專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)編碼器和工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)編碼器和具有該旋轉(zhuǎn)編碼器的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)編碼器主要用于測量兩轉(zhuǎn)動部件的旋轉(zhuǎn)角度，在工程機(jī)械中經(jīng)常使用，如樁機(jī)、起重機(jī)、挖機(jī)等設(shè)備的回轉(zhuǎn)支撐上，為了檢測回轉(zhuǎn)支撐上兩部件的旋轉(zhuǎn)角度，往往需要通過旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行測量，控制器獲取旋轉(zhuǎn)編碼器測量到的旋轉(zhuǎn)角度，來控制工程機(jī)械動作。目前，工程機(jī)械上使用的旋轉(zhuǎn)編碼器，大部分為光電式旋轉(zhuǎn)編碼器，由于光電式旋轉(zhuǎn)編碼器與工程機(jī)械直接連接，如旋挖鉆機(jī)在現(xiàn)場環(huán)境振動沖擊大，光電碼盤為玻璃材質(zhì)易碎。另外，由于光電式編碼器的輸入軸(小軸)與旋挖鉆機(jī)上的連接軸(大軸)連接，采用大軸與小軸連接的結(jié)構(gòu)，大軸的振動容易帶動小軸的放大振動，振動大，易導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸處防水機(jī)構(gòu)被破壞，造成漏油漏水。還有，光電式編碼器外殼厚度只有1_，且在戶外工作，環(huán)境惡劣容易損壞光電式旋轉(zhuǎn)編碼器。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種旋轉(zhuǎn)編碼器和具有該旋轉(zhuǎn)編碼器的工程機(jī)械，以解決旋轉(zhuǎn)編碼器不易在惡劣環(huán)境下?lián)p壞的問題?！矫妫景l(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)編碼器，包括本體、輸入軸、磁體、磁感應(yīng)兀件，輸入軸安裝在本體上，輸入軸一端與磁體連接，磁感應(yīng)元件安裝在本體上，磁體的南北極線與輸入軸旋轉(zhuǎn)中心線垂直，磁感應(yīng)元件與磁體之間具有預(yù)選間距，用于感應(yīng)磁體旋轉(zhuǎn)角度。進(jìn)一步地，本體包括兩個滾動軸承和兩個軸承座,兩個滾動軸承分別安裝于兩個軸承座內(nèi)，輸入軸插入兩個滾動軸承孔內(nèi)。進(jìn)一步地，本體還包括安裝板和支撐板，支撐板用于安裝磁感應(yīng)元件，支撐板固定在安裝板上，安裝板與軸承座固定。進(jìn)一步地，還包括保護(hù)罩，保護(hù)罩安裝于支撐板的上方，用于保護(hù)磁感應(yīng)元件。進(jìn)一步地,磁感應(yīng)元件包括殼體和位于殼體內(nèi)部的磁感應(yīng)芯片，磁感應(yīng)芯片與磁體之間的預(yù)設(shè)間距為2mm至4mm。進(jìn)一步地，殼體內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂全封灌而成。進(jìn)一步地，磁體為一塊磁鐵。本發(fā)明提出一種旋轉(zhuǎn)編碼器，采用非接觸式的磁電旋轉(zhuǎn)編碼器，利用磁體和磁感應(yīng)元件作為測量旋轉(zhuǎn)角度的部件，磁體與磁感應(yīng)元件之間的間距為2mm至4mm，保證了輸入軸的振動和微量的串軸不會造成磁感應(yīng)元件損壞，同時，旋轉(zhuǎn)編碼器的輸入軸可以直接與旋挖鉆機(jī)的底盤連接。避免了傳統(tǒng)的大軸與小軸連接造成的不利影響，從而減少了旋轉(zhuǎn)編碼器的輸入軸的振動頻率，可以防止輸入軸的軸承座處防水、防油機(jī)構(gòu)被破壞，造成漏油漏水。磁感應(yīng)元件的外殼壁厚設(shè)計為2_，且內(nèi)部為環(huán)氧樹脂全封灌而成，起到緩沖保護(hù)作用，可以大大提高磁感應(yīng)元件抗振動的保護(hù)能力。另一方面還提供了一種工程機(jī)械，包括上述的旋轉(zhuǎn)編碼器。進(jìn)一步地，包括底盤、上轉(zhuǎn)臺、齒輪，上轉(zhuǎn)臺安裝在底盤上，安裝板安裝于上轉(zhuǎn)臺上，齒輪與輸入軸的另一端固定連接，底盤上設(shè)置有內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈與齒輪嚙合。進(jìn)一步地，輸入軸的旋轉(zhuǎn)中心線與上轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心線重合。本發(fā)明提出一種具有該旋轉(zhuǎn)編碼器的工程機(jī)械，不僅具有旋轉(zhuǎn)編碼器的有效果夕卜，還具有安裝方便的優(yōu)點，省去了原有的大軸結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)編碼器可以直接與工程機(jī)械的底盤固定連接，也可以通過齒輪與底盤內(nèi)齒圈嚙合，安裝板安裝于上轉(zhuǎn)臺上。齒輪與底盤內(nèi)齒圈嚙合，輸入軸的旋轉(zhuǎn)中心線與上轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心線重合，可以保證輸入軸的旋轉(zhuǎn)中心線與上轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心線重合度，從而提高旋轉(zhuǎn)編碼器的測量精度，旋轉(zhuǎn)編碼器工作穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。下面結(jié)合圖1，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明，本優(yōu)選實施例的旋轉(zhuǎn)編碼器為例:一種旋轉(zhuǎn)編碼器，采用非接觸式的磁電旋轉(zhuǎn)編碼器，利用磁體5和磁感應(yīng)元件4作為測量旋轉(zhuǎn)角度的部件，用于檢測兩旋轉(zhuǎn)運動件之間的旋轉(zhuǎn)角度。該實施例的旋轉(zhuǎn)編碼器包括本體3、輸入軸6、磁體5、磁感應(yīng)兀件4,輸入軸6安裝在本體3上,輸入軸6 —端與磁體5連接，磁感應(yīng)元件4安裝在本體3上，磁體5的南北極線與輸入軸6旋轉(zhuǎn)中心線100垂直，磁感應(yīng)元件4與磁體5之間具有預(yù)設(shè)間距，用于感應(yīng)磁體5旋轉(zhuǎn)角度。 本體3包括兩個滾動軸承30和兩個軸承座31,兩個滾動軸承30分別安裝于兩個軸承座31內(nèi)，兩個滾動軸承30相隔有一定的間距，輸入軸6插入兩個滾動軸承30內(nèi)，兩個滾動軸承30用于支撐輸入軸6。輸入軸6也可以采用滑動軸承直接與軸承座31配合。兩個滾動軸承30也可以采用其它類型的軸承替代。為了使本體3與工程機(jī)械的上轉(zhuǎn)臺2固定連接和安裝磁感應(yīng)元件4。本體3還可以包括安裝板32和支撐板33，支撐板33用于安裝磁感應(yīng)元件4，支撐板33固定在安裝板32上，安裝板32與軸承座31固定。安裝板32通過螺栓固定在工程機(jī)械的上轉(zhuǎn)臺2上。為了保護(hù)磁感應(yīng)元件4,磁感應(yīng)元件4上方還包括保護(hù)罩8，保護(hù)罩8安裝于支撐板33的上方，用于保護(hù)磁感應(yīng)元件4。輸入軸6的上端連接有磁體5，磁體5為一塊磁鐵，磁鐵的南北極線與輸入軸6旋轉(zhuǎn)中心線100垂直。但是也可以采用多個磁塊,磁塊以輸入軸6旋轉(zhuǎn)中心線100為中心圓周布置。磁感應(yīng)兀件4包括殼體和位于殼體內(nèi)部的磁感應(yīng)芯片，還有一些電器兀件，如電路板等，磁感應(yīng)芯片與 磁鐵之間的預(yù)設(shè)間距為2mm至4mm。最優(yōu)的預(yù)設(shè)間距為3mm。磁感應(yīng)芯片與輸入軸6分離，輸入軸6的振動沖擊,不會損壞磁感應(yīng)芯片。同時，磁感應(yīng)兀件4的振動頻率非常低，不會對磁感應(yīng)元件4的電器元件造成損壞和影響電器元件的測量精度。為了更好的保護(hù)磁感應(yīng)元件4,磁感應(yīng)元件4的殼體壁厚設(shè)計為2mm,在殼體內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂全封灌而成，保護(hù)磁感應(yīng)元件4的測量的穩(wěn)定性。本發(fā)明還提供了一種包括上述旋轉(zhuǎn)編碼器的工程機(jī)械，為了提高旋轉(zhuǎn)角度的測量精度，旋轉(zhuǎn)編碼器的輸入軸6的另一端可以直接與工程機(jī)械的底盤I連接。輸入軸6的另一端安裝有齒輪7，齒輪7與輸入軸6的另一端固定連接，底盤I上設(shè)置有內(nèi)齒圈10，內(nèi)齒圈10與齒輪7嚙合。安裝板32安裝于上轉(zhuǎn)臺2上。齒輪7與底盤I內(nèi)齒圈10嚙合，輸入軸6的旋轉(zhuǎn)中心線100與上轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)中心線重合，可以保證輸入軸6的旋轉(zhuǎn)中心線100與上轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)中心線重合度，從而提高旋轉(zhuǎn)編碼器的測量精度，旋轉(zhuǎn)編碼器工作穩(wěn)定性好等優(yōu)點。旋轉(zhuǎn)編碼器的輸入軸6也可以直接固定工程機(jī)械的底盤1，但是同軸度無法保證，測量精度會差一些。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)， 所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，包括本體(3)、輸入軸(6)、磁體(5)、磁感應(yīng)兀件(4),輸入軸(6)安裝在本體(3)上，輸入軸(6) —端與磁體(5)連接，磁感應(yīng)元件(4)安裝在本體(3)上，磁體(5)的南北極線與輸入軸(6)旋轉(zhuǎn)中心線(100)垂直，磁感應(yīng)元件(4)與磁體(5 )之間具有預(yù)設(shè)間距，用于感應(yīng)磁體(5 )旋轉(zhuǎn)角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，本體(3)包括兩個滾動軸承(30)和兩個軸承座(31)，兩個滾動軸承(30)分別安裝于兩個軸承座(31)內(nèi)，輸入軸(6)插入兩個滾動軸承(30)孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)騙碼器，其特征在于，本體(3)還包括安裝板(32)和支撐板(33)，支撐板(33)用于安裝磁感應(yīng)元件(4)，支撐板(33)固定在安裝板(32)上，安裝板(32)與軸承座(31)固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，還包括保護(hù)罩(8)，保護(hù)罩(8)安裝于支撐板(33)的上方，用于保護(hù)磁感應(yīng)元件(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，磁感應(yīng)元件(4)包括殼體和位于殼體內(nèi)部的磁感應(yīng)芯片，磁感應(yīng)芯片與磁體(5)之間的預(yù)設(shè)間距為2mm至4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，殼體內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂全封灌而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，磁體(5)為一塊磁鐵。
8.—種工程機(jī)械，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7任意一項所述的旋轉(zhuǎn)編碼器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工程機(jī)械，其特征在于，包括底盤(I)、上轉(zhuǎn)臺(2)、齒輪(7)，上轉(zhuǎn)臺(2)安裝在底盤(I)上，安裝板(30)安裝于上轉(zhuǎn)臺(2)上，齒輪(7)與輸入軸(6)的另一端固定連接，底盤(I)上設(shè)置有內(nèi)齒圈(10)，內(nèi)齒圈(10)與齒輪(7)嚙合。
10.根據(jù)權(quán)利要 求8或9所述的工程機(jī)械，其特征在于，輸入軸(6)的旋轉(zhuǎn)中心線(100)與上轉(zhuǎn)臺(2)的旋轉(zhuǎn)中心線重合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)編碼器，包括本體、輸入軸、磁體、磁感應(yīng)元件，輸入軸安裝在本體上，輸入軸一端與磁體連接，磁感應(yīng)元件安裝在本體上，磁體的南北極線與輸入軸旋轉(zhuǎn)中心線垂直，磁感應(yīng)元件與磁體之間具有預(yù)設(shè)間距，用于感應(yīng)磁體旋轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明還提供了具有該旋轉(zhuǎn)編碼器的工程機(jī)械。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的光電式旋轉(zhuǎn)編碼器的光電碼盤易碎和測量精度低的問題，減少了輸入軸的振動沖擊，確保了旋轉(zhuǎn)編碼器安全性能，提高了旋轉(zhuǎn)編碼器的測量精度。
文檔編號G01D5/12GK103234563SQ20131012800
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者聶周, 莫曉齊, 王漢其 申請人:三一重工股份有限公司