挖掘机的回转检测装置、控制系统、方法及挖掘机制造方法及图纸

本发明专利技术属于挖掘机智能控制及测试技术领域，公开了一种挖掘机回转检测装置、挖掘机控制系统、方法以及包含所述挖掘机回转检测装置或所述挖掘机控制系统的挖掘机，该回转检测装置包括：传动轴；齿轮，与所述回转支撑相啮合，在所述上车围绕所述回转支撑转动的情况下，该齿轮自转，从而带动所述传动轴转动；编码器，与所述传动轴相连，用于采集所述传动轴的转动角度；以及控制器，用于根据所述传动轴的转动角度及所述回转支撑与所述齿轮的齿数比，计算以下一者或多者：所述挖掘机的回转角度、回转速度、回转加速度、以及与不同回转速度相对应的制动角度。本发明专利技术可使工作人员实时准确地测量挖掘机的回转性能，实现挖掘机回转的智能化控制。

【技术实现步骤摘要】
挖掘机的回转检测装置、控制系统、方法及挖掘机
本专利技术属于挖掘机智能控制及测试
，特别涉及一种挖掘机回转检测装置、挖掘机控制系统、方法以及包含所述挖掘机回转检测装置或所述挖掘机控制系统的挖掘机。
技术介绍
挖掘机回转速度及加速制动角是挖掘机的重要参数，而要实现挖掘机回转的智能化，首先要通过传感器来检测自身运动位置状态，从而通过控制器给执行信号，从而实现控制动作；目前挖掘机上没有用于检测挖掘机回转动作的装置及方法，仅有一些简单的测试工装用于测试回转速度，很难将其用于整机智能控制技术上。中国专利申请CN102944691A公开了一种挖掘机回转测试装置，用于挖掘机制动角度和回转速度的测量，属于挖掘机试验测试工装相关领域，该回转测试装置需要在挖掘机外部进行复杂布线与安装，因此该回转测试装置只能用于挖掘机测试使用，无法在挖掘机正常工作时检测其回转状态。中国专利申请CN203069610U公开了一种挖掘机旋转速度的测量系统，用于挖掘机设备测试
，通过挖掘机下部回转平台与测量轮接触并带动其旋转，进行挖掘机回转速度的测试，这种摩擦传动测量方法获得的数据准确性差，可靠性低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种挖掘机回转检测装置、挖掘机控制系统、方法以及包含所述挖掘机回转检测装置或所述挖掘机控制系统的挖掘机，其可使工作人员实时准确地测量挖掘机的回转性能，如回转角度、回转速度、回转加速度以及与不同回转速度相对应的制动角度等，实现挖掘机回转的智能化控制。为了实现上述目的，本专利技术提供一种挖掘机回转检测装置，所述挖掘机包括可相互转动的上车与下车，其中，所述下车上还设有回转支撑，该回转检测装置包括：传动轴；齿轮，与所述回转支撑相啮合，在所述上车围绕所述回转支撑转动的情况下，该齿轮自转，从而带动所述传动轴转动；编码器，与所述传动轴相连，用于采集所述传动轴的转动角度；以及控制器，用于根据所述传动轴的转动角度及所述回转支撑与所述齿轮的齿数比，计算以下一者或多者：所述挖掘机的回转角度、回转速度、回转加速度、以及与不同回转速度相对应的制动角度。可选的，所述与不同回转速度相对应的制动角度通过以下步骤而被计算：检测所述挖掘机的操作手柄的位置；在所述操作手柄的位置指示进行回转制动的情况下，确定所述挖掘机的当前回转速度及当前回转角度；以及确定所述挖掘机回转速度为零时的回转角度，并根据该回转角度及所述当前回转角度，确定与所述当前回转速度相对应的制动角度。可选的，所述上车上的转台上设有法兰盘，所述传动轴通过轴承固定在法兰盘上。可选的，所述齿轮通过花键或平键固定在所述传动轴上。可选的，所述法兰盘上端设有端盖，所述编码器固定安装在该端盖上。可选的，所述编码器的输入轴安装在所述传动轴的键孔中。相应的，本专利技术还提供一种挖掘机控制系统，该系统包含：上述挖掘机回转检测装置；以及处理器，用于执行以下操作：接收目标回转角度；以及根据所述目标回转角度，控制挖掘机执行回转操作，其中在执行该回转操作期间，在当前回转角度与所述目标回转角度之差等于与当前回转速度相对应的制动角度的情况下，控制挖掘机执行回转制动操作。相应的，本专利技术还提供一种挖掘机控制方法，该方法包括：接收目标回转角度；根据所述目标回转角度，控制挖掘机执行回转操作，其中在执行该回转操作期间：检测所述挖掘机的回转角度以及回转速度；以及在当前回转角度与所述目标回转角度之差等于与当前回转速度相对应的制动角度的情况下，控制挖掘机执行回转制动操作。相应的，本专利技术还提供一种挖掘机，其特征在于，该挖掘机包含上述挖掘机回转检测装置或上述挖掘机控制系统。通过上述技术方案，克服了现有技术中需在挖掘机外部进行复杂的测试装置安装与布线的难题，可使工作人员实时准确地测量挖掘机的回转角度、回转速度、回转加速度以及与不同回转速度相对应的制动角度等反映挖掘机回转性能的重要参数，极大地提高了测量的准确性和效率。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术一种实施方式提供的挖掘机回转检测装置的流程图；图2是本专利技术一种实施方式提供的挖掘机回转检测装置的结构示意图；图3是本专利技术一种实施方式提供的挖掘机回转检测装置中齿轮的截面图；图4是本专利技术一种实施方式提供的挖掘机控制系统的流程图；以及图5是本专利技术一种实施方式提供的挖掘机控制系方法的工作流程图。附图标记说明1传动轴2齿轮3编码器4控制器5转台6螺栓7法兰盘8轴承9挡圈10回转支撑11垫圈12锁紧螺母13端盖100回转检测装置200处理器具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1是本专利技术一种实施方式提供的挖掘机回转检测装置的流程图。如图1所示，本专利技术提供的一种挖掘机回转检测装置，所述挖掘机包括可相互转动的上车与下车，其中，所述下车上还设有回转支撑10，该回转检测装置100包括：传动轴1；齿轮2，与所述回转支撑10相啮合，在所述上车围绕所述回转支撑10转动的情况下，该齿轮2自转，从而带动所述传动轴1转动；编码器3，与所述传动轴1相连，用于采集所述传动轴1的转动角度；以及控制器4，用于根据所述传动轴1的转动角度及所述回转支撑10与所述齿轮2的齿数比，计算以下一者或多者：所述挖掘机的回转角度、回转速度、回转加速度、以及与不同回转速度相对应的制动角度。通过在所述挖掘机内部集成所述回转检测装置，克服了现有技术中要在挖掘机外部进行复杂的测试装置安装与布线的难题，而且，该回转检测装置通过齿轮啮合传动(传动比固定)以及编码器采集数据，所测量得到的回转数据十分可靠，故采用所述回转检测装置测量所述挖掘机的回转角度、回转速度、回转加速度以及与不同回转速度相对应的制动角度，可使工作人员实时准确地掌握所述挖掘机的回转性能。图2给出了所述挖掘机回转检测装置的结构示意图，所述上车上的转台5上通过螺栓6固定有法兰盘7，所述传动轴1通过轴承8固定在所述法兰盘7上，该传动轴1的轴向通过挡圈9定位；所述齿轮2通过花键或平键固定在所述传动轴1上，该齿轮2的端面通过垫圈11及锁紧螺母轴12向定位；所述法兰盘7上端设有端盖13，所述编码器3固定安装在该端盖13上，所述编码器3的输入轴安装在所述传动轴1上端的键孔中，其中，所述齿轮2与所述回转支撑10相啮合，如图3所示。其中，所述编码器3具有记忆功能，即所述编码器3断电时，存储所述传动轴1的当前转动角度，当所述编码器3重新通电时，发送所述传动轴1的当前转动角度至所述控制器4，所述轴承8可包括单个轴承或背靠背双轴承等。由于所述回转检测装置100是通过螺栓6安装在所述挖掘机的转台5上，因此，该回转检测装置可批量装机使所述挖掘机具有自检测回转性能功能，且可单独模块化装配维修。具体而言，现以图2所示的所述挖掘机回转检测装置100为例来解释本专利技术提供的所述挖掘机回转检测过程，该检测过程主要包括所述挖掘机的启动过程与制动过程。对于挖掘机的启动过程，当检测到所述挖掘机的操作手柄动作时，所述控制器4发出执行信号(例如，比例电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖掘机回转检测装置，所述挖掘机包括可相互转动的上车与下车，其中，所述下车上还设有回转支撑，其特征在于，该回转检测装置包括：传动轴；齿轮，与所述回转支撑相啮合，在所述上车围绕所述回转支撑转动的情况下，该齿轮自转，从而带动所述传动轴转动；编码器，与所述传动轴相连，用于采集所述传动轴的转动角度；以及控制器，用于根据所述传动轴的转动角度及所述回转支撑与所述齿轮的齿数比，计算以下一者或多者：所述挖掘机的回转角度、回转速度、回转加速度、以及与不同回转速度相对应的制动角度。

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机回转检测装置，所述挖掘机包括可相互转动的上车与下车，其中，所述下车上还设有回转支撑，其特征在于，该回转检测装置包括：传动轴；齿轮，与所述回转支撑相啮合，在所述上车围绕所述回转支撑转动的情况下，该齿轮自转，从而带动所述传动轴转动；编码器，与所述传动轴相连，用于采集所述传动轴的转动角度；以及控制器，用于根据所述传动轴的转动角度及所述回转支撑与所述齿轮的齿数比，计算以下一者或多者：所述挖掘机的回转角度、回转速度、回转加速度、以及与不同回转速度相对应的制动角度。2.根据权利要求1所述的挖掘机回转检测装置，其特征在于，所述与不同回转速度相对应的制动角度通过以下步骤而被计算：检测所述挖掘机的操作手柄的位置；在所述操作手柄的位置指示进行回转制动的情况下，确定所述挖掘机的当前回转速度及当前回转角度；以及确定所述挖掘机回转速度为零时的回转角度，并根据该回转角度及所述当前回转角度，确定与所述当前回转速度相对应的制动角度。3.根据权利要求1所述的挖掘机回转检测装置，其特征在于，所述上车上的转台上设有法兰盘，所述传动轴通过轴承固定在所述法兰盘上。4.根据权利要求1所述的挖掘机回转检测装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，东荣，张明珍，何骞，柯宝，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司渭南分公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61