一种设置在中央回转接头上的角度传感器的制作方法

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1.本发明涉及液压回转接头术领域，具体涉及一种设置在中央回转接头上的角度传感器。

背景技术：

2.挖掘机包括上部平台和下部车架，上部平台回转安装在下部车架上。在上部平台上安装挖掘机的动力系统以及液压系统中的油箱、泵以及控制阀等。在下部车架上安装行走用的液压马达、推土铲提升油缸等液压执行件。由于上部平台和下部车架相对转动，位于下部车架上安装的液压执行件需要通过回转中心接头与上部平台上的液压部件连接。
3.现有的回转中心接头包括中心接头体和芯轴，中心接头体套装在芯轴下部，进行安装时中心接头体在下，与下部车架固定连接，芯轴在上，与上部平台固定连接。
4.随着机械的智能化，需要在挖掘机上安装角度传感器检测上部平台与下部车架之间相对的转角。角度传感器需要安装在上部平台的回转中心线上，需要其定子和转子分别相对上部平台和下部车架静止，因此角度传感器通常安装回转中心接头上。
5.现有回转中心接头在安装角度传感器时，将角度传感器的定子固定在芯轴的端面上，在芯轴的回油通道中设置一细长轴，细长轴的上端与角度传感器的定子固定连接，下端向下延伸与中心接头体固定连接。
6.上述回转中心接头的安装方式中，中间细长轴由于该轴较长，需要具有较好的结构强度，而且对加工精度要求也较高，该细长轴仅通过螺纹连接与中心接头体上的盖板固定，该细长轴的通道中还通有油液，所以该细长轴是悬空在中间的油道中，故在旋转过程中会存在偏转的可能，就无法真实反映回转角度。另外由于细长轴占据了中间油道的通油空间，会使过流面积减小，会使该油道的背压增高，会使行走马达泄油不畅。
7.现有各类安装在中央回转接头上的角度传感器存在有不同程度的结构复杂，或可靠性差，测量精度低，不便于维修等问题。

技术实现要素：

8.本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、使用便捷、工作稳定可靠、便于维修、加工制作成本低廉的一种设置在中央回转接头上的角度传感器。
9.为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种设置在中央回转接头上的角度传感器，中央回转接头包括回转体、回转轴和端盖，回转体呈筒状，回转轴插装在回转体内，端盖与回转体一端连接，角度传感器包括设置在回转轴上的旋转金属片，安装在端盖上朝向回转轴一侧的静止金属片的连接环，静止金属片至少设有两个环形，其中至少一个环形上的静止金属片设有若干片，且若干片静止金属片沿连接环呈环形阵列均匀设置，在连接环与端盖之间和/或旋转金属片与回转轴之间设有张紧结构件，至少两个环形上的静止金属片分别通过导线与控制器电连接。
10.为了确保旋转金属片在回转轴的驱动下，在旋转的过程中，将位于不同角度位置
上的两个环形上的静止金属片连接在一起构成导通回路，并且不会使相邻的静止金属片之间也构成导通，优选的技术方案是，所述旋转金属片沿回转轴端部径向设置，且旋转金属片的宽度小于等于若干片静止金属片中任意一片的宽度，旋转金属片的长度大于至少两个环形静止金属片中最外环的内测与最内环的外侧之间的间距。
11.为了便于将旋转金属片在回转轴端部的安装，同时也便于旋转金属片维修更换，进一步优选的技术方案是，所述旋转金属片设置在环形盘的一侧，环形盘设置在回转轴端部，且使环形盘设有旋转金属片的一侧朝向静止金属片连接环。
12.为了能够使得旋转金属片与静止金属片之间始终保持紧密接触状态，进一步优选的技术方案还有，在所述回转轴端部与环形盘之间设有弹性件，且在回转轴端部还设有环形盘的固定件。
13.为了便于静止金属片的加工制作，尽量减少静止金属片的数量，并且还能够提高角度传感器的精度，优选的技术方案还有，所述至少两个环形静止金属片中的一个金属片为连续导电的环形金属片。
14.为了便于静止金属片的加工制作，尽量减少静止金属片的数量，并且还能够提高角度传感器的精度，进一步优选的技术方案还有，所述连接环为印刷电路板，静止金属片为印刷电路板上经腐蚀处理后剩余的金属层。
15.为了便于静止金属片的加工制作，尽量减少静止金属片的数量，并且还能够提高角度传感器的精度，进一步优选的技术方案还有，所述连接环为塑料环，塑料环的一侧设有用于镶嵌静止金属片凹槽，静止金属片被镶嵌在凹槽内。
16.为了能够使得旋转金属片与静止金属片之间始终保持紧密接触状态，进一步优选的技术方案还有，在所述连接环与端盖朝向回转轴的一侧之间设有弹性垫。
17.为了便于将回转轴的旋转角度信号通过导线传送到控制器内，进一步优选的技术方案还有，所述静止金属片通过排线或线束与插头连接，插头与控制器插接。
18.为了能够实现回转体与回转轴之间的相对转动，同时实现液压油在回转体与回转轴之间的流动，并保持回转体与回转轴相互之间的密封，进一步优选的技术方案还有，所述回转轴自回转体前端轴向插入回转体内，回转轴前端伸出回转体外，端盖位于回转轴的后端且固定于回转体的后端，所述回转轴上轴向开设有若干数量的深浅不同的轴向油路孔，其中一条油路孔布置于回转轴的中心，为中心泄油孔，其余油路孔分布于中心泄油孔的外围为主油路孔，回转体上开设有相应数量的主油口与回转轴上的主油路孔对应地连通，在所述回转体的内孔表面设有防尘圈、o形密封圈、抗磨环以及多道旋转密封圈。
19.本发明的优点和有益效果在于：该设置在中央回转接头上的角度传感器具有结构简单、使用便捷、工作稳定可靠、便于维修、加工制作成本低廉等特点。
20.该角度传感器通过设置在连接环上的静止金属片，与设置在回转轴上的旋转金属片之间的相互配合，使得分布在至少两个环形上的静止金属片通过与旋转金属片的接触构成导通回路，由于至少两个环形上的静止金属片中的至少一个环上的静止金属片设有若干片，若干片静止金属片均布在连接环上，可以用于表示连接环上的不同相位角。因此，当回转轴驱动旋转金属片转动时，旋转金属片便可将不同相位角上的两个环形上的静止金属片之间连接构成回路，即可发出不同相位角的导通信号，从而达到检测回转轴旋转角度的目的。只是通过旋转金属片在旋转中角度的变化，从而将旋转金属片的角度变化的状态通过
两个环上的若干片静止金属片之间经与旋转金属片接触连接构成回路，将构成回路的信号传输到控制器。因此这个传感器的结构比较简单，工作稳定可靠，且便于维修或更换。
附图说明
21.图1是本发明设置在中央回转接头上的角度传感器主剖视结构示意图；图2是图1中a-a方向视图；图3是图1中a-a方向视图的另一个实施例；图4是图1中b-b剖视图；图5是本发明设有角度传感器的中央回转接头剖视图。
[0022][0023][0024][0025][0026]
图中：1、回转体；2、回转轴；3、端盖；4、旋转金属片；5、静止金属片；5.1、环形金属片；6、连接环；7、环形盘；8、弹性件； 9、弹性垫；10、插头；11、主油路孔；12、主油口。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0028]
如图1～5所示，本发明是一种设置在中央回转接头上的角度传感器，中央回转接头包括回转体1、回转轴2和端盖3，回转体1呈筒状，回转轴2插装在回转体1内，端盖3与回转体1一端连接，角度传感器包括设置在回转轴2上的旋转金属片4，安装在端盖3上朝向回转轴2一侧的静止金属片5的连接环6，静止金属片5设有三个环形，其中两个环形上的静止金属片5设有若干片，且若干片静止金属片5沿连接环6呈环形阵列均匀设置，在连接环5与端盖3之间和/或旋转金属片4与回转轴2之间设有张紧结构件，三个环形上的静止金属片5分别通过导线与控制器(图中未视)电连接。
[0029]
为了确保旋转金属片4在回转轴2的驱动下，在旋转的过程中，将位于不同角度位置上的两个环形上的静止金属片5连接在一起构成导通回路，并且不会使相邻的静止金属片5之间也构成导通，本发明优选的技术方案是，所述旋转金属片4沿回转轴2端部径向设置，且旋转金属片4的宽度小于等于若干片静止金属片5中任意一片的宽度，旋转金属片4的长度大于至少两个环形静止金属片5中最外环的内测与最内环的外侧之间的间距。
[0030]
为了便于将旋转金属片4在回转轴2端部的安装，同时也便于旋转金属片5维修更换，本发明进一步优选的实施方案是，可将所述旋转金属片4安装在环形盘7的一侧，环形盘7设置在回转轴2端部，且使环形盘7设有旋转金属片4的一侧朝向静止金属片5的连接环6。
[0031]
为了能够使得旋转金属片4与静止金属片5之间始终保持紧密接触状态，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述回转轴2端部与环形盘7之间设有弹性件8，且在回转轴2端部还设有环形盘7的固定件，弹性件8即为前述的张紧结构件中的一种，固定件可以是紧固螺母，也可以是弹簧涨圈。
[0032]
为了便于静止金属片5的加工制作，尽量减少静止金属片5的数量，并且还能够提
高角度传感器的精度，本发明优选的实施方案还有，所述两个环形静止金属片5中的一个金属片为连续导电的环形金属片 5.1，环形金属片5.1可以甚至在多个环形静止金属片5中的最内环。
[0033]
为了便于静止金属片5的加工制作，尽量减少静止金属片5的数量，并且还能够提高角度传感器的精度，本发明进一步优选的技术方案还有，所述连接环6为印刷电路板，静止金属片5为印刷电路板上经腐蚀处理后剩余的金属层。
[0034]
为了便于静止金属片5的加工制作，尽量减少静止金属片5的数量，并且还能够提高角度传感器的精度，本发明进一步优选的实施方案还有，所述连接环6为塑料环，塑料环的一侧设有用于镶嵌静止金属片5 的凹槽，可将静止金属片5被镶嵌在凹槽内。
[0035]
为了能够使得旋转金属片4与静止金属片5之间始终保持紧密接触状态，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述连接环6与端盖3 朝向回转轴2的一侧之间设有弹性垫9，弹性垫9即为前述的张紧结构件中的一种。
[0036]
为了便于将回转轴2的旋转角度信号通过导线传送到控制器内，本发明进一步优选的实施方案还有，所述静止金属片5通过排线或线束与插头10连接，插头10与控制器插接。
[0037]
为了能够实现回转体1与回转轴2之间的相对转动，同时实现液压油在回转体1与回转轴2之间的流动，并保持回转体1与回转轴2相互之间的密封，本发明进一步优选的实施方案还有，所述回转轴2自回转体1的一端轴向插入回转体1内，回转轴2的另一端伸出回转体1外，端盖3位于回转轴2的一端且固定于回转体1上，所述回转轴2上轴向开设有若干数量的深浅不同的轴向油路孔，其中一条油路孔布置于回转轴 2的中心，为中心泄油孔，其余油路孔分布于中心泄油孔的外围为主油路孔11，回转体1上开设有相应数量的主油口12与回转轴2上的主油路孔11对应地连通，在所述回转体1的内孔表面设有防尘圈、o形密封圈、抗磨环以及多道旋转密封圈。
[0038]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种设置在中央回转接头上的角度传感器，中央回转接头包括回转体、回转轴和端盖，回转体呈筒状，回转轴插装在回转体内，端盖与回转体一端连接，其特征在于，角度传感器包括设置在回转轴上的旋转金属片，安装在端盖上朝向回转轴一侧的静止金属片的连接环，静止金属片至少设有两个环形，其中至少一个环形上的静止金属片设有若干片，且若干片静止金属片沿连接环呈环形阵列均匀设置，在连接环与端盖之间和/或旋转金属片与回转轴之间设有张紧结构件，至少两个环形上的静止金属片分别通过导线与控制器电连接。2.如权利要求1所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，所述旋转金属片沿回转轴端部径向设置，且旋转金属片的宽度小于等于若干片静止金属片中任意一片的宽度，旋转金属片的长度大于至少两个环形静止金属片中最外环的内测与最内环的外侧之间的间距。3.如权利要求2所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，所述旋转金属片设置在环形盘的一侧，环形盘设置在回转轴端部，且使环形盘设有旋转金属片的一侧朝向静止金属片连接环。4.如权利要求3所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，在所述回转轴端部与环形盘之间设有弹性件，且在回转轴端部还设有环形盘的固定件。5.如权利要求1所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，所述至少两个环形静止金属片中的一个金属片为连续导电的环形金属片。6.如权利要求5所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，所述连接环为印刷电路板，静止金属片为印刷电路板上经腐蚀处理后剩余的金属层。7.如权利要求5所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，所述连接环为塑料环，塑料环的一侧设有用于镶嵌静止金属片凹槽，静止金属片被镶嵌在凹槽内。8.如权利要求6或7所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，在所述连接环与端盖朝向回转轴的一侧之间设有弹性垫。9.如权利要求8所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，所述静止金属片通过排线或线束与插头连接，插头与控制器插接。10.如权利要求1所述设置在中央回转接头上的角度传感器，其特征在于，所述回转轴的一端自回转体前端轴向插入回转体内，回转轴另一端伸出回转体外，端盖位于回转轴的一端且固定于回转体的后端，所述回转轴上轴向开设有若干数量的深浅不同的轴向油路孔，其中一条油路孔布置于回转轴的中心，为中心泄油孔，其余油路孔分布于中心泄油孔的外围为主油路孔，回转体上开设有相应数量的主油口与回转轴上的主油路孔对应的连通，在所述回转体的内孔表面设有防尘圈、o形密封圈、抗磨环以及多道旋转密封圈。

技术总结

本发明公开了一种设置在中央回转接头上的角度传感器，中央回转接头包括回转体、回转轴和端盖，回转体呈筒状，回转轴插装在回转体内，端盖与回转体一端连接，角度传感器包括设置在回转轴上的旋转金属片，安装在端盖上朝向回转轴一侧的静止金属片的连接环，静止金属片至少设有两个环形，其中至少一个环形上的静止金属片设有若干片，且若干片静止金属片沿连接环呈环形阵列均匀设置，在连接环与端盖之间和/或旋转金属片与回转轴之间设有张紧结构件，至少两个环形上的静止金属片分别通过导线与控制器电连接。该设置在中央回转接头上的角度传感器具有结构简单、使用便捷、工作稳定可靠、便于维修、加工制作成本低廉等特点。便于维修、加工制作成本低廉等特点。便于维修、加工制作成本低廉等特点。