专利名称：旋转角度测量装置及工程机械的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械测量领域，特别涉及一种旋转角度测量装置及具有该旋转角度测量装置的工程机械。
背景技术：
目前，工程机械领域中，往往需要监控机器两部分之间相对转动的角度，如旋挖钻机是一种取土成孔的施工机械，通过不断的切削岩土，然后提升至孔外卸土，经过周期性循环作业钻进同一孔，需要对上车体的回转角度进行准确的测量，其上车体与底架之间采用的是广泛应用的回转式机构以实现上车体的回转作业，上车体的回转角度是通过旋转编码器提取旋转角度信号获得。旋转编码器测量角度时，由固定于底架回转支承下端的齿轮圈，通过啮合传递至外齿轮和齿轮轴，齿轮轴作为被测旋转轴，通过联轴器与编码器输入轴相连，带动编码器输入轴转动。现有技术中采用的联轴器通常为柔性联轴器，允许联轴器产生变形，在动力输出轴发生振动时对编码器进行一定程度的保护，然而，联轴器的可变形量非常小，而工程机械在工作时，振动非常大，相应地引起齿轮轴产生剧烈的振动或晃动，振动偏移量通常远大于联轴器的可变形量。因此，工程机械整机振动或晃动造成对回转编码器的冲击撞坏，引起编码器失灵，导致回转故障，影响施工效率且提升施工成本。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提出一种旋转角度测量装置及具有该旋转角度测量装置的工程机械，其改进了编码器输入轴和被测旋转轴之间的连接方式，将联轴器与编码器输入轴和/或被测旋转轴之间的螺钉固定连接改为滑动连接，使得编码器能够缓冲更大的振动，避免编码器受到冲击而损坏，延长器使用寿命。一方面，本实用新型提供了一种旋转角度测量装置，包括编码器、被测旋转轴、联轴器和连接键，所述编码器包括编码器输入轴；所述被测旋转轴与所述编码器输入轴之间设置有间隙，并通过所述联轴器连接；所述被测旋转轴和/或所述编码器输入轴通过所述连接键与所述联轴器可轴向滑动地连接。进一步地，所述连接键为平键。进一步地，所述联轴器为柔性联轴器。进一步地，所述编码器输入轴通过所述连接键与所述联轴器可轴向滑动地连接，所述被测旋转轴通过螺钉与所述联轴器固定连接。进一步地，所述编码器输入轴与所述联轴器上均设置有与所述连接键间隙配合的键槽；或者，所述连接键固定设置在所述编码器输入轴上，所述联轴器上的对应位置开设有与所述连接键间隙配合的键槽。进一步地,所述连接键与所述键槽之间的间隙为0.01mm。[0012]另一方面，本实用新型还提供一种工程机械，设置有如上所述的旋转角度测量装置。进一步地，所述工程机械为旋挖钻机，所述旋挖钻机的上车体和底架通过回转支承连接；所述被测旋转轴与所述旋挖钻机的回转支承下端连接，所述编码器设置在所述旋挖钻机的回转支承下端。本实用新型的旋转角度测量装置，编码器输入轴与被测旋转轴有间隙，且二者至少其一通过连接键与联轴器可轴向滑动连接，因此，本实用新型的旋转角度测量装置在测量工作时，如果被测旋转轴产生振动时，尤其是产生轴向振动时，编码器输入轴和被测旋转轴之间可以相互滑动，使得编码器能够缓冲被测输入轴引起的振动，避免编码器受到冲击而损坏，延长器使用寿命。
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1为本实用新型实施例提供的一种旋转角度测量装置结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
以下结合附图，对本实用新型的实施例作进一步详细说明。如图1所示为本实用新型实施例提供的旋转角度测量装置，包括编码器9、被测旋转轴(即齿轮轴3)、联轴器6和连接键7，编码器9包括编码器输入轴8 ;被测旋转轴与编码器输入轴8之间设置有间隙，并通过联轴器6连接；被测旋转轴和/或编码器输入轴8通过连接键7与联轴器6可轴向滑动地连接。本实用新型实施例的旋转角度测量装置中，编码器输入轴9与被测旋转轴(如齿轮轴3)有间隙，且二者至少其一通过连接键与联轴器6可轴向滑动连接，因此，本实用新型实施例的旋转角度测量装置在测量工作时，如果被测旋转轴产生振动时，尤其是产生轴向振动时，编码器输入轴和被测旋转轴之间可以相互滑动，使得编码器能够缓冲被测输入轴引起的振动，避免编码器受到冲击而损坏，延长其使用寿命。需要说明的是，本实用新型实施例所述的轴向是指编码器输入轴或被测旋转轴(二者为同轴设置)的轴向方向。以旋挖钻机为例，如图1所示，上述实施例中的旋转角度测量装置设置在旋挖钻机上。具体地，旋转编码器9通过支架5设置在旋挖钻机的回转支承上端，即旋挖钻机的上车体4上，编码器输入轴8通过联轴器6与齿轮轴3连接，并且编码器输入轴8与齿轮轴3之间留有一定的间隙；该联轴器6优选为柔性联轴器，柔性联轴器能够在一定程度上缓和齿轮轴3引起的振动。编码器输入轴8和联轴器6上均设置有键槽，连接键7设置在编码器输入轴8和联轴器6的键槽内，编码器输入轴8和联轴器6可沿编码器输入轴8的轴向相对滑动。该连接键7优选为平键。联轴器6下端与齿轮轴3通过螺钉10固定连接，齿轮轴3的底端通过外齿轮2与旋挖钻机的底架I上的齿圈啮合。上述实施例中，除柔性联轴器能够起到一定的缓和振动冲击的作用外，编码器输入轴8与联轴器6之间通过连接键7连接，可以实现相对滑动，增加了编码器输入轴8的轴向允许位移量，使得编码器输入轴8和编码器9不易受到齿轮轴3产生振动冲击，从而保护编码器9，延长其使用寿命。此外，此处的连接键7优选为平键，相比现有的螺钉连接，连接键7增大了编码器输入轴8与联轴器6之间的连接面积，增加了传动可靠性，提高了回转测量精度。该实施例中连接键7与键槽之间采用间隙配合，二者之间的间隙优选为0.01mm。应当理解的是，本实用新型并不限定连接键与键槽之间的间隙，该间隙能够使连接键与键槽之间实现滑动即可；该间隙可以根据实际被测机械的具体结构选择不同的值。在其他实施例中，连接键7还可以固定设置在编码器输入轴8或联轴器6上；此夕卜，齿轮轴3 (即被测旋转轴)与联轴器6之间也可以设置连接键，采用键连接，实现轴向的相对滑动。相应地，本实用新型的实施例还提供一种工程机械，其设置有如上所述的旋转角度测量装置。该工程机械优选为旋挖钻机，如上所述，旋挖钻机的上车体和底架通过回转支承连接，被测旋转轴与回转支承下端(即旋挖钻机的底架I)连接，编码器设置在旋挖钻机的回转支承上端(即旋挖钻机的上车体4)，具体连接可以参见上述实施例的记载及图1。当通过回转支承实现旋挖钻机的上车体4相对底架I转动时，旋转角度测量装置与上车体4绕回转支承的回转中心同步转动，同时带动被测旋转轴(即齿轮轴3)同步转动，齿轮轴3下部的外齿轮2与底架I上的内齿圈啮合，从而外齿轮2以自身轴心为旋转中心自转，编码器9通过测量齿轮轴3的转动角度，进一步计算得到上车体4相对底架I的旋转角度。旋挖钻机工作时会使机身产生巨大的振动，该旋转角度测量装置在进行测量工作时，能够通过编码器输入轴与联轴器之间的相对滑动，缓冲齿轮轴引起的振动，保护编码器不受旋挖钻机自身振动带来的冲击，延长其使用寿命；同时，采用连接键连接，联轴器与编码器输入轴之间的传动可靠性得到提升，进而提高旋转角度测量装置的回转测量精度。另夕卜，联轴器优选采用柔性联轴器，其也可以在一定程度上缓和冲击。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种旋转角度测量装置，其特征在于，包括编码器(9)、被测旋转轴、联轴器(6)和连接键(7 )，所述编码器(9 )包括编码器输入轴(8 ); 所述被测旋转轴与所述编码器输入轴(8)之间设置有间隙，并通过所述联轴器(6)连接; 所述被测旋转轴和/或所述编码器输入轴(8)通过所述连接键(7)与所述联轴器(6)可轴向滑动地连接。
2.根据权利要求1所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述连接键(7)为平键。
3.根据权利要求2所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述联轴器(6)为柔性联轴器。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述编码器输入轴(8 )通过所述连接键(7 )与所述联轴器(6 )可轴向滑动地连接，所述被测旋转轴通过螺钉与所述联轴器(6)固定连接。
5.根据权利要求4所述的旋转角度测量装置，其特征在于， 所述编码器输入轴(8)与所述联轴器(6)上均设置有与所述连接键(7)间隙配合的键槽；或者， 所述连接键(7 )固定设置在所述编码器输入轴(8 )上，所述联轴器(6 )上的对应位置开设有与所述连接键(7)间隙配合的键槽。
6.根据权利要求5所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述连接键(7)与所述键槽之间的间隙为0.01mm。
7.—种工程机械，其特征在于，设置有如权利要求1-6中任意一项所述的旋转角度测量装置。
8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为旋挖钻机，所述旋挖钻机的上车体(4)和底架(I)通过回转支承连接； 所述被测旋转轴与所述旋挖钻机的回转支承下端连接，所述编码器(9)设置在所述旋挖钻机的回转支承上端。
专利摘要本实用新型公开了一种旋转角度测量装置及工程机械，该旋转角度测量装置，包括编码器、被测旋转轴、联轴器和连接键，编码器包括编码器输入轴；被测旋转轴与编码器输入轴之间设置有间隙，并通过联轴器连接；被测旋转轴和/或编码器输入轴通过连接键与联轴器可轴向滑动地连接。本实用新型的旋转角度测量装置，编码器输入轴与被测旋转轴有间隙，且二者至少其一通过连接键与联轴器可轴向滑动连接，因此，该旋转角度测量装置在测量工作时，如果被测旋转轴产生振动时，尤其是产生轴向振动时，编码器输入轴和被测旋转轴之间可以相互滑动，使得编码器能够缓冲被测输入轴引起的振动，避免编码器受到冲击而损坏，延长其使用寿命。
文档编号G01B21/22GK203069171SQ20122073943
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者孙卫波, 陈孝旭 申请人:三一重工股份有限公司