一种臂架的变幅角度检测装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种臂架的变幅角度检测装置及方法，包括轴式角度传感器，其还包括联轴机构■’所述角度传感器设置在工程车辆上的待测臂架之外的固定位置，所述角度传感器的转轴通过所述联轴机构与所述待测臂架的转轴连接。本发明能以较为简单的方式获取准确的臂架变幅角度信。
【专利说明】一种臂架的变幅角度检测装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程【技术领域】，特别是涉及一种臂架的变幅角度检测装置及方法。
【背景技术】
[0002] 为了保证举高消防车作业时的安全性，整车控制系统需要实时监测举高消防车在 不同姿态下的信息，例如支腿状态（例如：水平支腿具有全伸和全缩状态，垂直支腿具有受 力和不受力两种状态）、臂架的伸缩长度、臂架的变幅角度以及臂架的回转角度等。其中的 变幅角度是整车安全控制的关键参数，其测量的准确性决定了举高消防车整车控制的可靠 性。当臂架的变幅角度超出安全值时，整车控制系统会限制部分上车的动作，以确保整车作 业的安全性，因此设计一种有效的臂架变幅角度检测装置十分重要。
[0003] 目前所使用的臂架变幅角度检测装置包括角度传感器，角度传感器通过外罩安装 固定在待测臂架，并且该角度传感器的转轴通过摆杆与另一节臂架相连接，通过角度传感 器与其转轴的相对转动来测量待测臂架之间的夹角。该检测装置至少存在三个方面的问 题：第一、角度传感器是通过外罩安装固定在待测臂架，外罩与角度传感器之间经常会出现 不同轴的问题，这必然会造成角度传感器与待测臂架之间的同轴问题，引起测量结果的不 准确；第二、该角度传感器的转轴通过摆杆与另一节臂架相连接，其中的摆杆与角度传感器 采用的是刚性连接，一旦角度传感器与待测臂架的同轴度无法保证，则角度传感器将会在 臂架变幅过程中承受横向的剪切应力，这将直接导致角度传感器的拉损；第三、角度传感器 的转轴通过锥形销与摆杆进行连接，在安装时需要敲打锥形销，而角度传感器的转轴能承 受的扭转力矩和抗冲击力都很小，因此安装过程中的敲打动作易对角度传感器本身造成损 害。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提出一种臂架的变幅角度检测装置及方法，其能以较为简单的方 式获取准确的臂架变幅角度信息。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
[0006] -种臂架的变幅角度检测装置，包括轴式角度传感器，其还包括联轴机构；所述角 度传感器设置在工程车辆上的待测臂架之外的固定位置，所述角度传感器的转轴通过所述 联轴机构与所述待测臂架的转轴连接。
[0007] 进一步地，还包括固定支架，所述角度传感器通过所述固定支架连接到所述固定 位置。
[0008] 进一步地，所述固定支架的截面呈r1状，包括第一坚向连接部、第二坚向连接部以 及连接所述第一坚向连接部和所述第二坚向连接部的水平连接部，其中，所述第一坚向连 接部用于连接所述角度传感器，所述第二坚向连接部用于连接所述固定位置。
[0009] 进一步地，所述第一坚向连接部开设有恰好穿过所述角度传感器的转轴的中心通 孔以及沿所述中心通孔的周向间隔布置的第一装配孔。
[0010] 进一步地，所述第二坚向连接部上开设有第二装配孔。
[0011] 进一步地，所述第二装配孔为长圆孔。
[0012] 进一步地，还包括连接板，具有凸轴和通孔，其中：所述凸轴用于固定连接所述联 轴机构，所述通孔用于通过螺钉与所述待测臂架的转轴的端面上开设的螺纹孔固定连接。
[0013] 进一步地，所述固定位置为与所述待测臂架相邻的一臂架或支撑所述待测臂架的 转台。
[0014] 进一步地，所述联轴机构为膜片联轴器。
[0015] 本发明还提供一种臂架的变幅角度检测方法，其包括以下步骤：将轴式角度传感 器设置在工程车辆上的待测臂架之外的固定位置；利用联轴机构将所述角度传感器的转轴 与所述待测臂架的转轴相连接。
[0016] 基于上述技术方案，本发明的优点是：
[0017] 由于本发明将角度传感器设置在工程车辆上的待测臂架之外的固定位置，并且利 用联轴机构将角度传感器的转轴与待测臂架的转轴相连接，臂架变幅时其转轴可以通过联 轴机构带动角度传感器的转轴发生相对转动，使角度传感器的转轴与臂架变幅时其转轴的 转动动作相同步，由此通过角度传感器对臂架的变幅角度进行有效的检测，与现有技术中 需要通过摆杆带动传感器的转轴进行转动的刚性连接方式相比，本发明采用的是柔性连接 方式，这种方式对与待测臂架的转轴同轴的要求不高，只要保证角度传感器的转轴的转动 动作与臂架的转轴的转动动作相同步即可，因此本发明能够以较为简单的方式获取准确的 臂架变幅角度信息。
[0018] 本发明不仅适用于举高消防车，还可以适用于其它的工程车辆。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0020] 图1为本发明一实施例的臂架的变幅角度检测装置的截面图；
[0021] 图2为图1中固定支架的结构示意图；
[0022] 图3为图1中待测臂架的转轴的局部截面图；
[0023] 图4为图3的A向视图。
【具体实施方式】
[0024] 为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中 的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类 似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用 于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下 面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0025] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"前"、"后"、"左"、 "右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"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发明和简化描述，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发明保护范围 的限制。
[0026] 图1?图4表示的是本发明一实施例的臂架的变幅角度检测装置的结构，图1是 臂架的变幅角度检测装置的截面图，图2是臂架的变幅角度检测装置中固定支架的主视 图，图3是臂架的变幅角度检测装置中待测臂架的局部截面图，图4是图3的A向视图。首 先，参照图1说明臂架的变幅角度检测装置的概略构成。本实施方式中，臂架的变幅角度检 测装置包括角度传感器1和联轴机构2,其中：
[0027] 角度传感器1采用的是轴式角度传感器，其是通过自身转轴的转动带动内部电信 号变化从而反应角度信息的装置。角度传感器1设置在工程车辆（比如：举高消防车）上 的待测臂架3之外的固定位置，该固定位置比如可以选取与待测臂架3相邻的一臂架6,也 可以选取支撑待测臂架3的转台，但并不排除将该固定位置选取在工程车辆上较为合适的 其它位置。
[0028] 联轴机构2可以采用从市面直接购置的膜片联轴器，当然也可以采用其它的联轴 器，但是相比于其它的联轴器，膜片联轴器在待测臂架3执行变幅动作时，其受到的横向力 的变形不是很大，这样既能保证同轴性又能降低角度传感器的受力。通过联轴机构2,角度 传感器1的转轴11与待测臂架3的转轴31相连接。则，所要测量的待测臂架的变幅角度 信息是待测臂架3的转轴31与角度传感器1的转轴11之间的角度。当该固定位置选取的 是与待测臂架3相邻的臂架6的时候，待测臂架3的变幅角度信息是待测臂架3的转轴31 相对于臂架6的转动角度信息。当该固定位置选取的是支撑待测臂架3的转台的时候，待 测臂架3的变幅角度信息是待测臂架3的转轴31相对于该转台的转动角度信息。
[0029] 综上，本发明将角度传感器1设置在工程车辆上的待测臂架3之外的固定位置，并 且，利用联轴机构2将角度传感器1的转轴11与待测臂架3的转轴31相连接，待测臂架3 变幅时其转轴31可以通过联轴机构2带动角度传感器1的转轴11发生相对转动，使角度 传感器1的转轴11与待测臂架3变幅时其转轴31的转动动作相同步，由此通过角度传感 器1对待测臂架3的变幅角度进行有效的检测，与现有技术中需要通过摆杆带动角度传感 器的转轴进行转动的刚性连接方式相比，本发明采用的是转动连接这种柔性连接方式，这 样对与待测臂架3的转轴31同轴的要求并不高，只要保证角度传感器1的转轴11的转动 动作与待测臂架3的转轴31的转动动作相同步即可，因此本发明能够以较为简单的方式获 取准确的臂架变幅角度信息。
[0030] 接下来，参照图2说明角度传感器1的固定连接方式。该实施方式中，还包括固定 支架4,其将角度传感器1连接到所述固定位置。本发明利用固定支架4将角度传感器1间 接连接到所述固定位置，这样在待测臂架3执行变幅动作时能够将其作用力直接施加到固 定支架4,而并非角度传感器1，因此可以避免对角度传感器1的横向拉损。
[0031] 作为固定支架4的一种优选实施方式，其可以采用折弯件，截面呈Γ1.状，具体包括 第一坚向连接部41、第二坚向连接部42以及连接第一坚向连接部41和第二坚向连接部42 的水平连接部43,其中，第一坚向连接部41用于连接角度传感器1，第二坚向连接部42用 于连接所述固定位置。当然，本实施例中的结构形式的固定支架4主要是针对将所述固定 位置选取在与待测臂架3相邻的臂架6上的情形，不排除设置在其它的固定位置时固定支 架4采用其它的结构形式实现。
[0032] 上述实施例中，第一坚向连接部41可以开设有恰好穿过角度传感器1的转轴11 的中心通孔411以及沿中心通孔411周向间隔布置的第一装配孔412。使用时，首先将角度 传感器1的转轴11穿过中心通孔411，然后利用螺栓将角度传感器1固定连接到第一装配 孔412上。
[0033] 另外，第二坚向连接部42上还开设有第二装配孔421，通过第二装配孔421，可以 将固定支架4连同角度传感器1固定连接到所述固定位置。第二装配孔421可以设置成长 圆孔，该长圆孔的长轴方向可以根据实际需求选择使用，通常选取沿坚向开设。通过长圆 孔，可以方便调节固定支架4的安装位置。
[0034] 上述各实施例中，臂架的变幅角度检测装置还可以包括连接板5,其具有凸轴51 和通孔52,其中：凸轴51用于固定连接联轴机构2。通孔52分别位于凸轴51的两侧，用于 通过螺钉与待测臂架3的转轴31的端面上开设的螺纹孔固定连接。
[0035] 在固定支架4和角度传感器1组装好后，首先，将联轴机构2的一端紧固螺钉松 开，套在角度传感器1的转轴11上，再将联轴机构2的紧固螺钉拧紧，保证其与角度传感器 1的转轴11无相对转动为宜。然后，将连接板5固定在待测臂架3的转轴31上，将联轴机 构2的另一端紧固螺钉松开，再将联轴机构2套在连接板5的凸轴51上，最后将联轴机构 2的紧固螺钉拧紧，保证其与角度传感器1的转轴11无相对转动。固定支架4上开设的长 圆孔主要是为了通过调节角度传感器1的安装位置，保证角度传感器1的转轴11和连接板 5上的凸轴51大致在一条直线上，为准确获取待测臂架3的变幅角度信息提供有利条件。
[0036] 本发明还提供一种臂架的变幅角度检测方法，其包括以下步骤：
[0037] 首先，将角度传感器1设置在工程车辆上的待测臂架3之外的固定位置；然后，利 用联轴机构2将角度传感器1的转轴11与待测臂架3的转轴31相连接。
[0038] 待测臂架3变幅时其转轴31可以通过联轴机构2带动角度传感器1的转轴11发 生相对转动，使角度传感器1的转轴11与待测臂架3变幅时其转轴31的转动动作相同步， 由此通过角度传感器1对待测臂架3的变幅角度进行有效的检测，与现有技术中需要通过 摆杆带动角度传感器的转轴进行转动的刚性连接方式相比，本发明采用的是转动连接这种 柔性连接方式，这样对与待测臂架3的转轴31同轴的要求并不高，只要保证角度传感器1 的转轴11的转动动作与待测臂架3的转轴31的转动动作相同步即可，因此本发明能够以 较为简单的方式获取准确的臂架变幅角度信息。
[0039] 最后应当说明的是：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 管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然 可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发 明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1. 一种臂架的变幅角度检测装置，包括轴式角度传感器（1)，其特征在于：还包括联轴 机构（2);所述角度传感器（1)设置在工程车辆上的待测臂架（3)之外的固定位置，所述角 度传感器（1)的转轴（11)通过所述联轴机构（2)与所述待测臂架（3)的转轴（31)连接。
2. 如权利要求1所述的臂架的变幅角度检测装置，其特征在于：还包括固定支架（4)， 所述角度传感器（1)通过所述固定支架（4)连接到所述固定位置。
3. 如权利要求2所述的臂架的变幅角度检测装置，其特征在于：所述固定支架（4)的 截面呈Γ1,状，包括第一坚向连接部（41)、第二坚向连接部（42)以及连接所述第一坚向连接 部（41)和所述第二坚向连接部（42)的水平连接部（43)，其中，所述第一坚向连接部（41) 用于连接所述角度传感器（1)，所述第二坚向连接部（42)用于连接所述固定位置。
4. 如权利要求3所述的臂架的变幅角度检测装置，其特征在于：所述第一坚向连接部 (41) 开设有恰好穿过所述角度传感器（1)的转轴（11)的中心通孔（411)以及沿所述中心 通孔（411)的周向间隔布置的第一装配孔（412)。
5. 如权利要求3所述的臂架的变幅角度检测装置，其特征在于：所述第二坚向连接部 (42) 上开设有第二装配孔（421)。
6. 如权利要求5所述的臂架的变幅角度检测装置，其特征在于：所述第二装配孔（421) 为长圆孔。
7. 如权利要求1所述的臂架的变幅角度检测装置，其特征在于：还包括连接板（5)，具 有凸轴（51)和通孔（52)，其中：所述凸轴（51)用于固定连接所述联轴机构（2)，所述通孔 (52)用于通过螺钉与所述待测臂架（3)的转轴（31)的端面上开设的螺纹孔固定连接。
8. 如权利要求1所述的臂架的变幅角度检测装置，其特征在于：所述固定位置为与所 述待测臂架（3)相邻的一臂架或支撑所述待测臂架（3)的转台。
9. 如权利要求1所述的臂架的变幅角度检测装置，其特征在于：所述联轴机构（2)为 膜片联轴器。
10. -种臂架的变幅角度检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 将轴式角度传感器（1)设置在工程车辆上的待测臂架（3)之外的固定位置； 利用联轴机构（2)将所述角度传感器（1)的转轴（11)与所述待测臂架（3)的转轴（31) 相连接。
【文档编号】G01B21/22GK104215211SQ201410522823
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】阚四华, 李丹, 魏浩 申请人:徐州重型机械有限公司