轴插装于所述连接槽中。
13.根据本实用新型提供的限位保护装置，所述偏心轴部的两端设置有平衡结构，所述平衡结构用于平衡所述偏心轴部转动时产生的离心力。
14.根据本实用新型提供的限位保护装置，所述主轴部、所述第一内齿轮及所述第一输出轴的轴心线重合。
15.根据本实用新型提供的限位保护装置，所述壳体包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别设置在所述筒体的两端，所述第一端盖设有供所述主轴部伸出的第一通孔，所述第二端盖设置有供所述第一输出轴伸入的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔的轴心线重合。
16.根据本实用新型提供的限位保护装置，所述偏心轴部的两端设置有轴套。
17.本实用新型的第二方面提供一种作业机械，包括传动机构和如上任一项所述的限位保护装置，所述输入轴与所述传动机构传动连接。
18.本实用新型的限位保护装置，包括减速器和限位器，减速器用于和作业机械的传动机构相连接，作业机械的传动机构动作时通过减速器带动限位器转动，当限位器转动至预设角度时，作业机械的控制器则控制作业机械的传动机构停止运转。其中，减速器包括壳体、输入轴、第一外齿轮以及第一内齿轮，输入轴包括主轴部和偏心轴部，主轴部与壳体可转动地相连接，偏心轴部与主轴部的一端偏心对接，第一外齿轮可转动地设置在偏心轴部，第一内齿轮可转动地设置在壳体内，并且第一外齿轮与第一内齿轮相啮合。限位器包括第一输出轴，第一输出轴与第一内齿轮相连接，以使第一内齿轮带动第一输出轴转动。
19.作业机械的传动机构与主轴部相连接，使得作业机械的传动机构能够带动主轴部转动，同时主轴部带动偏心轴部进行偏心转动，偏心轴部带动第一外齿轮进行自转的同时，第一外齿轮产生绕第一内齿轮的公转，进而第一外齿轮可以带动第一内齿轮进行转动，由于第一内齿轮与限位器的第一输出轴相连接，进而第一内齿轮可带动第一输出轴转动。限位器根据第一输出轴的转动角度判断是否对传动机构进行限位。
20.由于本实用新型提供的限位保护装置，通过偏心轴部的设置方式，能够使第一外齿轮和第一内齿轮之间实现大传动比传动，而且减速器至限位器的传动，只经过第一外齿轮和第一内齿轮间的一级齿轮传动，即可将由输入轴输入的大传动转换至小传动并输出至限位器中，避免了齿轮制造误差的累积问题，进而本实用新型提供的限位保护装置限位精度较高，能够满足作业机械的高精度定位需求。
21.本实用新型提供的作业机械，包括传动机构和如上任一项所述的限位保护装置，限位保护装置的输入轴与作业机械的传动机构传动连接。如此设置，本实用新型提供的作业机械，其限位保护装置的限位精度较高，能够满足作业机械的高精度定位需求。该有益效果的推导过程与上述限位保护装置所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再进行赘述。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型提供的限位器和减速器分解示意图；
24.图2是本实用新型提供的限位保护装置整体分解示意图；
25.图3是本实用新型提供的输入轴示意图；
26.图4是本实用新型提供的输入轴分解示意图；
27.图5是本实用新型提供的第一内齿轮结构示意图；
28.附图标记：
29.1：减速器；
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2：限位器；
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3：壳体；
30.4：输入轴；
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5：偏心轴部；
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6：主轴部；
31.7：第一外齿轮；
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8：第一内齿轮；
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9：第一输出轴；
32.10：轴套；
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11：角位移传感器；
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12：端盖部；
33.13：键槽结构；
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14：平衡结构；
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15：主动齿轮；
34.16：从动齿轮；
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17：第二端盖；
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18：第二内齿轮；
35.19：第二外齿轮。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。
37.下面结合图1-图5以及各个实施例对本实用新型提供的限位保护装置进行详细说明。在一种实施例中，限位保护装置包括减速器1和限位器2，减速器1用于和作业机械的传动机构相连接，作业机械的传动机构动作时通过减速器1带动限位器2转动，当限位器2转动至预设角度时，则作业机械的控制器控制传动机构停止运转。
38.上述作业机械的传动机构可以具体为回转机构、卷扬机构、变幅机构、行走机构等，其对应的限位器2为回转限位保护器、高度限位保护器、幅度限位保护器、行程限位器等。
39.本实施例中，减速器1包括壳体3、输入轴4、第一外齿轮7以及第一内齿轮8。其中，输入轴4包括主轴部6和偏心轴部5，主轴部6与壳体3可转动地相连接，并且主轴部6用于和作业机械的传动机构连接，作业机械的传动机构动作时，同时能够带动主轴部6转动。
40.如图4所示，偏心轴部5与主轴部6的一端偏心对接，具体地，偏心轴部5和主轴部6可以为铸造的一体式结构，或者，偏心轴部5也可通过连接件可拆卸地连接在主轴部6上。
41.第一外齿轮7可转动地设置在偏心轴部5，第一外齿轮7和偏心轴部5之间可以设置有轴承，通过轴承实现第一外齿轮7与偏心轴部5的可转动连接。
42.第一内齿轮8可转动地设置在壳体3内，同样，在第一内齿轮8和壳体3之间可以设置有轴承，通过轴承实现第一内齿轮8和壳体3的可转动连接。
43.本实施例中，第一外齿轮7与第一内齿轮8相啮合，第一外齿轮7能够绕第一内齿轮8作公转运动，并且第一外齿轮7能够带动第一内齿轮8转动。
44.限位器2包括第一输出轴9，第一输出轴9与第一内齿轮8相连接，以使第一内齿轮8带动第一输出轴9转动。
45.作业机械的传动机构与主轴部6相连接，使得作业机械的传动机构能够带动主轴
部6转动，同时主轴部6带动偏心轴部5进行偏心转动，偏心轴部5带动第一外齿轮7进行自转的同时，第一外齿轮7产生绕第一内齿轮8的公转，进而第一外齿轮7可以带动第一内齿轮8进行转动，由于第一内齿轮8与限位器2的第一输出轴9相连接，进而第一内齿轮8可带动第一输出轴9转动。限位器2根据第一输出轴9的转动角度判断是否对传动机构进行限位。
46.由于限位保护装置通过偏心轴部5的设置方式，能够使第一外齿轮7和第一内齿轮8之间实现大传动比传动，而且减速器1至限位器2的传动，只经过第一外齿轮7和第一内齿轮8之间的一级齿轮传动，避免了齿轮制造误差的累积问题，进而本实用新型提供的限位保护装置限位精度较高，能够满足作业机械的高精度定位需求。
47.为了提高偏心轴部5的转动稳定性，在进一步地实施例中，减速器1还包括第二内齿轮18和第二外齿轮19，第二内齿轮18固定设置在壳体3内，第二外齿轮19可转动地设置在偏心轴部5，第二外齿轮19与第二内齿轮18相啮合。
48.第二内齿轮18可通过螺栓、销钉、卡接等方式固定在壳体3内，第二外齿轮19可通过轴承安装在偏心轴部5上。如此设置，通过第二内齿轮18和第二外齿轮19，能够形成对偏心轴部5的有效支撑作用，保证了偏心轴部5的运行稳定性。
49.上述第一外齿轮7和第二外齿轮19可以为一体式结构，比如，可通过焊接连接为一体式结构，或者通过铸造方式铸造为一体结构。第一外齿轮7和第二外齿轮19相连接，形成了双联行星架结构，双联行星架的结构具有更好的稳定性。
50.第一外齿轮7和第二外齿轮19安装在偏心轴部5，为了保证第一外齿轮7和第二外齿轮19在轴向上的稳定性，在偏心轴部5的两端可以设置有轴套10，如图3所示，轴套10固定在偏心轴部5的两端，能够对第一外齿轮7和第二外齿轮19起到阻挡限位作用，保证了第一外齿轮7和第二外齿轮19在轴向上的稳定性。
51.在进一步地实施例中，限位保护装置还可以包括角位移传感器11，角位移传感器11包括第二输出轴，第二输出轴和第一输出轴9通过传动机构相连接。具体地，可在第一输出轴9上设置有主动齿轮15，第二输出轴上设置有从动齿轮16，主动齿轮15和从动齿轮16相啮合，实现了第一输出轴9和第二输出轴的传动连接。
52.如此设置，角位移传感器11可以用于和作业机械的显示设备相连接，通过角位移传感器11能够获取作业机械的传动机构的转动角度，并且通过作业机械的显示设备显示出来，供作业人员参考。
53.为了实现第一内齿轮8与限位器2的第一输出轴9的连接，在第一内齿轮8靠近第一输出轴9的一端可以设置有端盖部12，端盖部12设置有连接槽，第一输出轴9插装于连接槽中。
54.具体地，上述端盖部12的连接槽可以为键槽结构13，第一输出轴9的端部设置有键结构，第一输出轴9的端部插装在键槽结构13中，实现了二者的可靠连接。如此设置，第一内齿轮8能够带动限位器2的第一输出轴9同步转动。
55.需要说明的是，由于输入轴4设置有偏心轴部5，当输入轴4转动时，偏心轴部5会产生较大的离心力，进而对装置的整体稳定性造成影响。
56.鉴于此，在进一步地实施例中，偏心轴部5的两端设置有平衡结构14，平衡结构14用于平衡偏心轴部5转动时产生的离心力。
57.该平衡结构14可以具体设置为偏心片结构，该偏心片结构的质心与偏心轴部5的
质心分别位于主轴部6轴心的两侧，当输入轴4转动时，偏心片结构产生的离心力与偏心轴部5产生的离心力能够相互抵消，进而使得输入轴4整体运转稳定。
58.此外，在进一步地实施例中，主轴部6、第一内齿轮8及第一输出轴9的轴心线重合。即，主轴部6、第一内齿轮8和第一输出轴9同轴设置，如此设置，从装置的整体上实现了动力的同轴传动，具有较好的传动稳定性。
59.在进一步地实施例中，壳体3包括筒体、第一端盖和第二端盖17，第一端盖和第二端盖分别设置在筒体的两端，第一端盖设有供主轴部6伸出的第一通孔，第二端盖17设置有供第一输出轴9伸入的第二通孔，第一通孔和第二通孔的轴心线重合。
60.第一端盖的第一通孔内可以安装有用于支撑主轴部6的轴承，第二端盖17的第二通孔内设置有用于支撑第一输出轴9的轴承。第一端盖与筒体可以设置为一体式结构，为了方便安装内部部件，第二端盖17可通过连接件连接在筒体上，比如通过螺栓、销钉等。由于第一通孔和第二通孔的轴心线重合，可保证输入轴4和第一输出轴9的轴心重合，进而使动力传输具有较好的稳定性。
61.本实施例还提供了一种作业机械，包括传动机构和如上任一实施例所述的限位保护装置，限位保护装置的输入轴4与作业机械的传动机构传动连接。
62.上述传动机构可以具体为作业机械的回转机构、卷扬机构、变幅机构、行走机构等，对应的限位器2为回转限位保护器、高度限位保护器、幅度限位保护器、行程限位器等。如此设置，本实施例提供的作业机械，其限位保护装置的限位精度较高，能够满足作业机械的高精度定位需求。该有益效果的推导过程与上述限位保护装置所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再进行赘述。
63.最后应说明的是：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。