CN102424280A - 一种司机室俯仰装置及斗轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种斗轮机的司机室俯仰装置，包括驱动所述斗轮机的司机室(11)绕其与臂架(12)的铰点转动的驱动装置，还包括检测所述臂架(12)的俯仰角度的检测装置，以及接收所述检测装置的检测信号且能发出动作指令的控制器，所述控制器的信号输出端电连接所述驱动装置，以便所述驱动装置根据所述动作指令做出相应响应，并且所述司机室俯仰装置还包括锁定或解锁所述司机室位置的锁定装置；本发明中的司机室俯仰装置可以精确调节司机室的位置，使司机室地面处于水平位置，方便司机室内操作人员的作业。此外，本发明还公开了一种包括上述司机室俯仰装置的斗轮机。

Description

一种司机室俯仰装置及斗轮机
技术领域
本发明涉及斗轮机技术领域，特别涉及一种斗轮机的司机室俯仰装置。此外，本发明还涉及一种包括上述司机室俯仰装置的斗轮机。
背景技术
斗轮机是现代工业大宗散装物料连续装卸的高效设备，目前广泛应用于港口、码头、发电厂等散料存储料厂的堆取作业，并且其发挥着越来越重要的作用。
请参考附图1，图1为现有技术中一种典型的斗轮机的结构示意图。
一种典型的斗轮机包括斗轮机构1、臂架4、变幅机构、带式输送机、司机室2；斗轮机构是取料工作机构，包括斗轮和驱动装置，斗轮设置于臂架4的前端，臂架4的另一端铰接于变幅机构上，根据堆、取料工作所需工作高度位置的不同，臂架4可以在变幅机构的作用下，带动臂架围绕铰接点运动，从而实现斗轮顺利取料。
斗轮机的司机室2也设置于臂架4上，为了操作人员在司机室2内便于操作，无论臂架4旋转至何种角度，司机室2需要始终保持水平，一般斗轮机上设置有调节司机室2位置且将司机室2锁定在工作位置的调节机构。
请参考附图2，图2为图1中A处的局部放大图。
现有技术中一种典型的司机室俯仰装置包括司机室2和司机室的调节机构，包括伸缩油缸3，伸缩油缸3的一端连接臂架4，另一端连接司机室2，当由于臂架4的旋转司机室2处于非水平位置时，操作人员驱动伸缩油缸3适当伸长或缩短，调节司机室2围绕与臂架4的铰接点转动适当角度，使司机室2近似达到水平位置，以便于司机室2内工作人员的操作。
现有技术只是通过操作人员的目测或感觉近似调节司机室的位置，不能准确调整其位置至水平，并且一般臂架转动结束后才调节司机室的位置，不能随着臂架的转动随时调节司机室的位置。
因此，如何提供一种斗轮机的司机室俯仰装置，对司机室位置调节准确性比较高，是当前本领域技术人员需要解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的旨为提供一种斗轮机的司机室俯仰装置，对司机室位置调节准确性比较高。本发明的另一目的旨为提供一种具有上述司机室俯仰装置的斗轮机。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种斗轮机的司机室俯仰装置，包括驱动所述斗轮机的司机室绕其与臂架的铰点转动的驱动装置，还包括检测所述臂架的俯仰角度的检测装置，以及接收所述检测装置的检测信号且能发出动作指令的控制器，所述控制器的信号输出端电连接所述驱动装置，以便所述驱动装置根据所述动作指令做出相应响应，并且所述司机室俯仰装置还包括锁定或解锁所述司机室位置的锁定装置。
优选地，所述驱动装置包括设于所述臂架上的步进电机以及齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括齿轮以及安装于所述司机室上且与所述齿轮相啮合的从动齿轮，所述齿轮的传动轴连接所述步进电机的输出轴。
优选地，所述从动齿轮为齿轮环。
优选地，所述齿轮传动机构还包括涡杆-涡轮减速机，所述齿轮的传动轴通过所述涡杆-涡轮减速机连接所述步进电机的输出轴。
优选地，所述步进电机为混合式步进电机。
优选地，所述检测装置包括角度编码器，所述角度编码器设置于所述斗轮机的变幅旋转中心位置。
优选地，所述控制器还电连接所述司机室的显示装置。
为了实现本文的另一个目的，本文还提供了一种斗轮机，包括臂架、铰接于所述臂架上的司机室和调节所述司机室位置的司机室俯仰装置，所述司机室俯仰装置为上述任一项所述的斗轮机的司机室俯仰装置。
本发明提供了一种斗轮机的司机室俯仰装置，包括驱动所述斗轮机的司机室绕其与臂架的铰点转动的驱动装置，还包括检测所述臂架俯仰角度的检测装置，以及接收所述检测装置的检测信号且能发出动作指令的控制器，所述控制器的信号输出端电连接所述驱动装置，以便所述驱动装置根据所述动作指令做出相应响应，并且所述司机室俯仰装置还包括锁定或解锁所述司机室位置的锁定装置。
本发明所提供的司机室俯仰装置中的检测装置可以检测到臂架相对水平面的俯仰角度，当臂架根据工作需要转动时，首先检测装置将检测信号发送至控制器，然后控制器通过对检测信号的解析、判断，对控制司机室俯仰的驱动装置发出指令，其次驱动装置根据该控制指令控制司机室转动相应角度，使司机室地面平行于水平面，最后锁定装置将司机室的位置锁定；并且当臂架与水平面的角度发生变化时，可以解锁锁定装置，重复上述过程继续对司机室的位置进行调节。
本发明中的司机室俯仰装置利用检测装置可以精确调节司机室的位置，保持司机室地面处于水平位置，方便司机室内操作人员的作业。
在一种优选的实施方式中，所述驱动装置包括设于所述臂架上的步进电机以及齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括齿轮以及安装于所述司机室上且与所述齿轮相啮合的从动齿轮，所述齿轮的传动轴连接所述步进电机的输出轴。
步进电机可以和数字控制技术相结合，且运行可靠性比较高，能够实现精确控制司机室的转动角度的目的，且齿轮传动连续性比较高，运动过程比较平稳，增加司机室俯仰角度调节的平稳。
附图说明
图1为现有技术中一种典型的斗轮机的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明所提供的斗轮机的司机室俯仰装置的结构示意图；
图4为图3中B处的局部放大图；
图5为图3所示斗轮机的臂架处于仰视工作时的状态示意图；
图6为图3所示斗轮机的臂架处于俯视工作时的状态示意图。
其中，图1至图2中部件名称与附图标记之间的相应关系如下：
斗轮机构1；司机室2；伸缩油缸3。
其中，图3至图6中部件名称与附图标记之间的相应关系如下：
司机室11；臂架12；斗轮机构13；角度编码器14；步进电机15；齿轮16；齿轮环17；蜗杆18；涡轮19；电机安装架20。
具体实施方式
本发明的核心旨在提供一种斗轮机的司机室俯仰装置，该装置中的司机室位置调节准确性比较高。本发明的另一核心旨在提供一种包括上述司机室俯仰装置的斗轮机。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参照图3至图6，图3为本发明所提供的斗轮机的司机室俯仰装置的结构示意图；图4为图3中B处的局部放大图；图5为图3所示斗轮机的臂架处于仰视工作时的状态示意图；图6为图3所示斗轮机的臂架处于俯视工作时的状态示意图。
本发明所提供的斗轮机的司机室俯仰装置，包括驱动斗轮机的司机室11绕其与臂架12的铰点转动的驱动装置，驱动装置可以为液压部件，例如伸缩油缸，也可以为电力部件，例如电机15等；司机室俯仰装置还包括检测臂架12俯仰角度的检测装置，检测装置可以为角度编码器，也可以为角度传感器或其他形式的传感器，接收检测装置的检测信号的控制器，控制器的信号输出端电连接驱动装置，以便驱动装置根据控制器的输出信号做出相应响应，并且司机室俯仰装置还包括锁定或解锁司机室11位置的锁定装置。
斗轮机的臂架上的斗轮机构13随着取料和堆料高度的不同，臂架需要围绕其铰接端向上或向下俯仰一定的角度，为了保证司机室内操作人员的操作方便，司机室的地面应尽量调节至水平。
本发明所提供的司机室俯仰装置中的检测装置可以检测到臂架12相对水平面的俯仰角度，当臂架12根据工作需要转动时，首先检测装置将检测信号发送至控制器，然后控制器通过对检测信号的解析、判断，对控制司机室俯仰的驱动装置发出指令，其次驱动装置根据该控制指令控制司机室11转动相应角度，使司机室11地面平行于水平面，最后锁定装置将司机室11的位置锁定；并且当臂架12与水平面的角度发生变化时，可以解锁锁定装置，重复上述过程继续对司机室11的位置进行调节。
本发明中的司机室俯仰装置利用检测装置可以精确调节司机室11的位置，保持司机室11地面处于水平位置，方便司机室11内操作人员的作业。
需要说明的是，驱动装置和锁定装置只是从功能上对司机室11工作所需部件的描述，实现上述两功能可以由两个不同的零部件实现，也可以由一个零部件实现，本领域内技术人员不能狭隘的理解驱动装置和锁定装置只能分别为两种不同零部件，因此，本文中的命名不应限制本专利的保护范围。
具体地，驱动装置可以包括设于臂架12上的步进电机15，臂架12上可以设置电机安装架20，步进电机15安装于电机安装架20上，电机安装架20的具体结构参数数值可以根据步进电机15以及实际安装环境的需要设定，本文就不再做详细介绍。
司机室俯仰装置还可以包括齿轮传动机构，齿轮传动机构包括齿轮16以及安装于司机室11上且与齿轮16相啮合的从动齿轮，齿轮的传动轴连接步进电机15的输出轴；从动齿轮可以固定安装在司机室11底部的梁上，从动齿轮和齿轮的大小可以根据实际使用情况选取。
其中，锁紧两齿轮工作位置的锁紧装置可以是手动的机械方式锁紧，例如锁销、棘爪等，也可以是电控或液压的方式锁紧，例如伸缩油缸及控制元件等。
当臂架12相对水平面有转动角度时，控制器可以发送指令于步进电机15，控制步进电机15转动适当的角度，步进电机15的转动带动齿轮的转动，通过齿轮传动机构，最终在从动齿轮的运动下，带动司机室11转动一定角度，实现司机室11内地面的水平。
步进电机15是一种将电脉冲信号转化为角位移的机电元件，正常运动情况下，它每转一周具有固定的步数，而连续步进运动时，其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关心，不受电压波动和负载变化的影响，因此步进电机15可以和数字控制技术相结合，且运行可靠性比较高，能够实现精确控制司机室11的转动角度的目的。
并且，齿轮传动连续性比较高，运动过程比较平稳，增加司机室11俯仰角度调节的平稳。
需要说明的是，步进电机15可以直接驱动齿轮转动，即步进电机15的输出轴直接连接齿轮孔；步进电机15也可以为间接驱动齿轮转动，即步进电机15通过第三者间接连接齿轮孔；无论哪种连接关系，只要保证步进电机15与齿轮之间的驱动可靠即可。
进一步地，上述实施例中的从动齿轮可以为齿轮环17，根据司机室11的最大俯仰角度设置合适大小的齿轮环17；在实现传动可靠的基础上，齿轮环17有利于减轻司机室11俯仰装置的自身重量，减小臂架12所承受的重量。
上述各实施方式中，齿轮传动机构还可以包括涡杆-涡轮减速机，齿轮的传动轴通过涡杆-涡轮减速机连接步进电机15的输出轴，在一种具体的连接关系中，如图4所示，步进电机15的输出轴连接蜗杆18的输入轴，涡轮19的输出轴连接齿轮16的输入轴。
蜗杆-涡轮减速机具有比较可靠的自锁功能，并且与齿轮减速器配合使用可以实现多级减速，获得比较低的输出速度，且具有效率比较高、震动比较小、噪声低等优点。
上述各实施例中的步进电机15可以为混合式步进电机，混合式步进电机的步距比较小，有利于司机室11的精确调节，并且传动平稳，提高司机室11调节过程的平稳，而且噪声小。
上述各实施方式中的检测装置的种类和安装位置可以有多种设置方式，在一种具体的实施方式中，检测装置包括角度编码器14，角度编码器14设置于所述斗轮机的变幅旋转中心位置，角度编码器与斗轮机具体的安装方式可以通过设置安装座来实现，在此不做过多介绍。
角度编码器14具有比较高的测量精度，随司机室位置实现精确的调整，并且可以时时检测臂架的俯仰变化，有利于随着臂架12俯仰角度的变化调整司机室11位置，并且设置于变幅旋转中心有利于准确测量臂架12的转动角度。
检测装置也可以为设置于司机室内测量倾斜度功能的检测开关。
进一步地，控制器还可以连接司机室11的显示装置，显示装置可以为司机室11内的显示器，司机室11相对于水平面的转动角度可以显示于显示器上，便于操作人员了解斗轮机的工作状况。
当然，显示装置也可以为声控装置，例如警铃等，提醒操作人员工程机械的作业工况。
当然，实现本文技术效果的斗轮机的司机室俯仰装置的结构不仅局限于上述描述，也可以采用其他结构方式，例如驱动装置为伸缩油缸，通过控制伸缩缸的伸缩杆的伸长或缩短的长度实现司机室11位置的调节，司机室11位置的锁定装置可以为伸缩缸本身或设置合适的控制阀元件，实现司机室11位置的锁定。
在提供上述斗轮机的司机室俯仰装置的基础上，本发明还提供一种斗轮机，包括臂架、铰接于所述臂架上的司机室和调节所述司机室位置的司机室俯仰装置，所述司机室俯仰装置为以上任一实施例所述的斗轮机的司机室俯仰装置。
由于上述的斗轮机的司机室俯仰装置具有上述技术效果，具有上述斗轮机的司机室俯仰装置的斗轮机也应该具有相应的技术效果。
上述斗轮机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的一种司机室俯仰装置及斗轮机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种斗轮机的司机室俯仰装置，包括驱动所述斗轮机的司机室绕其与臂架(12)的铰点转动的驱动装置，其特征在于，还包括检测所述臂架(12)的俯仰角度的检测装置，以及接收所述检测装置的检测信号且能发出动作指令的控制器，所述控制器的信号输出端电连接所述驱动装置，以便所述驱动装置根据所述动作指令做出相应响应，并且所述司机室俯仰装置还包括锁定或解锁所述司机室位置的锁定装置。
2.根据权利要求1所述的斗轮机的司机室俯仰装置，其特征在于，所述驱动装置包括设于所述臂架(12)上的步进电机(15)以及齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括齿轮(16)以及安装于所述司机室上且与所述齿轮(16)相啮合的从动齿轮，所述齿轮(16)的传动轴连接所述步进电机(15)的输出轴。
3.根据权利要求2所述的斗轮机的司机室俯仰装置，其特征在于，所述从动齿轮为齿轮环(17)。
4.根据权利要求2或3所述的斗轮机的司机室俯仰装置，其特征在于，所述齿轮传动机构还包括涡杆-涡轮减速机，所述齿轮的传动轴通过所述涡杆-涡轮减速机连接所述步进电机(15)的输出轴。
5.根据权利要求4所述的斗轮机的司机室俯仰装置，其特征在于，所述步进电机(15)为混合式步进电机。
6.根据权利要求1所述的斗轮机的司机室俯仰装置，其特征在于，所述检测装置包括角度编码器(14)，所述角度编码器(14)设置于所述斗轮机的变幅旋转中心位置。
7.根据权利要求1所述的斗轮机的司机室俯仰装置，其特征在于，所述控制器还电连接所述司机室的显示装置。
8.一种斗轮机，包括臂架(12)、铰接于所述臂架(12)上的司机室和调节所述司机室位置的司机室俯仰装置，其特征在于，所述司机室俯仰装置为权利要求1至7任一项所述的斗轮机的司机室俯仰装置。
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