动臂角度检测装置和旋挖钻机

1158 编辑：中冶有色技术网来源：上海中联重科桩工机械有限公司

2024-01-17 14:04:35

权利要求书： 1.一种动臂角度检测装置，其特征在于，包括旋转编码器(11)、第一转动轴(12)、第一轴套组件(13)、第二转动轴(14)、第二轴套组件(15)和连接杆(16)，所述第一转动轴(12)的一端与所述旋转编码器(11)转动连接，所述第一转动轴(12)的另一端固定在所述第一轴套组件(13)内，第二转动轴(14)与所述第一转动轴(12)同轴设置，第二转动轴(14)的一端固定在所述第二轴套组件(15)内，所述连接杆(16)固定连接于所述第一轴套组件(13)与所述第二轴套组件(15)之间。

2.如权利要求1所述的动臂角度检测装置，其特征在于，所述第一轴套组件(13)包括第一轴套(131)以及与所述第一轴套(131)固定连接的第一连接板(132)，所述第一转动轴(12)的一端固定在所述第一轴套(131)内，所述连接杆(16)的一端与所述第一连接板(132)固定连接。

3.如权利要求2所述的动臂角度检测装置，其特征在于，所述动臂角度检测装置还包括第一紧固件(17)，所述第一紧固件(17)用于将所述第一转动轴(12)紧固于所述第一轴套(131)内。

4.如权利要求3所述的动臂角度检测装置，其特征在于，所述第一紧固件(17)沿着所述第一轴套(131)的径向方向设置。

5.如权利要求4所述的动臂角度检测装置，其特征在于，所述第一转动轴(12)包括第一侧面、第二侧面以及连接在所述第一侧面与所述第二侧面之间的第一平直面和第二平直面，所述动臂角度检测装置包括多个第一紧固件(17)，多个所述第一紧固件(17)分别抵靠或者穿过所述第一平直面以及所述第二平直面。

6.如权利要求1所述的动臂角度检测装置，其特征在于，所述第二轴套组件(15)包括第二轴套(151)以及与所述第二轴套(151)固定连接的第二连接板(152)，所述第二转动轴(14)的一端固定在所述第二轴套(151)内，所述连接杆(16)远离所述第一轴套组件(13)的一端与所述第二连接板(152)固定连接。

7.如权利要求6所述的动臂角度检测装置，其特征在于，所述动臂角度检测装置还包括第二紧固件(18)，所述第二紧固件(18)用于将所述第二转动轴(14)固定于所述第二轴套(151)内。

8.如权利要求7所述的动臂角度检测装置，其特征在于，所述第二紧固件(18)沿着所述第二轴套(151)的径向方向设置。

9.如权利要求8所述的动臂角度检测装置，其特征在于，所述第二转动轴(14)包括第三侧面(141)、第四侧面以及连接在所述第三侧面(141)与所述第四侧面之间的第三平直面(142)和第四平直面，所述动臂角度检测装置包括多个第二紧固件(18)，多个所述第二紧固件(18)分别抵靠或者穿过所述第三平直面(142)以及所述第四平直面。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的动臂角度检测装置，所述旋挖钻机还包括桅杆(22)、变幅机构(23)和转台(24)，所述桅杆(22)连接于所述变幅机构(23)，所述变幅机构(23)连接于所述转台(24)，所述动臂角度检测装置还包括角度测量机构支架(19)和角度测量机构安装座(21)，所述角度测量机构支架(19)固定连接于所述变幅机构(23)，所述第二转动轴(14)固定连接于所述角度测量机构支架(19)上，所述旋转编码器(11)固定连接于所述角度测量机构安装座(21)上，所述角度测量机构安装座(21)固定连接于所述转台(24)上。

说明书：动臂角度检测装置和旋挖钻机技术领域[0001] 本实用新型涉及桩基础施工设备技术领域，特别涉及一种动臂角度检测装置和旋挖钻机。

背景技术[0002] 目前，现有的动臂角度检测装置大部分是通过转轴直接将动臂角度检测装置固定在旋挖钻机的变幅机构的副动臂上。而在使用过程中，当旋挖钻机的变幅机构受到较大扭

矩的作用下，特别容易造成动臂角度检测装置的转轴和旋转编码器损伤。并且，测量精度

差、可靠性低以及安全性差。

实用新型内容

[0003] 有鉴于此，本实用新型提供一种动臂角度检测装置，结构简单、耐用性强以及维护保养成本低。

[0004] 一种动臂角度检测装置，包括旋转编码器、第一转动轴、第一轴套组件、第二转动轴、第二轴套组件和连接杆，第一转动轴的一端与旋转编码器转动连接，第一转动轴的另一

端固定在第一轴套内，第二转动轴与第一转动轴同轴设置，第二转动轴的一端固定在第二

轴套组件内，连接杆固定连接于第一轴套组件与第二轴套组件之间。

[0005] 在本实用新型的实施例中，上述第一轴套组件包括第一轴套以及与所述第一轴套固定连接的第一连接板，所述第一转动轴的一端固定在所述第一轴套内，所述连接杆的一

端与所述第一连接板固定连接。

[0006] 在本实用新型的实施例中，上述动臂角度检测装置还包括第一紧固件，所述第一紧固件用于将所述第一转动轴紧固于所述第一轴套内。

[0007] 在本实用新型的实施例中，上述第一紧固件沿着所述第一轴套的径向方向设置。[0008] 在本实用新型的实施例中，上述第一转动轴包括第一侧面、第二侧面以及连接在所述第一侧面与所述第二侧面之间的第一平直面和第二平直面，所述动臂角度检测装置包

括多个第一紧固件，多个所述第一紧固件分别抵靠或者穿过所述第一平直面以及所述第二

平直面。

[0009] 在本实用新型的实施例中，上述第二轴套组件包括第二轴套以及与所述第二轴套固定连接的第二连接板，所述第二转动轴的一端固定在所述第二轴套内，所述连接杆远离

所述第一轴套组件的一端与所述第二连接板固定连接。

[0010] 在本实用新型的实施例中，上述动臂角度检测装置还包括第二紧固件，所述第二紧固件用于将所述第二转动轴固定于所述第二轴套内。

[0011] 在本实用新型的实施例中，上述第二紧固件沿着所述第二轴套的径向方向设置。[0012] 在本实用新型的实施例中，上述第二转动轴包括第三侧面、第四侧面以及连接在所述第三侧面与所述第四侧面之间的第三平直面和第四平直面，所述动臂角度检测装置包

括多个第二紧固件，多个所述第二紧固件分别抵靠或者穿过所述第三平直面以及所述第四

平直面。

[0013] 本实用新型还提供一种旋挖钻机，包括上述的动臂角度检测装置，所述旋挖钻机还包括桅杆、变幅机构和转台，所述桅杆连接于所述变幅机构，所述变幅机构连接于所述转

台，所述动臂角度检测装置还包括角度测量机构支架和角度测量机构安装座，所述角度测

量机构支架固定连接于所述变幅机构，所述第二转动轴固定连接于所述角度测量机构支架

上，所述旋转编码器固定连接于所述角度测量机构安装座上，所述角度测量机构安装座固

定连接于所述转台上。

[0014] 本实用新型的动臂角度检测装置通过第一转动轴的一端与旋转编码器转动连接，第一转动轴的另一端固定在第一轴套组件内，第二转动轴的一端固定在第二轴套内，第一

轴套组件与第二轴套组件通过连接杆固定，且第二转动轴与第一转动轴同轴设置。因此，当

第二转动轴受到外界传递来的扭矩时，第二转动轴将扭矩传输至第二轴套组件上，然后第

二轴套组件将扭矩通过连接杆传输至第一轴套组件，最后通过第一轴套组件将扭矩传输至

第一转动轴，第一转动轴发生旋转后，旋转编码器精准地采集第一转动轴的旋转角度信息，

实现动臂角度检测装置的角度检测功能。相对第一转动轴与第二转动轴直接相连，第一转

动轴与第二转动轴通过第一轴套组件、第二轴套组件和连接杆的方式传递扭矩，不仅不会

影响动臂角度检测装置的检测精度，而且，第一转动轴的一端固定在第一轴套组件内，能够

减少第一转动轴在受到较大扭矩后直接断裂的风险，造成旋转编码器损坏；同样，第二轴套

组件能够减少第二转动轴在受到较大扭矩后直接断裂的风险。其中，第一轴套组件与第二

轴套组件即使在受较大扭矩后造成损坏，也方便更换，且成本较低。故该动臂角度检测装

置、结构简单、制造成本低廉、耐用性强、维护保养成本低。

附图说明[0015] 图1是本实用新型的动臂角度检测装置的立体结构示意图；[0016] 图2是本实用新型的动臂角度检测装置与角度测量机构支架和角度测量机构安装座组装时的装配示意图；

[0017] 图3是本实用新型的动臂角度检测装置与旋挖钻机组装时的装配示意图；[0018] 图4是本实用新型的旋挖钻机的工作时的状态示意图；[0019] 图5是本实用新型的旋挖钻机的运输时的状态示意图。具体实施方式[0020] 请参照图1至图5，本实施例提供了一种动臂角度检测装置，包括旋转编码器11、第一转动轴12、第一轴套组件13、第二转动轴14、第二轴套组件15和连接杆16，第一转动轴12

与旋转编码器11转动连接，第一轴套组件13固定连接于第一转动轴12远离旋转编码器11的

一端，第二转动轴14与第一转动轴12同轴设置，第二转动轴14的端部与第二轴套组件15固

定连接，连接杆16固定连接于第一轴套组件13与第二轴套组件15之间。

[0021] 本实用新型的动臂角度检测装置通过第一转动轴12的一端与旋转编码器11转动连接，第一转动轴12的另一端与第一轴套组件13固定连接，第二转动轴14与第二轴套组件

15固定连接，第一轴套组件13与第二轴套组件15通过连接杆16固定，且第二转动轴14与第

一转动轴12同轴设置。因此，当第二转动轴14受到外界传递来的扭矩时，第二转动轴14将扭

矩传输至第二轴套组件15上，然后第二轴套组件15将扭矩通过连接杆16传输至第一轴套组

件13，最后通过第一轴套组件13将扭矩传输至第一转动轴12，第一转动轴12发生旋转后，旋

转编码器11精准地采集第一转动轴12的旋转角度信息，实现动臂角度检测装置的角度检测

功能。相对第一转动轴12与第二转动轴14直接相连，第一转动轴12与第二转动轴14通过第

一轴套组件13、第二轴套组件15和连接杆16的方式传递扭矩，不仅不会影响动臂角度检测

装置的检测精度，而且，第一转动轴12的一端固定在第一轴套组件13内，能够减少第一转动

轴12在受到较大扭矩后直接断裂的风险，造成旋转编码器11损坏；同样，第二轴套组件15也

能够减少第二转动轴14在受到较大扭矩后直接断裂的风险。其中，第一轴套组件13与第二

轴套组件15即使在受较大扭矩后造成损坏，也方便更换，且成本较低。故该动臂角度检测装

置、结构简单、制造成本低廉、耐用性强、维护保养成本低。

[0022] 进一步地，第一轴套组件13包括第一轴套131以及与第一轴套131固定连接的第一连接板132，第一转动轴12的一端固定在第一轴套131内，连接杆16的一端与第一连接板132

固定连接。其中，第一连接板132与第一轴套131为一体结构，当第一轴套组件13受到的扭矩

较大时，第一轴套组件13所受到的作用力被分散在第一轴套131和第一连接板132上，能够

避免应力集中而造成第一轴套组件13损坏。在本实施例中，第一连接板132沿着第一轴套

131的径向方向延伸并与第一轴套131相互垂直，连接杆16固定连接于第一连接板132远离

第一轴套131的一端，且连接杆16垂直于第一连接板132，但并不以此为限，例如第一连接板

132也可与第一轴套131平行或者与第一轴套131形成大于0°小于90度的夹角，连接杆16也

可与第一连接板132形成大于0°小于90度的夹角等。

[0023] 进一步地，动臂角度检测装置还包括第一紧固件17，第一紧固件17用于将第一转动轴12紧固于第一轴套131内。在本实施例中，第一紧固件17例如为螺钉，通过将螺钉穿过

第一轴套131后顶在第一转动轴12上或者穿入第一转动轴12内，能够防止第一转动轴12受

到巨大扭矩后在第一轴套131发生旋转或松动，造成动臂角度检测装置测量角度不精确。但

并不以此为限，其中，第一紧固件17例如为螺栓，通过螺栓穿过第一轴套131后顶住第一转

动轴12，避免第一转动轴12与第一轴套131连接不稳固，或者第一紧固件17例如卡箍或者卡

块，通过在第一转动轴12上设置与卡箍或者卡块配合的卡槽对第一转动轴12进行定位等。

[0024] 进一步地，第一紧固件17沿着第一轴套131的径向方向设置，能够更有效地防止第一转动轴12在第一轴套131内发生旋转。

[0025] 进一步地，第一转动轴12包括第一侧面、第二侧面以及连接在第一侧面与第二侧面之间的第一平直面和第二平直面，动臂角度检测装置包括多个第一紧固件，多个第一紧

固件17分别抵靠或者穿过第一平直面以及第二平直面。其中，第一轴套131的形状大小也可

与第一转动轴12相对应，因第一平直面以及第二平直面相对曲面不容易发生旋转的特性，

故能够进一步地使得第一紧固件17将第一转动轴12抵靠得更牢固。在本实施例中，第一侧

面、第二侧面、第一平直面以及第二平直面分别指绕着第一转动轴12的中心线设置的四个

侧面，其中第一侧面与第二侧面为两个曲面，但并不以此为限，例如第一侧面与第二侧面也

可同样为两个平直面。

[0026] 进一步地，第二轴套组件15包括第二轴套151以及与第二轴套151固定连接的第二连接板152，第二转动轴14的一端固定在第二轴套151内，连接杆16远离第一轴套组件13的

一端与第二连接板152固定连接。其中，第二连接板152与第二轴套151为一体结构，当第二

轴套组件15受到的扭矩较大时，第二轴套组件15所受到的作用力被分散在第二轴套151和

第二连接板152上，能够避免应力集中而造成第二轴套组件15损坏。在本实施例中，第二连

接板152沿着第二轴套151的径向方向延伸并与第二轴套151相互垂直，连接杆16固定连接

于第二连接板152远离第二轴套151的一端，且连接杆16垂直于第二连接板152，但并不以此

为限，例如第二连接板152也可与第二轴套151平行或者与第二轴套151形成大于0°小于90

度的夹角，连接杆16也可与第二连接板152形成大于0°小于90度的夹角等。

[0027] 进一步地，动臂角度检测装置还包括第二紧固件18，第二紧固件18用于将第二转动轴14固定于第二轴套151内。在本实施例中，第二紧固件18例如为螺钉，通过将螺钉穿过

第二轴套151后顶在第二转动轴14上或者穿入第二转动轴14内，能够防止第二转动轴14受

到巨大扭矩后在第二轴套151发生旋转或松动，造成动臂角度检测装置测量角度不精确。但

并不以此为限，其中，第二紧固件18例如为螺栓，通过螺栓穿过第二轴套151后顶住第二转

动轴14，也能够避免第二转动轴14与第二轴套151连接不稳固，或者第二紧固件18例如卡箍

或者卡块，通过在第二转动轴14上设置与卡箍或者卡块配合的卡槽对第二转动轴14进行定

位等。

[0028] 进一步地，第二紧固件18沿着第二轴套151的径向方向将第二转动轴14紧固于第二轴套151内，能够更有效地防止第二转动轴14在第二轴套151内发生旋转。

[0029] 进一步地，第二转动轴14包括第三侧面141、第四侧面以及连接在第三侧面141与第四侧面之间的第三平直面142和第四平直面，动臂角度检测装置包括多个第二紧固件，多

个第二紧固件18分别抵靠或者穿过第三平直面142以及第四平直面。其中，第二轴套151的

形状大小也可与第二转动轴14相对应，因第三平直面142以及第四平直面相对曲面不容易

发生旋转的特性，故能够进一步地使得第二紧固件18将第二转动轴14抵靠得更牢固。在本

实施例中，第三侧面141、第四侧面、第三平直面142以及第四平直面分别指绕着第二转动轴

14的中心线设置的四个侧面，其中第三侧面141与第四侧面为两个曲面，但并不以此为限，

例如第三侧面141与第四侧面也可同样为两个平直面。

[0030] 本实用新型还提供一种旋挖钻机，包括上述的动臂角度检测装置，旋挖钻机还包括桅杆22、变幅机构23和转台24，桅杆22连接于变幅机构23，变幅机构23连接于转台24，动

臂角度检测装置还包括角度测量机构支架19和角度测量机构安装座21，角度测量机构支架

19固定连接于变幅机构23，第二转动轴14固定连接于角度测量机构支架19上，旋转编码器

11固定连接于角度测量机构安装座21上，角度测量机构安装座21固定连接于转台24上。在

本实施例中，变幅机构23包括副动臂231，角度测量机构支架19与副动臂231固定连接。

[0031] 进一步地，旋挖钻机还包括车身主体25，转台24安装于车身主体25上。[0032] 进一步地，旋挖钻机包括吊锚架26，吊锚架26连接于桅杆22的端部，吊锚架26可在桅杆22上转动调节位置。

[0033] 进一步地，旋挖钻机还包括随动架27、钻杆28和动力头29，桅杆22还设有用于安装随动架27的导轨，随动架27安装在导轨上，随动架27与钻杆28连接，钻杆28穿过动力头29。

[0034] 进一步地，桅杆22还固定有油缸，油缸包括第二缸体和第二活塞杆，第二缸体的一端固定在桅杆22上，第二活塞杆的一端与动力头29连接。

[0035] 进一步地，如图4和图5所述，旋挖钻机从工作状态到运输状态中间需要的过程中，需将动力头29放置桅杆22的最下端，拆卸钻杆28、随动架27、拆卸桅杆22上段和下段之间的

连接螺栓。然后通过收油缸，让桅杆22倒水平，再通过收变幅机构23的变幅油缸将变幅放至

最低。在此过程中，通过动臂角度检测装置检测变幅机构23上的副动臂231所发生转动的转

动角度，并记录。

[0036] 关于旋挖钻机的其他结构请参照现有技术，此处不再赘述。[0037] 最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个

元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当

被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。

[0038] 其次，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用

新型的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，

可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组

合方式不再另行说明。

[0039] 最后，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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。