本發(fā)明屬于工程船舶自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置。

背景技術(shù)：

目前，鏟斗姿態(tài)的跟蹤精度對于反鏟式挖泥船的挖泥效率具有重要的作用，因此，鏟斗角度的測量精度和可靠性作為角度信號的采集裝置直接影響鏟斗姿態(tài)的跟蹤精度。由于疏浚船舶的工況較為復(fù)雜，存在較大的振動和海水腐蝕，因此，該測量裝置往往由于設(shè)計不合理而成為船上的易損設(shè)備。

隨著工況的日趨復(fù)雜和對挖泥船挖泥效率的要求的提高，對鏟斗姿態(tài)跟蹤的精度要求變得越來越高。對于角度測量裝置，可從兩方面對其進行改進。一方面，通過改進其結(jié)構(gòu)形式，使其具有較好的抗振性和防水性；另一方面，通過提高其采集角度信號的電器裝置的精度來提高傳感器的測量精度?，F(xiàn)有的反鏟挖泥船鏟斗臂角度測量存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度低，抗振動性差，防水性不好，使用壽命短等一系列問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置。

本發(fā)明的目的是提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，精度高，抗振動性高，防水性好，可靠性強，適用于復(fù)雜工況環(huán)境，易于維護等特點的用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置。

根據(jù)工程船舶的實際案例，由于鏟斗角度測量裝置在施工時處于水下環(huán)境，并且存在很嚴重的振動，因此，如果鏟斗與采集角度信號的電器裝置采用剛性連接方式進行連接，則連接轉(zhuǎn)軸處會因為振動而導(dǎo)致間隙加大，從而導(dǎo)致軸封失效，密封失效則會使傳感器受到損壞。為改善測量裝置的精度和可靠性，本發(fā)明將測量精度較高的編碼器和磁傳動技術(shù)應(yīng)用于此裝置，使測量裝置的性能有了較大的提升。

本發(fā)明主要在傳動方式進行改進，利用磁傳動將動密封部分轉(zhuǎn)換為靜密封,大大增加了傳感器裝置的可靠性。

本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上更加適合復(fù)雜的工況，通過使用銅軸套以及結(jié)構(gòu)上的改進使傳感器裝置更加具有抗振性能，壽命大大增加。

本發(fā)明采用編碼器作為角度測量的電器元件，提高測量精度，并通過密封結(jié)構(gòu)的改進，使電器元件受到較好的密封保護，大大提高角度測量傳感器的使用壽命。

本發(fā)明用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置所采取的技術(shù)方案是：

一種用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置，其特點是：用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置包括支撐件、編碼器、主動部分和從動部分，主動部分和從動部分安裝在支撐件上，主動部分的外連接軸裝有主動磁環(huán)，從動部分的內(nèi)傳動軸裝有從動磁環(huán)，主動磁環(huán)和從動磁環(huán)由永磁材料按照N、S相間隔的方式進行排列，主動磁環(huán)和從動磁環(huán)相相對應(yīng)位置裝配，內(nèi)傳動軸通過彈性聯(lián)軸器連接傳動編碼器。

本發(fā)明用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置還可以采用如下技術(shù)方案：

所述的用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置，其特點是：主動磁環(huán)安裝在外連接軸內(nèi)側(cè)，外連接軸通過銅軸套安裝在支撐件上，從動磁環(huán)安裝在內(nèi)連接軸外側(cè)，內(nèi)連接軸通過軸套安裝在支撐件上。

所述的用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置，其特點是：支撐件在外連接軸側(cè)裝有盤根、橡膠墊片和端蓋，編碼器側(cè)裝有橡膠墊片、密封罩。

所述的用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置，其特點是：密封罩裝有填料函，填料函由水密函、橡膠密封套、墊片和空心螺母，依次組裝而成。

所述的用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置，其特點是：外連接軸一端相連傳動連桿機構(gòu)，傳動連桿機構(gòu)為將鏟斗的轉(zhuǎn)動角度轉(zhuǎn)換為與外連軸固連的連桿的轉(zhuǎn)動角度的機構(gòu)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

本發(fā)明用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過編碼器進行角度信號的采集，具有較高的測量精度和可靠度；同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，具有更好的抗振性和防水性，能夠在較為復(fù)雜的施工環(huán)境下正常工作，為施工船舶在復(fù)雜工況下正常施工提供了技術(shù)保障。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是磁環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是磁環(huán)N、S相間隔排布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明裝置的安裝示意圖。

圖中，1.橡膠墊片、2.支撐件、3.盤根、4.內(nèi)傳動軸、5.端蓋、6.外連接軸、7.主動磁環(huán)、8.橡膠墊片、9.從動磁環(huán)、10.銅軸套、11.彈性聯(lián)軸器、12.編碼器、13.密封罩、14.水密函、15.橡膠密封套、16.空心螺母、17.墊片、18.法蘭、19.傳感器、20.護罩、21.連桿、22.小臂、23.連桿支點、24.鏟斗。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

參閱附圖1、圖2、圖3和圖4。

實施例1

一種用編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置，包括支撐件、編碼器、主動部分和從動部分，主動部分和從動部分安裝在支撐件上，所述主動部分包括：盤根、端蓋、外連接軸、主動磁環(huán)、橡膠墊片、銅軸套。所述從動部分包括，橡膠墊片、支撐件、內(nèi)傳動軸、從動磁環(huán)、彈性聯(lián)軸器、編碼器、密封罩、填料函。主動部分的外連接軸裝有主動磁環(huán)，主動磁環(huán)安裝在外連接軸內(nèi)側(cè)，外連接軸通過銅軸套安裝在支撐件上，從動部分的內(nèi)傳動軸裝有從動磁環(huán)，從動磁環(huán)安裝在內(nèi)連接軸外側(cè)，內(nèi)連接軸通過軸套安裝在支撐件上。主動磁環(huán)和從動磁環(huán)由永磁材料按照N、S相間隔的方式進行排列，主動磁環(huán)和從動磁環(huán)相相對應(yīng)位置裝配，內(nèi)傳動軸通過彈性聯(lián)軸器連接傳動編碼器。

填料函用于線纜的密封，包括：水密函、橡膠密封套、空心螺母、墊片。所述磁環(huán)的結(jié)構(gòu)采用強磁力永磁材料按照N、S相間隔的方式進行排列。所述外連接軸一端與傳動連桿機構(gòu)的一端相連，另一端與所述主動磁環(huán)固連。所述銅軸套起到外連接軸的滑動軸承作用，可有效的降低磨損和振動。通過連桿機構(gòu)可以將鏟斗的轉(zhuǎn)動角度轉(zhuǎn)換為與主動軸固連的連桿的轉(zhuǎn)動角度，通過所述的磁傳動結(jié)構(gòu)可以將連桿的轉(zhuǎn)角傳動到所述編碼器的轉(zhuǎn)角，所述的編碼器具有高分辨率和高精度的優(yōu)點，所述的橡膠墊片、支撐件、密封罩、填料函可將所述的軸承、編碼器、線纜接頭等不能與海水接觸的零件進行靜密封防護。同時通過所述的磁傳動的非接觸方式進行傳動，有效的防止了振動對信號的影響。

本實施例具體結(jié)構(gòu)及其實施過程：

如圖1所示，一種編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置，包括主動部分和從動部分。主動部分包括：盤根3、端蓋5、外連接軸6、主動磁環(huán)7、橡膠墊片8、銅軸套10。從動部分包括：橡膠墊片1、支撐件2、內(nèi)傳動軸4、從動磁環(huán)9、彈性聯(lián)軸器11、編碼器12、密封罩13。填料函用于線纜的密封，包括：水密函14、橡膠密封套15、空心螺母16、墊片17。

如圖2和圖3所示，磁環(huán)的結(jié)構(gòu)采用強磁力永磁材料按照N、S相間隔的方式進行排列，同時采用非導(dǎo)磁材料進行隔離，可通過磁環(huán)的磁力實現(xiàn)非接觸式的傳動。

如圖4所示，編碼器測量反鏟挖泥船鏟斗臂角度的裝置與鏟斗固連，并采用防護罩進行防護。所述裝置的外連接軸一端與傳動連桿機構(gòu)的一端相連，裝置另一端與所述主動磁環(huán)固連。

本實施例當鏟斗相對小臂進行轉(zhuǎn)動時，外連接軸被傳動連桿帶動發(fā)生轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動角度與鏟斗轉(zhuǎn)動角度之間存在一定的函數(shù)關(guān)系。外連接軸發(fā)生轉(zhuǎn)動時通過所述的磁傳動裝置驅(qū)動所述的從動部分的編碼器，編碼器將角度信號轉(zhuǎn)換為電信號通過電纜傳輸至采集裝置。由于主動部分與從動部分之間采用了非接觸式的磁傳動，一方面有效地減小了施工過程中振動對轉(zhuǎn)動信號傳遞的影響，從而使本發(fā)明裝置的抗振動性大大提升，另一方面，這種方式在設(shè)計時可以使所述的從動部分(包含關(guān)鍵的電器元件)處于靜密封的環(huán)境下，提高了使用的壽命；同時，所述裝置的角度傳感器采用的是編碼器，大大提高了測量的精度和靈敏度，從而提高了鏟斗姿態(tài)跟蹤的精度。

本實施例具有所述的結(jié)構(gòu)簡單，精度高，抗振動性高，防水性好，可靠性強，適用于復(fù)雜工況環(huán)境，易于維護等積極效果。