Интегрированный двигатель и проходческий комбайн Российский патент 2025 года по МПК H02K11/21 H02K11/25 H02K5/00 

[0001] Данная заявка претендует на приоритет китайской патентной заявки, поданной 28 апреля 2023 года под номером заявки 202321012887.7, все содержание которой включено в данную заявку посредством ссылки.

1. Область техники

[0002] Настоящее изобретение относится к технической области строительной техники, в частности к интегрированному двигателю и строительной технике.

2. Уровень техники

[0003] В связи с активным развитием интеллектуального оборудования для разработки горных выработок требования к интеллектуальности гидравлических компонентов становятся особенно актуальными. Гидравлический двигатель, как элемент выходной мощности, отслеживает состояние своего движения, что позволяет в режиме реального времени получать рабочие параметры и производительность всей машины. В настоящее время в ходовой двигатель строительной техники интегрирован высокочастотный датчик скорости, который считывает скорость двигателя. Интегрированный датчик скорости внутри двигателя позволяет измерять скорость двигателя, однако направление движения не может быть интерпретировано, температура двигателя не регистрируется, а обратная связь с данными о скорости, направлении и температуре гидравлического двигателя в режиме реального времени не может быть реализована.

Сущность изобретения

[0004] Настоящее изобретение предназначено для решения по меньшей мере одной из технических проблем, существующих в известном уровне техники или связанной с ним технологии.

[0005] Технические решения

[0006] Ввиду этого одной задачей настоящего изобретению является создание интегрированного интеллектуального двигателя.

[0007] Другой задачей настоящего изобретения является создание строительной техники.

[0008] Для решения вышеуказанных задач предусмотрен интегрированный двигатель, являющийся первым объектом настоящего изобретения и содержащий корпус двигателя; диск со счетным кодом, расположенный на выходном валу корпуса двигателя; сенсорное устройство, соединенное с корпусом двигателя и расположенное напротив диска со счетным кодом, при этом сенсорное устройство выполнено с возможностью получения сигнала удвоения частоты и сигнала направления диска со счетным кодом и их вывода в виде сигнала напряжения, сенсорное устройство также выполнено с возможностью определения температуры окружающей среды и вывода ее в виде сигнала напряжения.

[0009] Интегрированный двигатель в соответствии с настоящим изобретением содержит корпус двигателя, диск со счетным кодом и сенсорное устройство. При этом, диск со счетным кодом установлен на выходном валу корпуса двигателя для осуществления синхронного вращения с выходным валом корпуса двигателя. Сенсорное устройство неподвижно установлено на основном корпусе двигателя и расположено напротив диска со счетным кодом. Благодаря взаимодействию сенсорного устройства и диска со счетным кодом получают сигнал удвоения частоты прямоугольной волны и сигнал направления, пропорциональные скорости диска, которые выводятся в виде сигналов напряжения. В то же время сенсорное устройство выполнено с возможностью измерения температуры окружающей среды. С помощью диска со счетным кодом и интегрированного сенсорного устройства для определения температуры можно получать обратную связь в режиме реального времени о скорости, направлении и температуре корпуса двигателя. При этом корпус двигателя может представлять собой гидравлический двигатель.

[0010] Кроме того, техническое решение, представленное в настоящем изобретении, может также обладать следующими дополнительными техническими характеристиками:

[0011] В одном примере осуществления интегрированный двигатель также содержит электрическую систему, подключенную к сенсорному устройству, для приема сигнала напряжения, выводимого сенсорным устройством, электрическая система содержит счетчик, причем счетчик выполнен с возможностью преобразования сигнала напряжения в скорость вращения двигателя вперед, скорость вращения двигателя назад и данные о температуре двигателя.

[0012] В данном техническом решении интегрированный двигатель также содержит электрическую систему. Электрическая система выполнена с возможностью приема сигнала напряжения, выводимого сенсорным устройством. Электрическая система оснащена интегрированным счетчиком, который выполнен с возможностью преобразовывать сигнал напряжения сенсорного устройства в данные о скорости вращения двигателя вперед, скорости вращения двигателя назад и данные о температуре двигателя, чтобы в режиме реального времени получать обратную связь о скорости, направлении и температуре корпуса двигателя.

[0013] В одном из примеров осуществления сенсорное устройство расположено на внешней стороне корпуса двигателя.

[0014] В данном техническом решении сенсорное устройство расположено на внешней стороне корпуса двигателя. В частности, сенсорное устройство прикреплено болтами к внешней стороне корпуса двигателя для удобства замены.

[0015] В одном из примеров осуществления интегрированный двигатель также содержит фланцевый узел для соединения сенсорного устройства и корпуса двигателя.

[0016] В данном техническом решении интегрированный двигатель также содержит фланцевый узел. Сенсорное устройство крепится к корпусу двигателя через фланцевый узел.

[0017] В одном примере осуществления интегрированный двигатель также содержит уплотнение, причем уплотнение расположено между сенсорным устройством и корпусом двигателя и выполнено с возможностью герметизации сенсорного устройства и корпуса двигателя.

[0018] В данном техническом решении интегрированный двигатель также включает в себя уплотнение. Уплотнение установлено между сенсорным устройством и корпусом двигателя. Уплотнение выполнено с возможностью герметизации сенсорного устройства и корпуса двигателя, чтобы предотвратить вытекание гидравлического масла из корпуса двигателя.

[0019] В одном примере осуществления расстояние между сенсорным устройством и диском со счетным кодом составляет от 0,3 мм до 2 мм.

[0020] В данном техническом решении расстояние между сенсорным устройством и диском со счетным кодом составляет от 0,3 мм до 2 мм. Понятно, что расстояние измерения сенсорного устройства составляет от 0,3 мм до 2 мм, поэтому расстояние между сенсорным устройством и диском со счетным кодом составляет от 0,3 мм до 2 мм. При этом расстояние между сенсорным устройством и диском со счетным кодом может составлять 1 мм.

[0021] В одном примере осуществления диск со счетным кодом содержит шестерни, причем предусмотрено несколько шестерен.

[0022] В данном техническом решении диск со счетным кодом содержит несколько шестерен. В частности, диск со счетным кодом может быть снабжен двумя шестернями.

[0023] В одном примере осуществления сенсорное устройство выполнено так, что каждый раз, когда сенсорное устройство обнаруживает шестерню, оно излучает сигнал удвоения частоты первой амплитуды; при этом сенсорное устройство выдает первое напряжение, когда диск со счетным кодом вращается вперед, и сенсорное устройство выдает второе напряжение, когда диск со счетным кодом вращается назад.

[0024] В данном техническом решении каждый раз, когда сенсорное устройство обнаруживает шестерню, оно излучает сигнал удвоения частоты первой амплитуды, сенсорное устройство выдает первое напряжение, когда диск со счетным кодом вращается вперед, и сенсорное устройство выдает второе напряжение, когда диск со счетным кодом вращается назад. В соответствии с сигналом удвоения частоты могут быть получены первое напряжение и второе напряжение, скорость вращения двигателя вперед и скорость вращения двигателя назад. В частности, на диске со счетным кодом имеется две шестерни, каждый раз, когда датчик обнаруживает 1 шестерню, он посылает сигнал удвоения частоты амплитуды 5 В, причем выходное напряжение вращения вперед составляет 5 В, а выходное напряжение вращения назад составляет 0 В. В то же время на зонд подается напряжение, соответствующее температуре окружающей среды, для получения сигнала напряжением в диапазоне от 0,5 В до 4,50 В.

[0025] В одном варианте осуществления сенсорное устройство содержит датчик скорости, датчик скорости содержит зонд, а зонд выполнен с возможностью определения температуры окружающей среды.

[0026] В данном техническом решении сенсорное устройство содержит датчик скорости, датчик скорости содержит зонд, а зонд используется для определения температуры окружающей среды.

[0027] В качестве второго объекта настоящего изобретения предложена строительная техника, содержащая корпус строительной техники; при этом интегрированный двигатель, являющийся первым объектом настоящего изобретения, расположен внутри корпуса строительной техники.

Технические результаты

[0028] Строительная техника, предусмотренная настоящим изобретением, содержит корпус строительной техники и интегрированный двигатель. Таким образом, как и первый объект настоящего изобретения, он обладает всеми полезными эффектами интегрированного двигателя, как и любое из технических решений в первом объекте настоящего изобретения, которое не будет описываться здесь снова. При этом строительная техника включает в себя проходческий комбайн.

[0029] Дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными в разделе описания ниже или будут изучены на практике, основанной на применении настоящего изобретения.

Описание прилагаемых чертежей

[0030] На фиг. 1 представлена конструктивная схема главного вида интегрированного двигателя в соответствии с настоящим изобретением.

[0031] На фиг. 2 представлена конструктивная схема интегрированного двигателя в соответствии с настоящим изобретением.

[0032] На фиг. 3 представлена конструктивная схема строительной техники в соответствии с настоящим изобретением.

[0033] На фиг. 4 представлена конструктивная схема электрической системы в соответствии с настоящим изобретением.

[0034] На фиг. 5 представлена конструктивная схема диска со счетным кодом в соответствии с настоящим изобретением.

[0035] На фиг. 6 представлена конструктивная схема сенсорного устройства в соответствии с настоящим изобретением.

[0036] При этом соответствующая связь между ссылочными номерами на фиг. 1-6 и названиями компонентов следующая.

[0037] 10: интегрированный двигатель; 110: корпус двигателя; 120: диск со счетным кодом; 122: шестерня; 130: сенсорное устройство; 132: датчик скорости; 134: зонд; 140: электрическая система; 142: счетчик; 150: фланцевый узел; 160: уплотнение; 20: строительная техника; 200: корпус строительной техники.

Конкретные примеры осуществления

[0038] Чтобы более ясно понять вышеизложенные задачи, особенности и преимущества настоящего изобретения, примеры осуществления настоящего изобретения дополнительно подробно описаны ниже вместе с прилагаемыми чертежами и конкретными примерами осуществления. Следует отметить, что, не вступая в противоречие, признаки примеров осуществления настоящего изобретения могут комбинироваться друг с другом.

[0039] В следующем описании изложены многочисленные конкретные детали, способствующие полному пониманию примеров осуществления в соответствии с настоящим изобретением, однако примеры осуществления настоящегоизобретения также могут быть реализованы другими способами, отличными от описанных здесь, следовательно, объем защиты, обеспечиваемый примерами осуществления настоящего изобретения, не ограничивается конкретными примерами осуществления, раскрытыми ниже.

[0040] Некоторые примеры осуществления, предусмотренные настоящим изобретением, описаны ниже со ссылкой на фиг. 1-6.

[0041] Как показано на фиг. 1, интегрированный двигатель 10, предложенный в настоящеем изобретении, содержит корпус 110 двигателя, диск 120 со счетным кодом и сенсорное устройство 130. В частности, диск 120 со счетным кодом установлен на выходном валу корпуса 110 двигателя. Сенсорное устройство 130 подсоединено к корпусу 110 двигателя и расположено напротив диска 120 со счетным кодом, причем сенсорное устройство 130 выполнено с возможностью получения сигнала удвоения частоты и сигнала направления диска 120 со счетным кодом и вывода его в виде сигнала напряжения, сенсорное устройство 130 также выполнено с возможностью определения температуры окружающей среды и вывода ее в виде сигнала напряжения.

[0042] Интегрированный двигатель 10 содержит корпус 110 двигателя, диск 120 со счетным кодом и сенсорное устройство 130. При этом диск 120 со счетным кодом установлен на выходном валу корпуса 110 двигателя для осуществления синхронного вращения с выходным валом корпуса 110 двигателя. Сенсорное устройство 130 неподвижно установлено на основном корпусе 110 двигателя и расположено напротив диска 120 со счетным кодом. Благодаря взаимодействию сенсорного устройства 130 и диска 120 со счетным кодом получают сигнал удвоения частоты прямоугольной волны и сигнал направления, пропорциональные скорости диска, которые выводятся в виде сигналов напряжения, таким образом, получают скорость и направление вращения корпуса 110 двигателя. В то же время сенсорное устройство 130 выполнено с возможностью измерения температуры окружающей среды. С помощью диска 120 со счетным кодом и интегрированного сенсорного устройства 130 определения температуры можно получать обратную связь в режиме реального времени о скорости, направлении и температуре корпуса 110 двигателя. При этом корпус 110 двигателя может представлять собой гидравлический двигатель.

[0043] Как показано на фиг 2 и 4, в приведенном выше примере интегрированный двигатель 10 также содержит электрическую систему 140. Электрическая система 140 выполнена с возможностью приема сигнала напряжения, выводимого сенсорным устройством 130. Электрическая система 140 оснащена интегрированным счетчиком 142, который может преобразовывать сигнал напряжения сенсорного устройства 130 в данные о скорости вращения двигателя вперед, скорости вращения двигателя назад и данные о температуре двигателя, что позволяет в режиме реального времени получать обратную связь о скорости, направлении и температуре корпуса 110 двигателя.

[0044] Кроме того, сенсорное устройство 130 расположено снаружи корпуса 110 двигателя. В частности, сенсорное устройство 130 прикреплено болтами к внешней стороне корпуса 110 двигателя для удобства замены.

[0045] В некоторых примерах осуществления интегрированный двигатель 10 также содержит фланцевый узел 150. Сенсорное устройство 130 прикреплено к корпусу 110 двигателя через фланцевый узел 150.

[0046] В приведенном выше примере осуществления интегрированный двигатель 10 также содержит уплотнение 160. Уплотнение 160 установлено между сенсорным устройством 130 и корпусом 110 двигателя. Уплотнение 160 выполнено с возможностью герметизации сенсорного устройства 130 и корпуса 110 двигателя, чтобы предотвратить вытекание гидравлического масла из корпуса 110 двигателя.

[0047] В некоторых примерах осуществления расстояние между сенсорным устройством 130 и диском 120 со счетным кодом составляет от 0,3 мм до 2 мм. Понятно, что расстояние измерения сенсорного устройства 130 составляет от 0,3 мм до 2 мм, поэтому расстояние между сенсорным устройством 130 и диском 120 со счетным кодом составляет от 0,3 мм до 2 мм. При этом расстояние между сенсорным устройством 130 и диском 120 со счетным кодом может составлять 1 мм.

[0048] Как показано на фиг. 5, в некоторых примерах осуществления диск 120 со счетным кодом содержит несколько шестерен 122. В частности, диск 120 со счетным кодом может быть снабжен двумя шестернями 122.

[0049] Кроме того, каждый раз, когда сенсорное устройство 130 выполнено так, что когда оно обнаруживает шестерню 122, оно излучает сигнал удвоения частоты первой амплитуды, сенсорное устройство 130 выдает первое напряжение, когда диск 120 со счетным кодом вращается вперед, и сенсорное устройство 130 выдает второе напряжение, когда диск 120 со счетным кодом вращается назад. В соответствии с сигналом удвоения частоты могут быть получены первое напряжение и второе напряжение, скорость вращения двигателя вперед и скорость вращения двигателя назад. В частности, на диске 120 со счетным кодом имеется две шестерни 122, каждый раз, когда датчик обнаруживает 1 шестерню 122, он посылает сигнал удвоения частоты амплитуды 5 В, причем выходное напряжение вращения вперед составляет 5 В, а выходное напряжение вращения назад составляет 0 В. В то же время на зонд 134 подается напряжение, соответствующее температуре окружающей среды, для получения сигнала с напряжением от 0,5 В до 4,50 В.

[0050] Как показано на фиг. 6, в приведенном выше примере осуществления сенсорное устройство 130 содержит датчик 132 скорости, датчик 132 скорости содержит зонд 134, а зонд 134 выполнен с возможностью измерения температуры окружающей среды.

[0051] Как показано на фиг. 3, строительная техника 20 в соответствии с настоящим изобретением содержит корпус 200 строительной техники и интегрированный двигатель 10 в соответствии с любым из приведенных выше примеров осуществления, причем интегрированный двигатель 10 расположен в корпусе 200 строительной техники.

[0052] Строительная техника 20 в соответствии с настоящим изобретением содержит корпус 200 строительной техники и интегрированный двигатель 10 в соответствии с любым из вышеупомянутых примеров осуществления, поэтому она обладает всеми полезными эффектами интегрированного двигателя 10 любого из вышеперечисленных примеров осуществления, которые не будут описываться здесь снова. При этом строительная техника 20 может представлять собой проходческий комбайн.

[0053] Как показано на фиг. 1 и 2, в соответствии с конкретным примером осуществления интегрированного двигателя 10, предусмотренного настоящим изобретением, корпус 110 двигателя изнутри снабжен диском 120 со счетным кодом, при этом диск 120 со счетным кодом и выходной вал двигателя вращаются синхронно. Датчик 132 скорости прикреплен болтами к внешней стороне корпуса двигателя для обеспечения удобной замены. Датчик 132 скорости взаимодействует с диском 120 со счетным кодом, в результате чего получают сигнал удвоения частоты прямоугольной волны и сигнал направления, пропорциональные скорости диска, которые выводятся в виде сигналов напряжения. В то же время зонд 134 датчика 132 скорости выполнен с возможностью измерения температуры окружающей среды.

[0054] В частности, интегрированный двигатель 10 содержит корпус 110 двигателя, датчик 132 скорости, фланцевый узел 150, уплотнение 160 и диск 120 со счетным кодом.

[0055] Диск 120 со счетным кодом установлен на выходном валу корпуса 110 двигателя и вращается синхронно с выходным валом двигателя. Датчик 132 скорости установлен на корпусе 110 двигателя через фланцевый узел 150, при этом датчик 132 скорости является неподвижным, а расстояние измерения датчика 132 скорости составляет от 0,3 до 2 мм, следовательно, расстояние между датчиком 132 скорости и диском 120 со счетным кодом поддерживается на уровне 1 мм. Между датчиком 132 скорости и двигателем в сборе установлено уплотнение 160, предотвращающее вытекание гидравлического масла из корпуса двигателя.

[0056] На диске 120 со счетным кодом имеются две шестерни 122. Каждый раз, когда датчик обнаруживает 1 шестерню 122, он посылает сигнал удвоения частоты амплитуды 5 В, причем выходное напряжение вращения вперед составляет 5 В, а выходное напряжение вращения назад составляет 0 В. В то же время на зонд 134 подается напряжение, соответствующее температуре окружающей среды, для получения сигнала напряжением от 0,5 В до 4,50 В. Электрическая система 140 оснащена интегрированным счетчиком 142, который преобразует сигнал напряжения датчика в данные о скорости вращения двигателя вперед, скорости вращения двигателя назад и температуре двигателя соответственно.

[0057] В примерах осуществления настоящего изобретения термины «первый», «второй» и «третий» используются исключительно в целях описания и не могут пониматься как указывающие или подразумевающие относительную важность, термин «два» означает два или более, если иное явно не ограничено. Такие термины, как «установка», «сопряжение», «соединение» и «фиксация», следует понимать в широком смысле, например, «соединение» может представлять собой фиксированное соединение, разъемное соединение или цельное соединение; «сопряжение» может означать непосредственное сопряжение или косвенное сопряжение через промежуточный носитель. Для обычного технического персонала в данной области техники конкретное значение приведенных выше терминов в настоящем изобретении может быть понято в соответствии с конкретными обстоятельствами.

[0058] В настоящем изобретении следует понимать, что ориентация или позиционное соотношение, обозначаемое терминами «верхний», «нижний», «левый», «правый», «передний», «задний» и т. д., основано на ориентации или позиционном соотношении, показанном на прилагаемых чертежах, это сделано исключительно для облегчения описания изобретения и для упрощения описания и не предназначено для указания или подразумевания того, что упомянутое устройство или блок должны быть ориентированы в определенном направлении, сконструированы и эксплуатироваться в определенной ориентации, следовательно, это не следует рассматривать как ограничение настоящего изобретения.

[0059] В характеристике настоящего описания термины «один пример осуществления», «некоторые примеры осуществления», «конкретные примеры осуществления» и т. д. означают что конкретный признак, структура, материал или характеристика, описанные в связи с примером осуществления или примером, включены по меньшей мере в один пример осуществления настоящего изобретения. В данном описании схематическое выражение вышеуказанных терминов не обязательно относится к одному и тому же примеру. Более того, описанные конкретные признаки, структуры, материалы или характеристики могут быть подходящим образом объединены в любом одном или двух примерах.

[0060] Приведенное выше является исключительно предпочтительным примером осуществления в соответствии с настоящим изобретением и не используется для ограничения примера осуществления в соответствии с настоящим изобретением. Для специалистов в данной области техники могут быть сделаны различные модификации и изменения согласно примерам осуществления настоящего изобретением. Любая модификация, эквивалентная замена, усовершенствование и т. д., произведенные в соответствии с духом и принципами примера настоящего изобретения, должны быть включены в область охраны настоящего изобретения.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в определении скорости, направления и температуры двигателя. Интегрированный двигатель содержит корпус двигателя, диск со счетным кодом, расположенный на выходном валу корпуса двигателя. Диск со счетным кодом содержит шестерни. Причем предусмотрено несколько шестерен. Двигатель также содержит сенсорное устройство, подсоединенное к корпусу двигателя и расположенное напротив диска со счетным кодом. Сенсорное устройство выполнено с возможностью получения сигнала удвоения частоты и сигнала направления диска со счетным кодом и вывода его в виде сигнала напряжения. Сенсорное устройство также выполнено с возможностью определения температуры окружающей среды и вывода ее в виде сигнала напряжения. Двигатель также содержит электрическую систему, соединенную с сенсорным устройством для приема сигнала напряжения, выдаваемого сенсорным устройством. Электрическая система содержит счетчик. Счетчик выполнен с возможностью преобразования сигнала напряжения в данные о скорости вращения двигателя вперед, скорости вращения двигателя назад и температуре двигателя соответственно. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Интегрированный двигатель, содержащий:

корпус (110) двигателя;

диск (120) со счетным кодом, расположенный на выходном валу корпуса (110) двигателя, диск (120) со счетным кодом содержит шестерни (122), причем предусмотрено несколько шестерен (122);

сенсорное устройство (130), подсоединенное к корпусу (110) двигателя и расположенное напротив диска (120) со счетным кодом, причем сенсорное устройство (130) выполнено с возможностью получения сигнала удвоения частоты и сигнала направления диска (120) со счетным кодом и вывода его в виде сигнала напряжения, сенсорное устройство (130) также выполнено с возможностью определения температуры окружающей среды и вывода ее в виде сигнала напряжения;

электрическую систему (140), соединенную с сенсорным устройством (130) для приема сигнала напряжения, выдаваемого сенсорным устройством (130), причем электрическая система (140) содержит счетчик (142), а счетчик (142) выполнен с возможностью преобразования сигнала напряжения в данные о скорости вращения двигателя вперед, скорости вращения двигателя назад и температуре двигателя соответственно.

2. Интегрированный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что

сенсорное устройство (130) расположено снаружи корпуса (110) двигателя.

3. Интегрированный двигатель по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит фланцевый узел (150) для соединения сенсорного устройства (130) и корпуса (110) двигателя.

4. Интегрированный двигатель по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что дополнительно содержит уплотнение (160), причем уплотнение (160) расположено между сенсорным устройством (130) и корпусом (110) двигателя и выполнено с возможностью уплотнения сенсорного устройства (130) и корпуса (110) двигателя.

5. Интегрированный двигатель по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что сенсорное устройство (130) выполнено так, что каждый раз, когда сенсорное устройство (130) обнаруживает одну из шестерен (122), оно излучает сигнал удвоения частоты первой амплитуды;

при этом сенсорное устройство (130) выдает первое напряжение, когда диск (120) со счетным кодом вращается вперед, и сенсорное устройство (130) выдает второе напряжение, когда диск (120) со счетным кодом вращается назад.

6. Интегрированный двигатель по п. 5, отличающийся тем, что сенсорное устройство (130) содержит датчик (132) скорости, причем датчик (132) скорости содержит зонд (134), а зонд (134) выполнен с возможностью измерения температуры окружающей среды.

7. Проходческий комбайн, который содержит:

корпус (200) проходческого комбайна;

интегрированный двигатель по любому из пп. 1-6, расположенный в корпусе (200) проходческого комбайна.