伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于用于伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】；解決的技術(shù)問題為：提供一種既可測量伸縮臂長度，又可傳輸電信號的伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置；采用的技術(shù)方案為：伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，包括開設(shè)有軸孔的殼體，第一旋轉(zhuǎn)軸安裝在軸孔中，纏繞有電纜的卷筒套設(shè)在第一旋轉(zhuǎn)軸的一端，第一旋轉(zhuǎn)軸的另一端設(shè)有電旋轉(zhuǎn)連接器，電纜的一端與電旋轉(zhuǎn)連接器的一端相連，電旋轉(zhuǎn)連接器的另一端與外部電纜相連，第一旋轉(zhuǎn)軸上安裝有主動輪，主動輪與從動輪相嚙合，從動輪設(shè)置于第二旋轉(zhuǎn)軸上，第二旋轉(zhuǎn)軸的一端與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器相連，精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器通過信號處理電路與主控制器電連接；本發(fā)明適用于伸縮臂起重機(jī)的領(lǐng)域。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，屬于用于伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置的

【技術(shù)領(lǐng)域】。 伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)GB12602-2009《起重機(jī)械超載保護(hù)裝置》的要求，額定載荷為三頓以上的隨 機(jī)起重機(jī)必須安裝力矩限制器來實時監(jiān)控起重機(jī)的實際載荷和起重臂所處的角度，目前市 場上用于伸縮臂起重機(jī)的力矩限制器產(chǎn)品主要由壓力傳感器、角度傳感器、高度限位開關(guān)、 長度傳感器和主控制器組成，一般在工作時，將壓力傳感器、角度傳感器和高度限位開關(guān)安 裝在起重機(jī)伸縮臂的最末節(jié)臂的臂頭上進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)通過隱 蔽性電纜傳回主控制器中，而用于測量伸縮臂的長度傳感器均采用拉線型長度傳感器，測 長所使用的線狀物一般為鋼絲繩，工作時，將拉線型長度傳感器固定安裝在伸縮臂的基本 臂上，鋼絲繩的一端固定在伸縮臂的最末節(jié)臂的臂頭上，當(dāng)伸縮臂往外伸出時，鋼絲繩隨之 往外伸出，拉線型長度傳感器中的感應(yīng)器件通過感應(yīng)鋼絲繩的伸出長度即可計算出伸縮臂 的伸縮長度。
[0003] 綜上，在目前用于伸縮臂起重機(jī)的力矩限制器系統(tǒng)中，通常需要采用兩套卷線機(jī) 構(gòu)來完成各類傳感器信號傳輸電纜的收放和伸縮臂長度的測量，這就增加了使用成本，且 由于卷線機(jī)構(gòu)的體積較大，對于噸位較小的起重機(jī)來說，伸縮臂較小，進(jìn)而使得安裝空間有 限；而且，在現(xiàn)有的拉線型長度傳感器的內(nèi)部傳動機(jī)構(gòu)中，為了防止感應(yīng)器受到?jīng)_擊和振 動而損壞，傳動軸和齒輪之間是通過緊密配合加粘合劑來進(jìn)行連接的，這樣的話，由于傳動 軸、粘合劑和齒輪的制作材料不同，所以在溫度變化較大的環(huán)境下，當(dāng)受到外界的沖擊和振 動時，傳感器的長度信號將會發(fā)生漂移，導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)行無損壞報警，帶來不必要的麻煩；因 此，亟需尋求一種能夠?qū)㈦娦盘杺鬏敼δ芘c伸縮臂測長功能合二為一、且抗沖擊和抗振動 性能較強(qiáng)的裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種既可測量伸 縮臂長度，又可傳輸電信號的伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝 置，包括殼體，所述殼體上開設(shè)有軸孔，內(nèi)部為空心狀的第一旋轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝在所述軸 孔中，纏繞有電纜的卷筒套設(shè)在所述第一旋轉(zhuǎn)軸位于殼體外的一端，所述卷筒和殼體之間 設(shè)置有彈簧盒，所述彈簧盒通過螺栓固定在殼體上且彈簧盒內(nèi)裝有渦卷彈簧，所述渦卷彈 簧的一端與彈簧盒固定連接，渦卷彈簧的另一端與卷筒固定連接；所述第一旋轉(zhuǎn)軸位于殼 體內(nèi)的一端設(shè)有電旋轉(zhuǎn)連接器，所述電纜的一端穿過所述第一旋轉(zhuǎn)軸與電旋轉(zhuǎn)連接器的一 端相連，電旋轉(zhuǎn)連接器的另一端與外部電纜相連，所述第一旋轉(zhuǎn)軸位于電旋轉(zhuǎn)連接器與殼 體之間的部位上安裝有主動輪，所述主動輪與從動輪相嚙合，所述從動輪通過第二旋轉(zhuǎn)軸 設(shè)置于殼體內(nèi)，所述第二旋轉(zhuǎn)軸的一端通過軸承安裝在殼體內(nèi)側(cè)，第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端與 精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器相連，所述精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器與位于殼體內(nèi)的信號處理電路電連接，信號處 理電路與位于殼體外的主控制器電連接。
[0006] 所述的第二旋轉(zhuǎn)軸與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器之間通過彈性聯(lián)軸器相連；所述的主動輪與 第一旋轉(zhuǎn)軸之間、從動輪與第二旋轉(zhuǎn)軸之間、第二旋轉(zhuǎn)軸與彈性聯(lián)軸器之間以及彈性聯(lián)軸 器與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器之間均通過鍵連接；所述殼體內(nèi)還設(shè)置有支撐架，所述電旋轉(zhuǎn)連接器 的一端和所述精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器的一端均穿過所述支撐架分別與所述第一旋轉(zhuǎn)軸和所述第 二旋轉(zhuǎn)軸連接；所述殼體的外側(cè)設(shè)有用于將整個測量裝置安裝在起重機(jī)上的安裝架；所述 第一旋轉(zhuǎn)軸為一個臺階軸，所述臺階軸的軸肩卡在所述卷筒的外側(cè)將卷筒緊壓在所述殼體 上；所述信號處理電路包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、信號調(diào)理單元和電源轉(zhuǎn)換單元， 所述精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器中的精密電位器與所述數(shù)據(jù)采集單元電連接，所述數(shù)據(jù)采集單元與所 述數(shù)據(jù)處理單元電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元與所述信號調(diào)理單元電連接，所述信號調(diào)理單 元與所述主控制器電連接，所述主控制器通過所述電源轉(zhuǎn)換單元與所述數(shù)據(jù)處理單元電連 接。
[0007] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果： 1、本發(fā)明中的臂長測量裝置包括殼體，殼體上開設(shè)有軸孔，內(nèi)部為空心狀的第一旋轉(zhuǎn) 軸通過軸承安裝在軸孔中，纏繞有電纜的卷筒套設(shè)在第一旋轉(zhuǎn)軸位于殼體外的一端，卷筒 和殼體之間設(shè)置有彈簧盒，彈簧盒通過螺栓固定在殼體上且彈簧盒內(nèi)裝有渦卷彈簧，渦卷 彈簧的一端與彈簧盒固定連接，渦卷彈簧的另一端與卷筒固定連接，第一旋轉(zhuǎn)軸位于殼體 內(nèi)的一端設(shè)有電旋轉(zhuǎn)連接器，電纜的一端穿過第一旋轉(zhuǎn)軸與電旋轉(zhuǎn)連接器的一端相連，電 旋轉(zhuǎn)連接器的另一端與外部電纜相連，第一旋轉(zhuǎn)軸位于電旋轉(zhuǎn)連接器與殼體之間的部位上 安裝有主動輪，主動輪與從動輪相嚙合，從動輪通過第二旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于殼體內(nèi)，第二旋轉(zhuǎn)軸 的一端通過軸承安裝在殼體內(nèi)側(cè)，第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器相連，精密旋轉(zhuǎn) 感應(yīng)器與位于殼體內(nèi)的信號處理電路電連接，信號處理電路與位于殼體外的主控制器電連 接；使用時，將整個測量裝置安裝在起重機(jī)伸縮臂的基本臂上，將電纜的與電旋連接器的 非連接端與伸縮臂最末節(jié)臂的臂頭上的傳感器固定連接，當(dāng)伸縮臂伸出時，電纜隨之伸展， 帶動卷筒轉(zhuǎn)動，卷筒帶動主動輪，主動輪帶動從動輪，從動輪帶動精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，精密旋 轉(zhuǎn)感應(yīng)器旋轉(zhuǎn)后向信號處理電路輸出一個與電纜移動距離成比例的電信號，該電信號經(jīng)信 號處理電路轉(zhuǎn)換處理后輸出到主控制器，主控制器對輸出信號進(jìn)行處理即可得出伸縮臂的 伸縮長度；同時，由于電纜的一端通過電旋轉(zhuǎn)連接器與外部電纜相連，所以，位于伸縮臂最 末節(jié)臂的臂頭上的傳感器采集到的信號可通過電纜傳送到外部電纜，再通過外部電纜傳送 到主控制器，主控制器對采集信號進(jìn)行處理后即可得出伸縮臂移動的位移、方向或速率；綜 上，本發(fā)明中的測量裝置只需一個卷線機(jī)構(gòu)既完成了伸縮臂長度的測量，又可對伸縮臂上 的各類傳感器采集到的信號進(jìn)行傳輸，節(jié)省了使用成本和安裝空間，具有更加廣闊的應(yīng)用 范圍和應(yīng)用前景。
[0008] 2、本發(fā)明中，主動輪與第一旋轉(zhuǎn)軸之間、從動輪與第二旋轉(zhuǎn)軸之間、第二旋轉(zhuǎn)軸與 彈性聯(lián)軸器之間以及彈性聯(lián)軸器與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器之間均通過鍵連接，有效防止了傳統(tǒng)連 接方式中，由于旋轉(zhuǎn)軸、粘合劑和齒輪材料的不同而造成在某些環(huán)境條件下長度信號發(fā)生 漂移的弊端，此外，本發(fā)明中，第二旋轉(zhuǎn)軸與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器之間通過彈性聯(lián)軸器相連，有 效降低了整個測量裝置受到的來自徑向和軸向的沖擊和振動，提高了裝置的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明： 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中：1為殼體，2為第一旋轉(zhuǎn)軸,3為電纜,4為卷筒,5為彈簧盒,6為渦卷彈簧,7為電 旋轉(zhuǎn)連接器，8為主動輪，9為從動輪，10為第二旋轉(zhuǎn)軸，11為精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，12為信號處 理電路，13為主控制器，14為彈性聯(lián)軸器，15為支撐架，16為安裝架，17為數(shù)據(jù)采集單元，18 為數(shù)據(jù)處理單元，19為信號調(diào)理單元，20為電源轉(zhuǎn)換單元，21為精密電位器。

【具體實施方式】
[0010] 如圖1、圖2所示，伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，包括殼體1，所述殼體1上開設(shè) 有軸孔，內(nèi)部為空心狀的第一旋轉(zhuǎn)軸2通過軸承安裝在所述軸孔中，纏繞有電纜3的卷筒4 套設(shè)在所述第一旋轉(zhuǎn)軸2位于殼體1外的一端，具體地，本實施例中的第一旋轉(zhuǎn)軸2為一個 臺階軸，所述臺階軸的軸肩卡在所述卷筒4的外側(cè)將卷筒4緊壓在所述殼體1上；所述卷筒 4和殼體1之間設(shè)置有彈簧盒5,所述彈簧盒5通過螺栓固定在殼體1上且彈簧盒5內(nèi)裝有 渦卷彈簧6,所述渦卷彈簧6的一端與彈簧盒5固定連接，渦卷彈簧6的另一端與卷筒4固 定連接，本實施例中，渦卷彈簧6可保證電纜3的張緊度不變；所述第一旋轉(zhuǎn)軸2位于殼體 1內(nèi)的一端設(shè)有電旋轉(zhuǎn)連接器7,所述電纜3的一端穿過所述第一旋轉(zhuǎn)軸2與電旋轉(zhuǎn)連接器 7的一端相連，電旋轉(zhuǎn)連接器7的另一端與外部電纜相連，所述第一旋轉(zhuǎn)軸2位于電旋轉(zhuǎn)連 接器7與殼體1之間的部位上安裝有主動輪8,所述主動輪8與從動輪9相嚙合，所述從動 輪9通過第二旋轉(zhuǎn)軸10設(shè)置于殼體1內(nèi)，所述第二旋轉(zhuǎn)軸10的一端通過軸承安裝在殼體1 內(nèi)側(cè)，第二旋轉(zhuǎn)軸10的另一端與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器11相連，所述精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器11與位于 殼體1內(nèi)的信號處理電路12電連接，信號處理電路12與位于殼體1外的主控制器13電連 接。
[0011] 本實施例中，所述的第二旋轉(zhuǎn)軸10與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器11之間可通過彈性聯(lián)軸器 14相連，由于彈性聯(lián)軸器14具有低剛度、高柔度和阻尼減振的特性，所以彈性聯(lián)軸器14的 加入可有效降低整個測量裝置受到的來自徑向和軸向的沖擊和振動；此外，所述的主動輪 8與第一旋轉(zhuǎn)軸2之間、從動輪9與第二旋轉(zhuǎn)軸10之間、第二旋轉(zhuǎn)軸10與彈性聯(lián)軸器14之 間以及彈性聯(lián)軸器14與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器11之間均可通過鍵連接，防止了主動輪8與第一 旋轉(zhuǎn)軸2之間、從動輪9與第二旋轉(zhuǎn)軸10之間、第二旋轉(zhuǎn)軸10與彈性聯(lián)軸器14之間以及 彈性聯(lián)軸器14與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器11之間在受到?jīng)_擊和振動時導(dǎo)致的相對轉(zhuǎn)動。
[0012] 本實施例中，所述殼體1內(nèi)還設(shè)置有支撐架15,所述電旋轉(zhuǎn)連接器7的一端和所述 精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器11的一端均穿過所述支撐架15分別與所述第一旋轉(zhuǎn)軸2和所述第二旋轉(zhuǎn) 軸10連接，這樣，支撐架15就分擔(dān)了電旋轉(zhuǎn)連接器7和精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器11的一部分重量， 使得整個裝置的各部件能夠在一個穩(wěn)固的環(huán)境中工作；所述殼體1的外側(cè)設(shè)有用于將整個 測量裝置安裝在起重機(jī)上的安裝架16,工作時，通過安裝架16即可將整個裝置固定在伸縮 臂的基本臂上，安裝方便、便捷。
[0013] 所述信號處理電路12包括數(shù)據(jù)采集單元17、數(shù)據(jù)處理單元18、信號調(diào)理單元19 和電源轉(zhuǎn)換單元20,所述精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器11中的精密電位器21與所述數(shù)據(jù)采集單元17電 連接，所述數(shù)據(jù)采集單元17與所述數(shù)據(jù)處理單元18電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元18與所述 信號調(diào)理單元19電連接，所述信號調(diào)理單元19與所述主控制器13電連接，所述主控制器 13通過所述電源轉(zhuǎn)換單元20與所述數(shù)據(jù)處理單元18電連接。
[0014] 本發(fā)明中的測量裝置不僅將電信號傳輸功能與伸縮臂測長功能合二為一，而且增 強(qiáng)了抗沖擊和抗振動性能，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步，上面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的實施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備 的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1. 伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，其特征在于：包括殼體（1)，所述殼體（1)上開設(shè)有 軸孔，內(nèi)部為空心狀的第一旋轉(zhuǎn)軸（2)通過軸承安裝在所述軸孔中，纏繞有電纜（3)的卷筒 (4)套設(shè)在所述第一旋轉(zhuǎn)軸（2)位于殼體（1)外的一端，所述卷筒（4)和殼體（1)之間設(shè)置有 彈簧盒（5 )，所述彈簧盒（5 )通過螺栓固定在殼體（1)上且彈簧盒（5 )內(nèi)裝有渦卷彈簧（6 )， 所述渦卷彈簧（6)的一端與彈簧盒（5)固定連接，渦卷彈簧（6)的另一端與卷筒（4)固定連 接； 所述第一旋轉(zhuǎn)軸（2)位于殼體（1)內(nèi)的一端設(shè)有電旋轉(zhuǎn)連接器（7)，所述電纜（3)的一 端穿過所述第一旋轉(zhuǎn)軸（2)與電旋轉(zhuǎn)連接器（7)的一端相連，電旋轉(zhuǎn)連接器（7)的另一端與 外部電纜相連，所述第一旋轉(zhuǎn)軸（2)位于電旋轉(zhuǎn)連接器（7)與殼體（1)之間的部位上安裝有 主動輪（8)，所述主動輪（8)與從動輪（9)相嚙合，所述從動輪（9)通過第二旋轉(zhuǎn)軸（10)設(shè) 置于殼體（1)內(nèi)，所述第二旋轉(zhuǎn)軸（10)的一端通過軸承安裝在殼體（1)內(nèi)側(cè)，第二旋轉(zhuǎn)軸 (10) 的另一端與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器（11)相連，所述精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器（11)與位于殼體（1)內(nèi) 的信號處理電路（12)電連接，信號處理電路（12)與位于殼體（1)外的主控制器（13)電連 接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，其特征在于：所述的第二旋 轉(zhuǎn)軸（10)與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器（11)之間通過彈性聯(lián)軸器（14)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，其特征在于：所述的主動輪 (8 )與第一旋轉(zhuǎn)軸（2 )之間、從動輪（9 )與第二旋轉(zhuǎn)軸（10 )之間、第二旋轉(zhuǎn)軸（10 )與彈性聯(lián) 軸器（14)之間以及彈性聯(lián)軸器（14)與精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器（11)之間均通過鍵連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，其特征在于：所 述殼體（1)內(nèi)還設(shè)置有支撐架（15)，所述電旋轉(zhuǎn)連接器（7)的一端和所述精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器 (11) 的一端均穿過所述支撐架（15)分別與所述第一旋轉(zhuǎn)軸（2)和所述第二旋轉(zhuǎn)軸（10)連 接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，其特征在于：所 述殼體（1)的外側(cè)設(shè)有用于將整個測量裝置安裝在起重機(jī)上的安裝架（16)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，其特征在于：所 述第一旋轉(zhuǎn)軸（2)為一個臺階軸，所述臺階軸的軸肩卡在所述卷筒（4)的外側(cè)將卷筒（4)緊 壓在所述殼體（1)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的伸縮臂起重機(jī)的臂長測量裝置，其特征在于：所 述信號處理電路（12)包括數(shù)據(jù)采集單元（17)、數(shù)據(jù)處理單元（18)、信號調(diào)理單元（19)和 電源轉(zhuǎn)換單元（20)，所述精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器（11)中的精密電位器（21)與所述數(shù)據(jù)采集單元 (17) 電連接，所述數(shù)據(jù)采集單元（17)與所述數(shù)據(jù)處理單元（18)電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元 (18) 與所述信號調(diào)理單元（19)電連接，所述信號調(diào)理單元（19)與所述主控制器（13)電連 接，所述主控制器（13)通過所述電源轉(zhuǎn)換單元（20)與所述數(shù)據(jù)處理單元（18)電連接。
【文檔編號】B66C23/687GK104085790SQ201410299258
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】劉勇, 上官洛奎, 趙麗霞, 李海燕, 鞏敏, 王寧虎, 湯志遠(yuǎn), 馬少飛 申請人:長治清華機(jī)械廠, 中國運載火箭技術(shù)研究院