位移监测机构及料面处理机

技术领域

本发明涉及矿热炉机械设备领域，具体地涉及一种位移监测机构及料面处理机。

背景技术

料面处理机在实现自动运行的过程中，其行走轨迹和行走距离需要有一种转轴编码器来检测和控制。而目前转轴编码器安装在料面处理机行走梁的从动轮主轴上，随着从动轮的转动带动从动轮主轴转动，转轴编码器继而随之转动，经过数据收集反馈再给指令后，实现机器行走的位置控制。由于行走梁在行走时的起步和停止瞬间会发生摆动现象，从动轮发生滑动现象，造成从动轮存在相反于行走方向（负方向）的转动，使得转轴编码器同时存在负方向的转动，控制误差增大，无法保证行走位置的准确定位。

发明内容

为了解决上述目前的料面处理机瞬间启停发生摆动所造成的编码器转动误差而无法实现自动准确定位的技术问题，本发明提供了一种位移监测机构及料面处理机。

本发明提供了一种位移监测机构，包括基座以及设置在所述基座上的监测构件和顶紧构件，所述监测构件具有行走轮，所述行走轮能够随着所述基座的移动在支撑面上滚动，所述监测构件设置为能够根据所述行走轮的滚动信息得出所述基座的移动距离，其中，

所述监测构件设置为能够沿着靠近或远离所述支撑面的方向移动，所述顶紧构件设置为能够对所述监测构件施加朝向所述支撑面方向的作用力。

可选地，所述监测构件包括：

编码器组件，滑动设置在所述基座上，所述编码器组件具有监测轴；

转轴，与所述监测轴连接并同步转动，所述行走轮设置在所述转轴的外周。

可选地，所述转轴沿着垂直于所述基座的方向延伸，且所述编码器组件处于所述基座的一侧，所述转轴将所述行走轮支撑在所述基座的另一侧。

可选地，所述转轴与所述编码器组件之间通过轴承连接，所述转轴的外周螺纹连接有螺母，且所述螺母压紧在所述轴承的内圈的侧面。

可选地，所述顶紧构件包括弹性件，所述弹性件的一端与所述基座连接，所述弹性件的另一端与所述监测构件连接。

可选地，所述基座的远离所述支撑面内的一端设有延伸板，所述延伸板上设有与所述弹性件的一端铰接连接的第一安装架，所述监测构件的靠近所述支撑面的一侧设有与所述弹性件的另一端铰接连接的第二安装架。

可选地，所述位移监测机构还包括导向构件，所述监测构件能够在所述导向构件的作用下沿着靠近或远离所述支撑面的方向移动。

可选地，所述导向构件包括：

导向轨道，沿着靠近或远离所述支撑面的方向延伸设置在所述基座上；

滑块，设置在所述监测构件上，且所述滑块与所述导向轨道滑动配合。

可选地，所述滑块上设有与所述导向轨道相匹配的滑槽，所述滑槽的内壁上可拆卸地设有导向套。

本发明还提供了一种料面处理机，包括能够行走在轨道上的机体以及设置在所述机体上的上述任一项所述的位移监测机构，其中，所述轨道为直轨及弯轨连续延伸的轨道。

本发明实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本发明提供的位移监测机构在使用时，行走轮在滚动过程中能够在顶紧构件的作用下始终贴合在支撑面上，进而避免行走轮与支撑面之间出现滑动的现象，减少或避免监测构件出现测量误差，进而能够将误差缩小至允许误差范围内，确保安装有位移监测机构的设备的准确定位，进而实现设备的自动化操作。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，对于本领域普通技术人员而言，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。

图1为本发明实施方式所述位移监测机构的结构示意图；

图2为本发明实施方式所述监测构件的结构示意图；

图3为本发明实施方式所述监测构件的剖面图；

图4为本发明实施方式所述滑块的分解图；

图5为本发明实施方式所述导向轨道的分解图；

图6为本发明实施方式所述料面处理机的结构示意图；

图7为本发明实施方式所述料面处理机经过弯道时的示意图；

图8为本发明实施方式所述料面处理机沿着直线行走时的示意图。

附图标记说明

1、基座；11、延伸板；111、第一安装架；2、监测构件；21、行走轮；211、平键；22、编码器组件；221、监测轴；222、滑动板；223、围板；224、壳体；225、编码器；226、法兰座；227、法兰盖；228、隔套；229、第一卡簧；23、转轴；231、凸台；232、联轴器；24、轴承；25、螺母；26、第二安装架；27、盖板；3、顶紧构件；31、弹性件；4、导向构件；41、导向轨道；411、底座；412、支撑轨；413、滑轨；42、滑块；421、导向套；422、第二卡簧；423、压板；5、支撑底架；6、行走粱；7、轨道。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施方式只是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

如图1所示，本发明实施方式提供的位移监测机构包括基座1以及设置在基座1上的监测构件2和顶紧构件3，其中，基座1能够与待检测位移的设备连接，其中，待检测位移的设备可为料面处理机等，待检测位移的设备与基座1之间的连接方式不受限制，比如，螺栓连接，卡接等，这些都不是限制性的。

结合图1至图3所示，监测构件2具有行走轮21，行走轮21能够相对于监测构件2转动。行走轮21能够随着基座1的移动在支撑面上滚动，监测构件2设置为能够根据行走轮21的滚动信息得出基座1的移动距离。比如，当基座1跟着待检测位移的设备在轨道7上移动时，支撑面为轨道7的侧面，行走轮21能够贴合在轨道7的侧面，以使得行走轮21能够跟随基座1和待检测位移的设备的移动在轨道7的侧面滚动，监测构件2进而能够根据行走轮21的滚动信息得到行走轮21的移动距离，进而得出基座1和待检测位移的设备的移动距离。

其中，监测构件2设置为能够沿着靠近或远离支撑面的方向移动，该处的靠近或远离支撑面的方向可为垂直于支撑面的方向，也可为与垂直于支撑面的方向间存在一定角度。继续以上述的支撑面为轨道7的侧面为例，监测构件2的设置方式使得基座1跟随待检测位移的设备行走在弯曲轨道7时，为适应监测构件2与轨道7之间的距离变化，行走轮21在轨道7挤压力的作用下推动监测构件2沿着远离轨道7的方向移动，以避免影响待检测位移的设备的正常行驶。并且，顶紧构件3设置为能够对监测构件2施加朝向支撑面方向的作用力。该种设计方式使得顶紧构件3能够始终将监测构件2顶紧在轨道7的侧面，且监测构件2在远离轨道7过程中，顶紧构件3也能够对监测构件2施加朝向轨道7方向的作用力，以使得行走轮21始终贴紧在轨道7的侧面（支撑面），避免行走轮21与轨道7之间出现滑动，确保位置监测的准确性。

本发明提供的位移监测机构在使用时，行走轮21在滚动过程中能够在顶紧构件3的作用下始终贴合在支撑面上，进而避免行走轮21与支撑面之间出现滑动的现象，减少或避免监测构件2出现测量误差，进而能够将误差缩小至允许误差范围内，确保安装有位移监测机构的设备的准确定位，进而实现设备的自动化操作。

在一些实施方式中，结合图1至图3所示，监测构件2包括编码器组件22和转轴23，编码器组件22滑动设置在基座1上，编码器组件22具有监测轴221。其中，编码器组件22能够相对于基座1沿着靠近或远离支撑面的方向移动。转轴23与监测轴221连接并同步转动，行走轮21设置在转轴23的外周。该种设计方式下，行走轮21、转轴23和监测轴221能够同步转动，以使得行走轮21的滚动信息通过转轴23和监测轴221传递至编码器组件22，以通过编码器组件22将行走轮21的滚动信息转换成基座1的移动距离信息，进而得到基座1的移动距离和位置。其中，编码器组件22为常规部件，因此，在此未对其工作原理做过多的描述。

进一步优化地，转轴23的外周设有第一键槽，行走轮21的内壁上设有第二键槽，第一键槽与第二键槽之间销入平键211，以实现转轴23与行走轮21之间的周向限位配合，防止转轴23与行走轮21之间相对转动，此外，转轴23上设有凸台231，行走轮21的一端支撑在凸台231上，行走轮21的另一端通过螺栓和盖板27压紧，以避免行走轮21沿着转轴23的轴向方向窜动，确保转轴23与行走轮21之间能够固定在一起，减少测量误差。其中，行走轮21可为包胶轮等。

进一步优化地，监测轴221与转轴23之间通过联轴器232连接固定，其中，联轴器232为用来联接不同机构中的两根轴使之共同旋转以传递扭矩的机械零件，其为常规技术，因此，在此未对其具体结构和工作原理做过多的描述。在本申请中，联轴器232同于联接监测轴221和转轴23，以使得监测轴221和转轴23能够同步转动。

进一步优化地，编码器组件22上设有滑动板222，滑动板222与基座1滑动配合，以使得编码器组件22在滑动板222的作用下能够沿着靠近或远离支撑面的方向移动，其中，滑动板222与基座1之间的配合方式在下文中描述。

进一步优化地，编码器组件22包括设置在滑动板222上的围板223、设置在围板223内部的壳体224以及设置在壳体224内部的编码器225，以通过围板223和壳体224为编码器225起到保护作用，增加编码器225的使用寿命。其中，滑动板222的侧面设有法兰座226，法兰座226上设有法兰盖227，且法兰座226与法兰盖227之间通过螺栓连接，相配合的法兰座226和法兰盖227，编码器225的监测轴221与转轴23之间通过联轴器232连接固定后，在固定在法兰盖227上。其中，法兰盖227由多跟螺栓固定在编码器225上，最后将壳体224罩设在编码器225的外周，具体为壳体224与法兰盖227连接，避免编码器225被磕碰划伤而损坏。

继续参照图1至图3，转轴23沿着垂直于基座1的方向延伸，且编码器组件22处于基座1的一侧，转轴23将行走轮21支撑在基座1的另一侧。具体地，当基座1沿着水平方向设置时，转轴23则沿着竖直方向延伸，此时，编码器组件22可处于基座1的顶部，转轴23将行走轮21支撑在基座1的底部，以便于行走轮21能够行走在支撑面上，同时，使得编码器组件22远离支撑面，便于编码器组件22的保护，增加编码器组件22的使用寿命。

如图3所示，转轴23与编码器组件22之间通过轴承24连接，具体地，转轴23与编码器组件22的滑动板222之间通过轴承24连接，增加转轴23的转动效果，转轴23的外周螺纹连接有螺母25，且螺母25压紧在轴承24的内圈的侧面。该种设计方式可通过旋转螺母25将螺母25压紧在轴承24的内圈，进而避免轴承24的内圈和转轴23在转轴23的轴向方向上窜动，以使得轴承24内圈、螺母25和转轴23同步转动，以减少或避免测量误差。

其中，如图3所示，轴承24为两个，两个轴承24沿着转轴23的轴向方向间隔设置，以使得两个轴承24分别固定在滑动板222的轴孔两侧，并属过渡配合。其中，轴孔的端部设有台阶面，远离编码器225的轴承24贴在台阶面的内侧，靠近编码器225的轴承24通过第一卡簧229压紧，且两个轴承24之间设有隔套228，穿入转轴23后，通过螺母25旋拧在转轴23的靠近编码器225的一端，以通过螺母25压紧靠近编码器225的轴承24的内圈，使得整体结构更加紧凑，并防止转轴23的轴向窜动。

作为一种可行的实施方式，如图3所示，转轴23采用阶梯轴形式，即转轴23包括依次连接的第一轴、第二轴和第三轴，且第一轴、第二轴和第三轴的直径逐渐增加，直径最小的第一轴与监测轴221逐渐通过联轴器232连接，直径适中的第二轴与滑动板222之间通过轴承24连接，直径最大的第三轴的外周设有行走轮21。

在一些实施方式中，如图1所示，顶紧构件3包括弹性件31，弹性件31的一端与基座1连接，弹性件31的另一端与监测构件2连接。该种设计方式使得弹性件31为监测构件2提供朝向支撑面方向的作用力，且弹性件31能够根据监测构件2的移动伸出或缩回，以确保弹性件31能够持续对监测构件2提供压紧力。

弹性件31可为气弹簧等，其中，气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件，其为常规技术，因此，在此未对其结构和工作原理做进一步描述。在本申请中，气弹簧用于对监测构件2提供支撑力，并通过气弹簧的伸缩功能使得监测构件2能够做滑移动作，以确保监测构件2的行走轮21能够与支撑面始终贴合。

如图1所示，基座1的远离支撑面内的一端设有延伸板11，延伸板11上设有与弹性件31的一端铰接连接的第一安装架111，监测构件2的靠近支撑面的一侧设有与弹性件31的另一端铰接连接的第二安装架26，第二安装架26设置在监测构件2的围板223上。通过设置第一安装架111和第二安装架26可增加弹性件31安装的便利性。其中，第一安装架111与第二安装架26可分别通过螺栓安装在延伸板11和围板223连接，增加拆装的便利性。

进一步优化地，第一安装架111和第二安装架26均弯折延伸，以使得铰接连接在第一安装架111和第二安装架26上的弹性件31能够不受基座1以及监测构件2的影响。

进一步优化地，弹性件31为两个，两个弹性件31间隔设置，相应地，第一安装架111和第二安装架26应分别为两个，以确保弹性件31施加弹力的稳定性。

结合图2、图4和图5所示，位移监测机构还包括导向构件4，监测构件2能够在导向构件4的作用下沿着靠近或远离支撑面的方向移动。通过设置导向构件4能够限制监测构件2的移动方向，使得监测构件2能够沿着预设方向移动。

作为一种可行的实施方式，导向构件4包括导向轨道41和滑块42。导向轨道41沿着靠近或远离支撑面的方向延伸设置在基座1上，通过设置导向轨道41可限定监测构件2的移动方向。滑块42设置在监测构件2上，且滑块42与导向轨道41滑动配合。该种设计方式可通过滑块42在导向轨道41上的滑动实现监测构件2与基座1之间的滑动配合。

进一步优化地，导向构件4可为两个，两个导向构件4平行且间隔设置，确保监测构件2能够沿着预设方向移动，确保导向构件4的导向效果。

具体地，监测构件2包括滑动板222和围板223（上文有描述），滑动板222的两端应伸出围板223，且滑动板222的两个伸出端分别设有一个滑块42，即两个滑块42分别处于围板223的相对应的两个侧板的外侧，使得整体结构更加紧凑，其中，滑块42与滑动板222的伸出端通过螺栓连接，增加拆装的便利性。

结合图2和图4所示，滑块42上设有与导向轨道41相匹配的滑槽，滑槽的内壁上可拆卸地设有导向套421。该种设计方式下，导向套421作为损耗件与导向轨道41接触，当长时间工作导致导向套421损坏后，可直接更换导向套421，降低零件成本。

作为一种可行的实施方式，如图4所示，滑槽的两端内壁上分别设有卡槽，卡槽处可拆卸的连接有第二卡簧422，以通过两个第二卡簧422分别支撑在导向套421的两端，避免导向套421沿着其周向方向移动。滑槽的开口位置处的两侧分别设有压板423，压板423包括螺栓连接在滑块42上的板体以及设置在板体上的压块，压块能够伸出至滑槽的开口内并压紧在导向套421的开口的两侧，以将导向套421限位在滑槽内，防止导向套421沿着其周向方向转动，确保导向套421的定位效果，避免影响导向套421与导向轨道41之间的滑动的流动度，同时，便于导向套421的拆装。

如图5所示，导向轨道41包括与基座1螺纹连接的底座411、设置在底座411上的支撑轨412以及设置在支撑轨412上的滑轨413，滑轨413的截面形状与滑槽的截面形状相匹配，以使得滑轨413能够在滑槽内滑动。其中，底座411上开孔，滑轨413与开孔相对应的位置处设有螺纹孔，螺栓穿过开孔旋拧在螺纹孔内，以实现底座411与滑块42之间的连接，且螺栓应完全沉于开孔内，确保导向轨道41与基座1连接时安装面不受干涉而贴合紧密。

结合图6至图8所示，本发明还提供了一种料面处理机，料面处理机包括能够行走在轨道7上的机体以及设置在机体上的上述的位移监测机构，其中，轨道7为直轨及弯轨连续延伸的轨道7，且机体无论是在直轨上行走还是在弯轨上行走，位移监测机构的行走轮21能够在顶紧构件3的作用下始终贴紧在轨道7的侧面。

作为一种可行的实施方式，料面处理机行走在轨道7上，此时，位移监测机构设置在机体的底部，轨道7的内侧作为支撑面，位移监测机构的行走轮21在轨道7的内侧滚动，顶紧构件3对监测构件2施加朝向轨道7方向的作用力，以将行走轮21顶紧在轨道7的内侧。

具体地，如图6所示，料面处理机包括支撑底架5以及设置在支撑底架5底部的两个行走粱6，两个行走梁分别与支撑底架5铰接连接，行走梁的底部设有能够在轨道7上行走的滚轮，位移监测机构居中固定在支撑底架5的底部，并使得位移监测机构的行走轮21能够贴合在其中一个轨道7的内侧。

如图7所示，当料面处理机在轨道7上行驶，由直轨道7进入圆弧轨道7时，因行走梁与支撑底架5之间是自由旋转配合关系，行走梁因需要适应轨道7轨迹，则出现摆动现象，即L1逐渐减小，L2逐渐增大，而支承底架相对轨道7位置则会发生向Y+方向的位移现象，为保证行走轮21与轨道7始终紧密贴合，气弹簧利用自有的对外支撑力，支撑行走轮21始终紧贴轨道7内侧转动，故位移监测机构相对支承底架发生Y-方向的滑动。

当料面处理机从圆弧轨道7进入直轨道7时，则L1逐渐增大，L2逐渐减小，支承底架相对轨道7位置则会发生向Y-方向的位移现象，位移监测机构在轨道7限制下，相对支承底架发生Y+方向滑动。

此外，如图8所示，当料面处理机一直在直轨道7行驶时，L1=L2，不发生位移现象。

本申请通过在料面处理机上设置位移监测机构能够实现将编码器225控制误差缩小至允许误差范围内，能够准确实现自动化操作，实现整机的全自动运行，同时位移监测机构安装在支承架的底部外侧，方便安装与拆卸维护，且远离高温区，保证编码器225使用寿命的延长。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施方式的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所述的这些实施方式，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。