作业机械的回转角度检测装置及作业机械

本发明涉及回转角度检测，具体涉及一种作业机械的回转角度检测装置及作业机械。

背景技术：

1、具有回转机构的作业机械中，通常配置有用于检测回转机构的回转角度的检测系统，以便于根据检测系统的反馈对作业机械进行精确控制。

2、比如，泵车、吊车、挖掘机等作业机械，包括回转机构、上车机构和回转驱动机构，上车机构设置在回转机构上，回转驱动机构包括液压马达或电机，液压马达或电机通过减速机与回转机构传动连接，以便驱动回转机构转动，进而通过回转机构带动上车机构进行回转运动。

3、挖掘机、吊车、泵车等具有回转机构的作业机械中，为了能够精确控制回转机构的回转角度，以实现上车机构的精确作业。现有技术的一种技术方案中，通过在回转驱动机构（电机或液压马达）上设置有角度编码器来检测回转驱动机构的转动角度，进而换算为齿盘的回转角度，然而，回转驱动机构与齿盘之间设置有减速机，减速机的传动误差会导致齿盘的回转角度检测存在较大误差。

4、现有技术中的另一种技术方案中，工程机械回转装置的回转角度检测设备包括接收装置和控制装置，其中，接收装置用于接收液压马达的进油口压力和出油口压力信号、以及表示在回转机构的齿盘回转的过程中感测到齿盘的齿的脉冲信号，其中齿盘上的齿是等距分布的。控制装置用于根据进油口压力与出油口压力之间的差，确定齿盘的回转方向；根据脉冲信号确定在齿盘回转的过程中感测到的齿数；以及根据回转方向、齿数以及齿盘的总齿数确定齿盘的回转角度。

5、然而，回转机构的齿盘模数较大，这就导致检测装置在单位角度的脉冲数量少，分辨率低，导致回转机构的回转角度检测精度低，进而导致回转机构的闭环控制精度较低。

6、因此，如何在能够确定齿盘的回转方向的基础上，提高回转角度检测精度，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种作业机械的回转角度检测装置及作业机械，其能够在确定齿盘的回转方向的基础上，提高回转角度检测精度。

2、本发明的第一方面提供一种作业机械的回转角度检测装置，用于检测回转机构的齿盘的回转角度，包括：

3、安装座，设置于所述齿盘上；

4、直线位移传感器，设置为多个，所述直线位移传感器设置于所述安装座上，并且多个所述直线位移传感器以所述齿盘的轴心线为中心沿周向均匀间隔分布；

5、感应模块，包括两个差分感应线圈，所述差分感应线圈用于感应各个所述直线位移传感器、并形成感应信号；

6、解析模块，与所述感应模块电性连接，所述解析模块用于根据所述两个差分感应线圈形成的感应信号解析得出所述齿盘的回转角度和回转方向。

7、根据本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，所述作业机械包括回转驱动机构和减速机，所述回转驱动机构的驱动轴与所述减速机传动连接，所述减速机与所述回转机构的齿盘传动连接，所述回转角度检测装置还包括：

8、驱动角度感应器，用于感应所述回转驱动机构的驱动轴转动角度；

9、减速机故障确定模块，与所述驱动角度感应器和所述解析模块电性连接，所述减速机故障确定模块用于：

10、根据所述驱动轴转动角度和预设的所述减速机的传动比，计算所述齿盘的理论回转角度；

11、当所述理论回转角度与所述齿盘的回转角度差值超出阈值时，确定所述减速机故障。

12、根据本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，任意相邻的两个所述直线位移传感器之间的间距等于所述直线位移传感器的长度；两个所述差分感应线圈之间的间距为所述直线位移传感器的长度的2倍。

13、根据本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，所述安装座包括环形座体，所述环形座体的圆心与所述齿盘的轴心相重合，所述环形座体的外径大于所述齿盘的外径，多个所述直线位移传感器一一间隔的设置在所述环形座体的边缘位置。

14、根据本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，所述感应模块包括第一壳体，所述差分感应线圈设置于所述第一壳体内，所述第一壳体设置有凹槽，所述凹槽供所述直线位移传感器穿过。

15、根据本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，所述直线位移传感器包括第二壳体和铁芯，所述铁芯设置于所述第二壳体内，所述第二壳体设置为长方体结构，且所述第二壳体竖直伸入所述凹槽内。

16、根据本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，所述第二壳体的两端分别设置有连接耳，所述连接耳与所述环形座体通过第一连接件相连接。

17、根据本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，所述环形座体上设置有第一连接孔和第二连接孔，其中所述第一连接孔为多个，并且多个所述第一连接孔以所述环形座体的圆心为中心沿周向均匀分布，多个所述第二连接孔以所述环形座体的圆心为中心沿周向均匀分布，所述第一连接孔位于所述第二连接孔的外侧，所述第二连接孔与所述齿盘通过第二连接件相连接，所述第一连接孔与所述连接耳通过所述第一连接件相连接。

18、根据本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，所述第二壳体设置有盖体，所述盖体与所述第二壳体之间设置有密封件。

19、本发明的第二方面提供一种作业机械，包括如上任一项所述的作业机械的回转角度检测装置。

20、本发明提供的作业机械的回转角度检测装置及作业机械，包括安装座、直线位移传感器、感应模块和解析模块，其中，安装座设置在回转机构的齿盘上，与回转机构的齿盘同步转动，直线位移传感器设置为多个，多个直线位移传感器以齿盘的轴心为中心均匀间隔分布在安装座上。当齿盘进行回转运动时，单个直线位移传感器在短距离内的位移近似为直线位移。感应模块包括两个差分感应线圈，差分感应线圈用于感应各个直线位移传感器、并形成感应信号。解析模块与感应模块电性连接，解析模块用于根据两个差分感应线圈形成的感应信号解析得出齿盘的回转角度和回转方向。如此设置，当齿盘进行回转运动时，直线位移传感器随着齿盘进行转动，当直线位移传感器进入到第一个差分感应线圈的有效感应范围内时，可生成第一感应信号，进入第二个差分感应线圈的有效感应范围内时，可生成第二感应信号，通过第一感应信号和第二感应信号的生成顺序，解析模块可解析出齿盘的回转方向。同时，可通过多个直线位移传感器的间隔距离设置和差分感应线圈的有效感应区域的设置，使齿盘在转动时能够持续交替的生成第一感应信号和第二感应信号，结合齿盘的回转半径，可精确的解析出齿盘的回转角度。

技术特征：

1.一种作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，用于检测回转机构的齿盘(14)的回转角度，包括：

2.根据权利要求1所述的作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，所述作业机械包括回转驱动机构和减速机，所述回转驱动机构的驱动轴与所述减速机传动连接，所述减速机与所述回转机构的齿盘(14)传动连接，所述回转角度检测装置还包括：

3.根据权利要求1所述的作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，任意相邻的两个所述直线位移传感器(12)之间的间距等于所述直线位移传感器(12)的长度，单个所述差分感应线圈(131)的有效感应区域长度等于或大于所述直线位移传感器(12)的长度，且两个所述差分感应线圈(131)的有效感应区域相交。

4.根据权利要求1-3任一项所述的作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，所述安装座(11)包括环形座体，所述环形座体的圆心与所述齿盘(14)的轴心相重合，所述环形座体的外径大于所述齿盘(14)的外径，多个所述直线位移传感器(12)一一间隔的设置在所述环形座体的边缘位置。

5.根据权利要求4所述的作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，所述感应模块(13)包括第一壳体(132)，所述差分感应线圈(131)设置于所述第一壳体(132)内，所述第一壳体(132)设置有凹槽(133)，所述凹槽(133)供所述直线位移传感器(12)穿过。

6.根据权利要求5所述的作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，所述直线位移传感器(12)包括第二壳体(121)和铁芯(122)，所述铁芯(122)设置于所述第二壳体(121)内，所述第二壳体(121)设置为长方体结构，且所述第二壳体(121)竖直伸入所述凹槽(133)内。

7.根据权利要求6所述的作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，所述第二壳体(121)的两端分别设置有连接耳(123)，所述连接耳(123)与所述环形座体通过第一连接件(124)相连接。

8.根据权利要求7所述的作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，所述环形座体上设置有第一连接孔和第二连接孔，其中所述第一连接孔为多个，并且多个所述第一连接孔以所述环形座体的圆心为中心沿周向均匀分布，多个所述第二连接孔以所述环形座体的圆心为中心沿周向均匀分布，所述第一连接孔位于所述第二连接孔的外侧，所述第二连接孔与所述齿盘(14)通过第二连接件相连接，所述第一连接孔与所述连接耳(123)通过所述第一连接件(124)相连接。

9.根据权利要求8所述的作业机械的回转角度检测装置，其特征在于，所述第二壳体(121)设置有盖体(125)，所述盖体(125)与所述第二壳体(121)之间设置有密封件(126)。

10.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的作业机械的回转角度检测装置。

技术总结
本发明涉及回转角度检测技术领域，具体涉及一种作业机械的回转角度检测装置及作业机械。本发明提供的作业机械的回转角度检测装置，用于检测回转机构的齿盘的回转角度，包括：安装座，设置于所述齿盘上；直线位移传感器，设置为多个，并且多个所述直线位移传感器以所述齿盘的轴心线为中心沿周向均匀间隔分布；感应模块，包括两个差分感应线圈，所述差分感应线圈用于感应各个所述直线位移传感器、并形成感应信号；解析模块，用于根据所述两个差分感应线圈形成的感应信号解析得出所述齿盘的回转角度和回转方向。如此设置，本发明提供一种作业机械的回转角度检测装置及作业机械，其能够在确定齿盘的回转方向的基础上，提高回转角度检测精度。

技术研发人员：贺电,张斌,汪锋维,徐周,刘伟涛
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16