回转速度检测结构、回转马达及工程机械的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械参数检测技术领域，具体涉及一种回转速度检测结构、回转马达及工程机械。


背景技术：

2.挖掘机是一种常见的可回转式的工程机械，其主要用于土石方作业，通过动臂、斗杆、铲斗、回转进行复合动作以完成挖掘和卸载。其中，回转动作不仅影响挖掘机的操作性，更影响整体的作业效率。随着工程机械行业电控化、智能化的程度越来越高，对挖掘机回转速度的检测要求也越来越高。
3.具体地，挖掘机中设置有回转马达，回转马达驱动挖掘机的上部回转体(或称为上车架)转动。挖掘机的回转速度即指上部回转体的转动速度。目前，为检测挖掘机的回转速度，常采用以下设置：第一种，在回转马达缸体的外周上加工滚齿，在靠近滚齿的位置相应安装有检测件，回转马达缸体转动时，通过检测件可以检测各齿的接近周期，进而获得回转速度；第二种，在回转马达输出轴伸出回转马达壳体的轴段上设置检测齿轮，并在该齿轮外周附近设置检测件，以检测该齿轮上各齿的接近周期，进而获得回转速度；第三种方法，在回转马达远离输出轴的一端增加后端轴，在该后端轴伸出回转马达壳体的轴段上设置检测齿轮，并在该齿轮外周附近布置检测件。
4.对于以上方案，由于需要额外加工滚齿或检测齿轮，会增加加工成本，或需要在回转马达外部设置检测件，会占用较多安装空间，所以整体设置较为复杂，综合成本较高。


技术实现要素：

5.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中工程机械的回转速度检测设置较为复杂、成本较高的缺陷，从而提供一种回转速度检测结构、回转马达及工程机械。
6.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种回转速度检测结构，其包括回转马达壳体、回转马达缸体、柱塞和检测件。其中，回转马达缸体可转动地设置在回转马达壳体内；柱塞安装在回转马达缸体上；检测件的检测端伸入回转马达壳体内固定，以在柱塞随回转马达缸体转动时，检测柱塞是否接近并发出检测信号。
7.可选地，柱塞的伸出端的周向外壁与回转马达壳体的周向内壁间隔设置形成安装空间，检测件的检测端设置在安装空间内，并靠近柱塞的伸出端设置。
8.可选地，检测件的检测端设置在与回转马达缸体的回转下死点位置相对的安装空间内。
9.可选地，柱塞的伸出端具有圆柱段，检测件的检测端靠近圆柱段的周向外壁设置。
10.可选地，检测件与回转马达壳体可拆卸连接。
11.可选地，检测件设置为接近传感器。
12.本实用新型还提供了一种回转马达，其包括如上所述的回转速度检测结构。
13.可选地，回转马达还包括马达输出轴。马达输出轴的一端与回转马达缸体一体化连接，另一端伸出回转马达壳体设置。
14.可选地，回转马达还包括滑靴和斜盘。滑靴设置在回转马达壳体内，滑靴的一侧与柱塞的伸出端铰接；斜盘设置在回转马达壳体内并套设在马达输出轴外，滑靴的另一侧与斜盘抵接。
15.本实用新型还提供了一种工程机械，其包括下部行走体、上部回转体和回转马达。其中，上部回转体与下部行走体转动连接；回转马达为如上所述的回转马达，用于驱动上部回转体转动。
16.本实用新型具有以下优点：
17.1、通过设置检测件，并使检测件的检测端伸入回转马达壳体内固定，可以在回转马达工作，使柱塞随回转马达缸体转动时，利用检测件检测柱塞是否接近(接近检测件自身)并发出检测信号。之后，根据上述检测信号能够获得柱塞的接近周期，并根据接近周期获得回转速度。使用该回转速度检测结构时，由于无需进行额外的滚齿或齿轮加工，也无需在回转马达外部进行设置，所以整体设置较为简单，综合成本较低。
18.2、通过将检测件的检测端设置在柱塞的伸出端和回转马达壳体配合所形成的安装空间内，可以利用回转马达的原有结构，安装更方便。
19.3、由于回转马达缸体回转至下死点位置时，柱塞的伸出端会充分伸出，所以通过将检测件的检测端设置在与回转下死点位置相对的安装空间，更利于检测件检测柱塞的接近及检测。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
21.图1示出了本实用新型实施例提供的回转马达的侧面剖视图；
22.图2示出了本实用新型实施例提供的回转马达的正面剖视图；
23.图3示出了本实用新型实施例提供的一种工程机械的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.10、回转马达壳体；20、回转马达缸体；21、柱塞孔；30、柱塞；31、圆柱段；40、检测件；50、安装空间；60、马达输出轴；70、滑靴；80、斜盘；90、端盖；91、输油口；100、第一轴承；110、第二轴承；200、下部行走体；300、上部回转体；400、回转马达；500、回转支承；600、减速机构。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.本实施例提供了一种回转速度检测结构，如图1所示，其包括回转马达壳体10、回转马达缸体20、柱塞30和检测件40。其中，回转马达缸体20可转动地设置在回转马达壳体10内；柱塞30安装在回转马达缸体20内；检测件40的检测端伸入回转马达壳体10内固定，以在柱塞30随回转马达缸体20转动时，检测柱塞30是否接近并发出检测信号。
31.按以上设置，参考图1和图2，当回转马达工作时，由于检测件40的检测端相对固定，而柱塞30会随回转马达缸体20转动，所以柱塞30会周期性地接近检测件40。因此，当通过检测件40检测到柱塞30的接近并发出检测信号后，就可以根据上述检测信号获得柱塞30的接近周期，最终通过该接近周期计算出工程机械的回转速度。
32.与现有技术相比，使用该回转速度检测结构检测回转速度时，由于无需进行额外的滚齿或齿轮加工，减少了加工工作，也无需在回转马达外部进行设置，基本不会占用外部安装空间，所以整体设置较为简单，综合成本较低。
33.本实施例中，回转马达缸体20上沿自身轴向开设有柱塞孔21，柱塞30可滑动地安装在柱塞孔21内。进一步地，沿回转马达缸体20的周向，柱塞孔21设置有多个；柱塞30也设置有多个，并与柱塞孔21一一对应。
34.下面，对该回转速度检测结构的设置作进一步介绍。如图1所示，柱塞30的伸出端的周向外壁与回转马达壳体10的周向内壁间隔设置形成有安装空间50，检测件40的检测端设置在安装空间50内，并靠近柱塞30的伸出端设置，从而可以利用回转马达的原有结构，更便于安装检测件40。
35.优选地，检测件40的检测端设置在与回转马达缸体20的回转下死点位置相对的安装空间50内。结合图1和图2所示，当回转马达缸体20回转至下死点位置时，柱塞30的伸出端的位移绝对值达到最大，而瞬时速度为0。此时，柱塞30的伸出端会充分伸出，所以通过将检测件40的检测端设在如上所述的位置时，更利于检测件40检测柱塞30的接近，提高检测的准确性。
36.本实施例中，检测件40设置为接近传感器，其使用时不与被检测对象(即柱塞30)接触，不会损伤被检测对象，且反应速度快、使用寿命长，能够适应含油环境。
37.更具体地，接近传感器具有一定的检测距离。检测距离指被检测对象靠近接近传感器移动，至接近传感器输出动作时，被检测对象的表面到接近传感器的检测面之间的距
离。基于此，可以理解，在设置接近传感器时，应使柱塞30与接近传感器之间能够达到的最小距离小于上述检测距离，以使检测件40能够检测到柱塞30的接近，从而发出检测信号。
38.本实施例中，如图1所示，柱塞30的伸出端具有圆柱段31，检测件40的检测端靠近圆柱段31的周向外壁设置。由于圆柱段31为等径段，所以当回转马达缸体20回转至下死点位置时，圆柱段31与检测件40之间的距离相对固定，利于与检测件40的检测距离进行比较，从而提高检测的精确性。
39.其它方面，参考图1，检测件40的数据输出端伸出回转马达壳体10设置，以便于检测件40连接外部数据采集装置，进而将检测信号输出给外部数据采集装置。
40.本实施例中，还设置检测件40与回转马达壳体10可拆卸连接，以便于安装或更换检测件40。具体地，在回转马达壳体10上开设有通孔，检测件40插装在该通孔内，以实现检测件40与回转马达壳体10之间的可拆卸连接。接下来，结合图1和图2所示，以回转马达缸体20上安装有9个柱塞30为例，说明以工程机械中的挖掘机为例的回转速度检测的实现过程：
41.(1)回转马达缸体20绕自身中心轴(图中未标注)转动时，9个柱塞30会随之转动；
42.(2)当回转马达缸体20转至回转下死点位置时，相应柱塞30的伸出端的位移绝对值会达到最大，检测件40可以检测到柱塞30的接近并发出一个检测信号；
43.(3)当检测件40连续发出9个检测信号时，表示回转马达缸体20转动一周，从而可获得每个柱塞30的接近周期，此接近周期即为回转马达缸体20的转动周期，进而可进一步计算得出回转马达的转速；
44.(4)由于回转马达通过减速机构带动上部回转体转动，因此基于回转马达的转速及回转马达和上部回转体之间的减速比，即可计算出挖掘机的回转速度。
45.实际中，回转马达和上部回转体之间的减速比即使达到100以上，通过该回转速度检测结构也能够保证足够的检测精度。
46.可理解的是，在其它实施例中，若柱塞30的数量为其它，通过该回转速度检测结构也能够实现回转速度的检测。若该回转速度检测结构用于破碎机等其它带有回转结构的工程机械，也能够实现回转速度的检测。
47.本实施例还提供了一种回转马达，其包括如上所述的回转速度检测结构。
48.如图1所示，该回转马达还包括马达输出轴60。马达输出轴60的一端与回转马达缸体20一体化连接，另一端伸出回转马达壳体10设置以连接减速机构。回转马达缸体20转动时，其会带动马达输出轴60转动，从而实现动力输出。
49.更具体地，图1所示的为一种轴向柱塞马达。此时，马达输出轴60与回转马达缸体20同轴设置，柱塞30则沿回转马达缸体20的轴向进行伸缩。
50.再参考图1，回转马达还包括滑靴70和斜盘80。其中，滑靴70设置在回转马达壳体10内，滑靴70的一侧与柱塞30的伸出端铰接。斜盘80设置在回转马达壳体10内并套设在马达输出轴60外，滑靴70的另一侧与斜盘80抵接。本实施例中，每个柱塞30的伸出端均设置有球头，柱塞30通过球头与滑靴70铰接。
51.依次向各个柱塞30提供压力油，各柱塞30的伸出端会依次伸出回转马达缸体20，通过滑靴70对斜盘80施加作用力；之后，斜盘80会对柱塞30产生反作用力，进而使回转马达缸体20发生转动，带动马达输出轴60转动。
52.本实施例中，请具体参阅图1所示，在回转马达中还设置有端盖90、第一轴承100和
第二轴承110。其中，端盖90连接在回转马达壳体10的端部，并且远离马达输出轴60的一端设置。在端盖90上还设置有输油口91以连接油源，为柱塞30供油。第一轴承100用于支承马达输出轴60；第二轴承110用于支承回转马达缸体20。
53.在其它实施例中，回转马达也可以为径向柱塞马达。此时，柱塞30会沿回转马达缸体20的径向伸缩。尽管柱塞30的伸缩方向与本实施例不同，但由于柱塞30仍会随回转马达缸体20进行周期性转动，所以通过以上回转速度检测结构仍可以检测柱塞30的接近周期，从而实现回转速度的检测。
54.本实施例还提供了一种工程机械，如图3所示，其包括下部行走体200、上部回转体300及回转马达400。其中，回转马达400即为如上所述的回转马达。
55.具体地，工程机械通过下部行走体200进行移动。上部回转体300与下部行走体200转动连接，可以根据不同施工方位进行转动，以适应施工需求。回转马达400则用于驱动上部回转体300转动。图3中的箭头即表示上部回转体300的转动方向。
56.进一步地，工程机械还包括回转支承500和减速机构600。其中，回转支承500设置在上部回转体300和下部行走体200之间，用于支承上部回转体300。回转马达400通过减速机构600驱动上部回转体300转动，以获得合适的回转速度。
57.本实施例中，图3示出的工程机械为挖掘机。可以理解的是，对于挖掘机，其下部行走体200即为下车架，上部回转体300即为上车架。
58.在其它实施例中，工程机械也可以为汽车起重机、破碎机等带有回转机构的可回转式工程机械，不以本实施例为限。
59.根据以上描述，本实用新型具有以下优点：
60.1、通过检测件40检测柱塞30的接近周期，以获得回转速度，无需在回转马达缸体20上加工滚齿，也无需在回转马达400的外部设置检测齿轮，结构更加简单，成本更低；
61.2、通过将检测件40的检测端设置在回转下死点位置处，更利于检测件40检测柱塞30的接近，提高检测的准确性。
62.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。