一种旋转角度检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种检测装置，尤其涉及一种旋转角度检测装置。

背景技术：

步履挖机等工程机械的转向系统和摆动部件，大多以液压驱动为主，驾驶员操作转向或摆动装置时，通过液压缸的伸缩达到转向或摆动的目的。但是因为缺乏转向或摆动角度的检测装置，驾驶员只能凭借经验感知转向或摆动角度，在操作转向或摆动装置回到中位时，也是凭借经验感知转向或摆动角度基本回到了中位，转向或摆动过程中无法准确把握转向或摆动角度，使得实际转向或摆动角度与目标转角出现较大偏差，尤其转向归位过程中无法实现轮胎角度与车体平行，造成设备一是很难精确转向或摆动、二是归位后很难沿道路直线行驶。

工程机械现有旋转角度检测装置的技术方案主要有：一是在转向或摆动油缸的两端跨接安装直线位移传感器或在油缸内安装磁滞位移传感器等类似方法；二是在旋转轴处安装旋转编码器等角度传感器，其连接方式主要为轴固定方式。

传统方案一安装直线位移传感器或磁滞位移传感器，通过测量转向或摆动油缸的伸缩量来间接测量转向或摆动的角度。由于步履挖机等工程机械的转向或支腿油缸接近地面，有时甚至下水或陷入泥中，工作场合恶劣，工作过程中直线位移传感器容易受到洒落奔跳等物料的冲击而损坏。磁滞位移传感器在极端工况下，容易损坏甚至导致油缸漏油，不易维护，且成本增加较多。

传统方案二安装编码器等角度传感器，来测量旋转轴的旋转角度，这种传感器必须通过轴固定的方式，对安装轴的加工精度有一定的要求。由于工程机械在生产过程中，安装轴的加工精度往往达不到编码器等角度传感器的垂直度要求而经常损坏。

因此设计一种简单可靠的旋转角度检测装置变得的非常有必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种旋转角度检测装置。

本实用新型采用的技术方案是：

一种旋转角度检测装置，应用于需检测旋转角度的机械装置，所述机械装置包括第一旋转件和第二旋转件，检测装置包括旋转轴、磁体执行单元、磁体检测单元和安装护罩；第一旋转件和第二旋转件分别套设在旋转轴，旋转轴的下端与第一旋转件固定连接，旋转轴与第二旋转件转动连接，旋转轴的上端端面上固定安装磁体执行单元，所述安装护罩与第二旋转件固定连接，磁体检测单元安装于安装护罩的内侧，并位于磁体执行单元的上方，磁体检测单元与磁体执行单元采用隔开规定距离的非接触式安装，磁体检测单元随第二旋转件同步转动。

进一步地，所述旋转轴、磁体执行单元和磁体检测单元同轴安装。

进一步地，所述机械装置为采用销轴式连接的机械装置。

本实用新型还包括固定支架和间隙垫圈，所述磁体检测单元固定设置在固定支架上，所述磁体检测单元通过间隙垫圈设于磁体执行单元上方，固定支架设于安装护罩内侧，并与安装护罩固定连接。

进一步地，所述磁体检测单元输出端连接机械装置的控制系统。

进一步地，所述控制系统连接有显示设备。

本实用新型采用以上技术方案，磁体执行单元与磁体检测单元为非接触安装式角度传感器的两部分，两者完全独立，安装时两者之间要隔开规定的间隙，有效地避免了传统使用位移传感器或接触安装式角度传感器易损坏、难维护、成本高的缺点。此外，非接触安装允许磁体执行单元与磁体检测单元之间的轴向和径向误差区间大，很容易满足工程机械安装及结构精度低的特点。当机械装置采用液压油缸驱动第一旋转件和第二旋转件进行转向或摆动时，转向或摆动油缸会产生伸缩变化，进而作为角度传感器的磁体执行单元与磁体检测单元之间发生相对旋转角度位移，磁体检测单元再将磁性变化信号转换成电压信号、电流信号或通讯信号中的一种发送至工程机械控制系统形成闭环，控制系统可以根据实际情况进行旋转角度进一步控制或运算处理后进行液压油缸的位移，也可以将旋转角度检测信号传送至显示设备，提供给操作者以作参考等等。磁体执行单元安装在旋转轴上，磁体检测单元安装在固定支架上，外面增加护罩，提高可靠耐久性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；

图1为本实用新型一种旋转角度检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种旋转角度检测装置的分解示意图。

具体实施方式

如图1或图2所示，本实用新型公开一种旋转角度检测装置，应用于需检测旋转角度的机械装置，所述机械装置包括第一旋转件6和第二旋转件7，检测装置包括旋转轴9、磁体执行单元8、磁体检测单元4和安装护罩2；第一旋转件6和第二旋转件分别套设在旋转轴9，旋转轴9的下端与第一旋转件6固定连接，旋转轴9与第二旋转件7转动连接，旋转轴9的上端端面上固定安装磁体执行单元8，具体在本实施例中，磁体执行单元8内嵌于旋转轴9顶部的凹槽里，并用螺丝固定；所述安装护罩2与第二旋转件7固定连接，磁体检测单元4安装于安装护罩2的内侧，并位于磁体执行单元8的上方，磁体检测单元4与磁体执行单元8采用隔开规定距离的非接触式安装，磁体检测单元4随第二旋转件同步转动。磁体检测单元4与磁体执行单元8构成非接触安装式传感器。需要说明的是，本实用新型提及的非接触安装式传感器与非接触式传感器概念不同，前者强调隔开不接触的安装方式；后者强调磁性传感器不接触磁性原理的检测方式，在工程机械行业传统应用时仍然是轴固定或类似轴固定方式。此外，非接触安装允许磁体执行单元8与磁体检测单元4之间的轴向和径向误差区间大，很容易满足工程机械安装及结构精度低的特点。

所述旋转轴9、磁体执行单元8和磁体检测单元4同轴安装。

所述机械装置为采用销轴式连接的机械装置。

进一步地，还包括固定支架3和间隙垫圈5，所述磁体检测单元4固定设置在固定支架3上，所述磁体检测单元4通过间隙垫圈5设于磁体执行单元8上方，采用盲孔结构使得磁体检测单元4安装后即与磁体执行单元8为隔开规定距离的非接触式安装；固定支架3设于安装护罩2内侧，并与安装护罩2固定连接。间隙垫圈5的厚度为磁体执行单元8与磁体检测单元4之间的规定间隙，由于加工精度所致的实际间隙区间，处于磁体执行单元8与磁体检测单元4之间的规定工作范围即可，此处允许磁体执行单元8与磁体检测单元4之间的轴向和径向误差区间是传统方案的数倍甚至数十倍。比如传统工程机械用编码器中的一款型号RI36-H，其径向误差±0.15mm，轴向误差±0.5mm，而非接触安装式传感器，其径向误差±3.00mm，轴向误差±1.80mm，且可以应用的传感器型号很多，不同型号之间的轴向误差和径向误差也存在差异。但总体而言，非接触安装式传感器较传统方案要大很多。此外，固定支架3启动磁体检测单元4的固定以及线缆走线、保护作用；安装护罩2起到整个装置的保护作用，不仅提高了旋转角度检测装置的可靠耐久性，而且整个装置占用空间较小。

进一步地，所述磁体检测单元4输出端连接机械装置的控制系统，并由控制系统可以根据实际情况进行旋转角度进一步控制或运算处理。

进一步地，所述控制系统连接有显示设备。

本实用新型采用以上技术方案，磁体执行单元8与磁体检测单元4为非接触安装式角度传感器的两部分，两者完全独立，安装时两者之间要隔开规定的间隙，有效地避免了传统使用位移传感器或接触安装式角度传感器易损坏、难维护、成本高的缺点。当机械装置采用液压油缸驱动第一旋转件6和第二旋转件7进行转向或摆动时，转向或摆动油缸会产生伸缩变化，进而作为角度传感器的磁体执行单元8与磁体检测单元4之间发生相对旋转角度位移，磁体检测单元4再将磁性变化信号转换成电压信号、电流信号或通讯信号中的一种发送至工程机械控制系统形成闭环，控制系统可以根据实际情况进行旋转角度进一步控制或运算处理后进行液压油缸的位移，也可以将旋转角度检测信号传送至显示设备，提供给操作者以作参考等等。磁体执行单元8安装在旋转轴9上，磁体检测单元4安装在固定支架3上，外面增加护罩，提高可靠耐久性。