CN114775706B - 铲斗传感器安装结构、安装方法及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铲斗传感器安装结构、安装方法及作业机械，该安装结构包括角度传感器，包括传感器本体，传感器本体为弧形结构，弧形结构的一侧为弧面，弧形结构远离弧面的一侧设有多个第一螺纹孔；安装壳体，包括安装底板和围设于安装底板四周的围板，安装底板上开设有安装孔和与第一螺纹孔一一对应的第一通孔，第一通孔的孔径大于螺纹孔的孔径；传感器本体通过螺纹紧固件穿设于第一通孔和第一螺纹孔安装于安装底板且位于围板的围设空间内，并使得传感器本体的弧面与安装孔同轴；安装有传感器本体的安装壳体适于固定于斗杆侧壁。本实施例满足了在挖机本体上搭载一定的辅助功能，降低劳动强度、降低操作能力要求。

Description

铲斗传感器安装结构、安装方法及作业机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种铲斗传感器安装结构、安装方法及作业机械。

背景技术

目前，由于基建行业的兴起，工程机械越来越贴近大众，能够代替人力进行一些繁重、危险的作业，极大解放了劳动者的双手。例如，挖掘机作为工程基建领域最常见的机器，因此受到很多基建行业从业者青睐。但操作挖掘机在有限空间内作业、平地、刷坡等需要一定的熟练度，因此对于刚入门的新手来说并不友好。亟需在挖机本体上搭载一定的辅助功能，降低劳动强度、降低操作能力要求，然而现有挖掘机上相关传感器安装方案及结构仍是一片空白。

发明内容

本发明提供一种铲斗传感器安装结构，满足在作业机械上搭载一定的辅助功能，降低劳动强度、降低操作能力要求。

本发明提供一种铲斗传感器安装结构，包括：

角度传感器，包括传感器本体，所述传感器本体为弧形结构，所述弧形结构的一侧为弧面，所述弧形结构远离所述弧面的一侧设有多个第一螺纹孔；

安装壳体，包括安装底板和围设于所述安装底板四周的围板，所述安装底板上开设有安装孔和与所述第一螺纹孔一一对应的第一通孔，所述第一通孔的孔径大于所述第一螺纹孔的孔径；

所述传感器本体通过螺纹紧固件穿设于所述第一通孔和所述第一螺纹孔安装于所述安装底板且位于所述围板的围设空间内，并使得所述传感器本体的弧面与所述安装孔同轴；

安装有所述传感器本体的所述安装壳体适于固定于斗杆侧壁。

根据本发明的一个实施例，所述传感器本体的弧面与所述安装孔的内壁之间留有间距。

根据本发明的一个实施例，远离所述弧面的一侧所述围板设有过线用的开口槽，所述传感器本体的连接线穿设于所述开口槽延伸至所述安装壳体外，所述连接线的端部设有接线端子。

根据本发明的一个实施例，所述角度传感器还包括与所述传感器本体配套的磁铁支架，所述磁铁支架呈圆环状，所述磁铁支架适于安装在摇杆端部，所述摇杆的端部表面形成有环形凸起，所述磁铁支架固定于所述环形凸起外，且所述磁铁支架与所述环形凸起同轴设置。

根据本发明的一个实施例，所述摇杆端部位于所述环形凸起内设有通孔，所述摇杆适于通过固定销轴穿设于所述通孔并穿设于所述安装壳体的安装孔与斗杆侧壁连接，所述固定销轴与所述安装孔同轴设置。

本发明还提供一种铲斗传感器安装结构的安装方法，包括如下步骤：

将传感器本体预安装于安装壳体且位于围板围设的空间内；

利用角度传感器校中工装调节传感器本体的弧面相对于安装底板的安装孔的位置，使得传感器本体的弧面与安装底板的安装孔同轴；

拧紧螺纹紧固件使得传感器本体与安装底板相对固定，并拆除所述角度传感器校中工装；

将磁铁支架套设于摇杆的环形凸起外，利用磁铁支架对中工装调节所述磁铁支架的位置使得所述磁铁支架与所述环形凸起同轴；

利用紧固件将所述磁铁支架与所述摇杆端部固定连接，并拆除所述磁铁支架对中工装；

将所述安装壳体预安装于斗杆侧壁；

利用销轴校中工装调节安装壳体的位置使得所述安装壳体的安装孔与固定销轴同轴，并拧紧螺纹紧固件使得所述安装壳体与斗杆侧壁相对固定；

拆除所述销轴校中工装，将固定销轴穿设于所述安装孔并与斗杆侧壁的连接孔固定连接。

根据本发明的一个实施例，所述角度传感器校中工装包括圆环，所述圆环外表面形成台阶面，所述台阶面的小圆面与所述安装孔的内周壁相匹配，所述台阶面的大圆面与所述弧面相匹配，所述小圆面插设于所述安装孔中，通过调节所述弧面与所述大圆面相贴，以保证所述传感器本体的弧面与所述安装孔同轴，并拧紧所述螺纹紧固件。

根据本发明的一个实施例，所述磁铁支架对中工装包括圆形端盖和设于所述圆形端盖表面的环形槽，所述圆形端盖的外径与所述磁铁支架的内径相匹配，所述环形槽与所述环形凸起相匹配，所述环形槽卡设于所述环形凸起，通过调节所述磁铁支架的内周面与所述圆形端盖的外周面贴靠，以保证所述磁铁支架与所述环形凸起同轴，并通过紧固件将所述磁铁支架与所述摇杆端部固定连接。

根据本发明的一个实施例，所述固定销轴与所述安装孔通过销轴校中工装保证同轴，所述安装底板还设有多个第二通孔，斗杆侧壁设有与所述第二通孔一一对应的第二螺纹孔，所述第二通孔的孔径大于所述第二螺纹孔的孔径，所述安装壳体适于通过螺纹紧固件穿设于所述第二通孔和所述第二螺纹孔安装于斗杆侧壁。

根据本发明的一个实施例，所述销轴校中工装包括套筒和设于所述套筒一端的环形凸缘，所述套筒的外径与所述安装孔的内径相匹配，所述套筒的内径与所述固定销轴的外径相匹配，所述套筒套设于所述固定销轴并插设于所述安装孔，所述环形凸缘贴设于所述安装底板的表面，以保证所述固定销轴与所述安装孔同轴，并拧紧所述螺纹紧固件。

本发明实施例还提供一种作业机械，设有铲斗、与所述铲斗铰接的连杆，与所述连杆铰接的摇杆以及与所述摇杆铰接的斗杆，还设有铲斗传感器安装结构，所述铲斗传感器安装结构安装于所述摇杆与所述斗杆的铰接处。

本发明提供的铲斗传感器安装结构，通过在斗杆的侧壁增加角度传感器，并对角度传感器进行精确安装，提供铲斗的辅助作业需求，便于实时感知铲斗的活动角度，便于操作者操作铲斗，可以降低操作者的劳动强度、降低操作能力要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的铲斗传感器安装结构安装于斗杆的主视示意图；

图2是图1中铲斗传感器安装结构与销轴校中工装的装配示意图；

图3是本发明提供的铲斗传感器安装结构的内部结构示意图；

图4是本实施例中角度传感器校中工装与铲斗传感器安装结构装配前的示意图；

图5是本实施例的铲斗传感器安装结构显示外表面的示意图；

图6是本实施例的磁铁支架对中工装安装于摇杆前的示意图。

附图标记：

100：斗杆；110：摇杆；111：环形凸起；120：连杆；130：安装壳体；131：安装底板；1311：安装孔；1312：第一通孔；1313：第二通孔；132：围板；1321：开口槽；140：传感器本体；141：连接线；142：弧面；150：磁铁支架；160：螺钉；170：固定销轴；180：角度传感器校中工装；190：销轴校中工装；200：磁铁支架对中工装；210：环形槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图6描述本发明的铲斗传感器安装结构的实施例。本实施例的作业机械包括但不限于挖掘机，本实施例以铲斗传感器安装结构安装于挖掘机为例进行说明，并不构成对本发明的限制。

如图1至图5所示，本发明提供一种铲斗传感器安装结构，主要用于安装在斗杆100上，以辅助挖掘机铲斗作业，主要包括：

角度传感器，角度传感器为现有结构，包括传感器本体140，传感器本体140为弧形结构，具体可以是弧形块状结构，弧形结构的一侧为弧面142，当然，弧面142可以是光滑的整个弧面142，还可以是弧面142上增加多个间隔设置的弧形凸台，弧形凸台的侧面形成弧度相同的弧面142，弧形结构远离弧面142的一侧表面设有多个第一螺纹孔。

安装壳体130，包括安装底板131和围设于安装底板131四周的围板132，安装底板131上开设有安装孔1311和与第一螺纹孔一一对应的第一通孔1312，第一通孔1312的孔径大于第一螺纹孔的孔径。需要说明的是，安装壳体130的形状与安装斗杆100的侧壁相适应，可以呈一头大一头小的类似箭头状的结构，当然，还可以是其他形状，在此不做过多限定。

传感器本体140通过螺纹紧固件穿设于第一通孔1312和第一螺纹孔安装于安装底板131且位于围板132的围设空间内，围板132的高度不小于传感器本体140的厚度，从而保证了安装壳体130安装于斗杆100侧壁时，传感器本体140位于斗杆100侧壁与围板132的围设空间内。并使得传感器本体140的弧面142与安装孔1311同轴，通过设置第一通孔1312的孔径大于第一螺纹孔的孔径，可以大2mm左右，从而螺纹紧固件例如螺钉160穿过第一通孔1312并与第一螺纹孔没有拧紧时，螺钉160相对于第一通孔1312具有活动空间，从而使得传感器本体140具有活动余量，在调整到传感器本体140的弧面142与安装孔1311同轴时，拧紧螺钉160，将传感器本体140与安装壳体130固定；由此保证了传感器本体140与安装壳体130的同轴度。

将传感器本体140固定到安装壳体130上之后，该整体适于固定于斗杆100侧壁，通过角度传感器监测挖掘机铲斗的转动角度，实现了在挖掘机上搭载一定的辅助功能，便于实时感知铲斗的活动角度，便于操作者操作铲斗，可以降低操作者的劳动强度、降低操作能力要求。

根据本发明的一个实施例，传感器本体140的弧面142与安装孔1311的内壁之间留有间距，也就是说，传感器本体140的弧面142并没有与安装孔1311的内壁上下对齐，而是错开一定间距，该间距不宜过大，保持2-3mm即可，通过形成该间距，可以避免后续穿设的固定销轴170与传感器本体140接触而损坏传感器本体140，由此保护了传感器本体140不受损坏。

如图4所示，为了便于调节传感器本体140与安装壳体130保持同轴，传感器本体140的弧面142与安装孔1311通过角度传感器校中工装180调整为同轴，角度传感器校中工装180包括圆环，圆环外表面形成台阶面，台阶面的小圆面与安装孔1311的内周壁相匹配，台阶面的大圆面与弧面142相匹配，小圆面插设于安装孔1311中，通过调节传感器本体140的弧面142与大圆面相贴，从而保证了传感器本体140的弧面142与安装孔1311同轴，此时拧紧螺纹紧固件将传感器本体140与安装壳体130的位置固定。

为了便于角度传感器接线，根据本发明的一个实施例，远离弧面142的一侧围板132设有过线用的开口槽1321，传感器本体140的连接线141穿设于开口槽1321延伸至安装壳体130外，连接线141的端部设有接线端子，方便与其他部件连接。

根据本发明的一个实施例，角度传感器还包括与传感器本体140配套的磁铁支架150，磁铁支架150呈圆环状，磁铁支架150适于安装在摇杆110端部，摇杆110的端部表面形成有环形凸起，环形凸起是摇杆110端部自带的结构，磁铁支架150固定套设于环形凸起外，且磁铁支架150与环形凸起同轴设置。

根据本发明的一个实施例，如图6所示，磁铁支架150与环形凸起通过磁铁支架对中工装200保证同轴，磁铁支架对中工装200包括圆形端盖和设于圆形端盖表面例如底面的环形槽210，圆形端盖的外径与磁铁支架150的内径相匹配，环形槽210与环形凸起相匹配，环形槽210卡设于环形凸起，环形槽210的一对内侧壁与环形凸起的一对外侧壁分别贴靠，此时调节磁铁支架150的内周面与圆形端盖的外周面贴靠，以保证磁铁支架150与环形凸起同轴，并通过紧固件将磁铁支架150与摇杆110端部固定连接，当然，可以理解的是，摇杆110端部设有螺纹孔，磁铁支架150的轴向端面设有过孔，可以通过螺钉160穿设于磁铁支架150的过孔和摇杆110端部的螺纹孔螺纹连接，从而将磁铁支架150固定于摇杆110端部。

根据本发明的一个实施例，摇杆110端部位于环形凸起111内设有通孔，通孔的内径与环形凸起111的内径一致，保证环形凸起111的通孔与摇杆110端部的通孔形成一个通长的通孔，摇杆110适于通过固定销轴170穿设于通孔并穿设于安装壳体130的安装孔1311与斗杆100侧壁连接，固定销轴170与安装孔1311同轴设置。

根据本发明的一个具体实施例，固定销轴170与安装孔1311通过销轴校中工装190保证同轴，安装底板131还设有多个第二通孔1313，斗杆100侧壁设有与第二通孔1313一一对应的第二螺纹孔，第二通孔1313的孔径大于第二螺纹孔的孔径，安装壳体130适于通过螺纹紧固件穿设于第二通孔1313和第二螺纹孔安装于斗杆100侧壁。通过设置第二通孔1313的孔径大于第二螺纹孔的孔径，可以大2mm左右，从而螺纹紧固件例如螺钉160穿过第二通孔1313并与第二螺纹孔没有拧紧时，第二通孔1313相对于螺钉160具有活动空间，从而使得安装壳体130具有活动余量，在调整到安装壳体130与固定销轴170同轴时，拧紧螺钉160，将安装壳体130与斗杆100侧壁固定；由此保证了安装壳体130与固定销轴170的同轴度。

根据本发明的一个具体实施例，销轴校中工装190包括套筒和设于套筒一端的环形凸缘，套筒的外径与安装孔1311的内径相匹配，套筒的内径与固定销轴170的外径相匹配，套筒套设于固定销轴170，并将套筒插设于安装孔1311，并使得环形凸缘贴设于安装底板131的表面，以避免套筒下沉到安装壳体130内，由于在套筒***安装孔1311之前，安装壳体130具有一定的活动余量，因此，套筒***安装孔1311时，自动带动安装壳体130调整到安装孔1311与固定销轴170同轴的位置，以保证固定销轴170与安装孔1311同轴，并拧紧螺纹紧固件，将安装壳体130与斗杆100侧壁固定。

此外，需要说明的是，角度传感器校中工装180、销轴校中工装190以及磁铁支架对中工装200均采用铝合金制成，便于制作且质轻。

本发明实施例还提供一种铲斗传感器安装结构的安装方法，包括如下步骤：

将传感器本体140预安装于安装壳体130且位于围板132围设的空间内，所说的“预安装”是螺钉160与第一螺纹孔连接但是并没有拧紧的安装状态，此状态下，传感器本体140有一定的活动余量；

利用角度传感器校中工装180调节传感器本体140的弧面142相对于安装底板131的安装孔1311的位置，使得传感器本体140的弧面142与安装底板131的安装孔1311同轴；

拧紧螺纹紧固件使得传感器本体140与安装底板131相对固定，并拆除角度传感器校中工装180；

将磁铁支架150套设于摇杆110的环形凸起111外，利用磁铁支架对中工装200调节磁铁支架150的位置使得磁铁支架150与环形凸起111同轴；

利用紧固件例如螺钉160将磁铁支架150与摇杆110端部固定连接，并拆除磁铁支架对中工装200；

将安装壳体130预安装于斗杆100侧壁，与前述所说的“预安装”类似，此处是螺钉160与第二螺纹孔连接但是并没有拧紧的安装状态，安装壳体130具有一定的活动余量；

利用销轴校中工装190调节安装壳体130的位置使得安装壳体130的安装孔1311与固定销轴170同轴，并拧紧螺纹紧固件使得安装壳体130与斗杆100侧壁相对固定；

拆除销轴校中工装190，再将固定销轴170穿设于安装孔1311并与斗杆100侧壁的连接孔固定连接。本实施例的安装方法使得角度传感器的安装较为便捷且能对角度传感器的安装进行同轴度校正，保证了传感器本体140的弧面142与安装孔1311的同轴度，磁铁支架150与环形凸起111的同轴度，以及固定销轴170与安装孔1311的同轴度，保证了角度传感器的安装精度要求及使用要求。从而满足铲斗角度传感器的安装使用要求，该方法便捷高效，且成本低。

本发明实施例还提供一种作业机械例如挖掘机，如图1和图2所示，设有铲斗、与铲斗铰接的连杆120，与连杆120铰接的摇杆110以及与摇杆110铰接的斗杆100，本实施例还设有铲斗传感器安装结构，铲斗传感器安装结构安装于摇杆110与斗杆100的铰接处，通过对角度传感器的精确安装，提供铲斗的辅助作业需求，便于实时感知铲斗的活动角度，便于操作者操作铲斗，可以降低操作者的劳动强度、降低操作能力要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种铲斗传感器安装结构，其特征在于，包括：

角度传感器，包括传感器本体，所述传感器本体为弧形结构，所述弧形结构的一侧为弧面，所述弧形结构远离所述弧面的一侧设有多个第一螺纹孔；

安装壳体，包括安装底板和围设于所述安装底板四周的围板，所述安装底板上开设有安装孔和与所述第一螺纹孔一一对应的第一通孔，所述第一通孔的孔径大于所述第一螺纹孔的孔径；

所述传感器本体通过螺纹紧固件穿设于所述第一通孔和所述第一螺纹孔安装于所述安装底板且位于所述围板的围设空间内，并使得所述传感器本体的弧面与所述安装孔同轴；所述传感器本体与所述安装孔的内壁之间留有间距；且所述传感器本体的弧面与所述安装孔通过角度传感器较中工装调整为同轴，所述角度传感器较中工装包括圆环，圆环外表面形成台阶面，所述台阶面的小圆面与所述安装孔的内周壁相匹配，所述台阶面的大圆面与所述弧面相匹配，所述小圆面插设于所述安装孔中，所述传感器本体的弧面与所述大圆面相贴、以保证所述传感器本体的弧面与所述安装孔同轴；

安装有所述传感器本体的所述安装壳体适于固定于斗杆侧壁。

2.根据权利要求1所述的铲斗传感器安装结构，其特征在于，远离所述弧面的一侧所述围板设有过线用的开口槽，所述传感器本体的连接线穿设于所述开口槽延伸至所述安装壳体外，所述连接线的端部设有接线端子。

3.根据权利要求1所述的铲斗传感器安装结构，其特征在于，所述角度传感器还包括与所述传感器本体配套的磁铁支架，所述磁铁支架呈圆环状，所述磁铁支架适于安装在摇杆端部，所述摇杆的端部表面形成有环形凸起，所述磁铁支架固定于所述环形凸起外，且所述磁铁支架与所述环形凸起同轴设置。

4.根据权利要求3所述的铲斗传感器安装结构，其特征在于，所述摇杆端部位于所述环形凸起内设有通孔，所述摇杆适于通过固定销轴穿设于所述通孔并穿设于所述安装壳体的安装孔与斗杆侧壁连接，所述固定销轴与所述安装孔同轴设置。

5.一种如权利要求4所述的铲斗传感器安装结构的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

将传感器本体预安装于安装壳体且位于围板围设的空间内；

利用角度传感器校中工装调节传感器本体的弧面相对于安装底板的安装孔的位置，使得传感器本体的弧面与安装底板的安装孔同轴；

拧紧螺纹紧固件使得传感器本体与安装底板相对固定，并拆除所述角度传感器校中工装；

将磁铁支架套设于摇杆的环形凸起外，利用磁铁支架对中工装调节所述磁铁支架的位置使得所述磁铁支架与所述环形凸起同轴；

利用紧固件将所述磁铁支架与所述摇杆端部固定连接，并拆除所述磁铁支架对中工装；

将所述安装壳体预安装于斗杆侧壁；

利用销轴校中工装调节安装壳体的位置使得所述安装壳体的安装孔与固定销轴同轴，并拧紧螺纹紧固件使得所述安装壳体与斗杆侧壁相对固定；

拆除所述销轴校中工装，将固定销轴穿设于所述安装孔并与斗杆侧壁的连接孔固定连接。

6.根据权利要求5所述的铲斗传感器安装结构的安装方法，其特征在于，所述角度传感器校中工装包括圆环，所述圆环外表面形成台阶面，所述台阶面的小圆面与所述安装孔的内周壁相匹配，所述台阶面的大圆面与所述弧面相匹配，所述小圆面插设于所述安装孔中，通过调节所述弧面与所述大圆面相贴，以保证所述传感器本体的弧面与所述安装孔同轴，并拧紧所述螺纹紧固件。

7.根据权利要求5所述的铲斗传感器安装结构的安装方法，其特征在于，所述磁铁支架对中工装包括圆形端盖和设于所述圆形端盖表面的环形槽，所述圆形端盖的外径与所述磁铁支架的内径相匹配，所述环形槽与所述环形凸起相匹配，所述环形槽卡设于所述环形凸起，通过调节所述磁铁支架的内周面与所述圆形端盖的外周面贴靠，以保证所述磁铁支架与所述环形凸起同轴，并通过紧固件将所述磁铁支架与所述摇杆端部固定连接。

8.根据权利要求5所述的铲斗传感器安装结构的安装方法，其特征在于，所述固定销轴与所述安装孔通过销轴校中工装保证同轴，所述安装底板还设有多个第二通孔，斗杆侧壁设有与所述第二通孔一一对应的第二螺纹孔，所述第二通孔的孔径大于所述第二螺纹孔的孔径，所述安装壳体适于通过螺纹紧固件穿设于所述第二通孔和所述第二螺纹孔安装于斗杆侧壁。

9.根据权利要求8所述的铲斗传感器安装结构的安装方法，其特征在于，所述销轴校中工装包括套筒和设于所述套筒一端的环形凸缘，所述套筒的外径与所述安装孔的内径相匹配，所述套筒的内径与所述固定销轴的外径相匹配，所述套筒套设于所述固定销轴并插设于所述安装孔，所述环形凸缘贴设于所述安装底板的表面，以保证所述固定销轴与所述安装孔同轴，并拧紧所述螺纹紧固件。

10.一种作业机械，设有铲斗、与所述铲斗铰接的连杆，与所述连杆铰接的摇杆以及与所述摇杆铰接的斗杆，其特征在于，还设有如权利要求1-4任一项所述的铲斗传感器安装结构，所述铲斗传感器安装结构安装于所述摇杆与所述斗杆的铰接处。

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