空心轴重载旋变编码器制造技术

本实用新型专利技术公开一种空心轴重载旋变编码器，属于工业检测技术领域。主要包括编码器轴套、锁紧环、旋转变压器、旋变转子、旋变定子、旋变机座、旋变机盖、RD接线盒、智能R/D解码器电路板、输出接插件、胀套和机座轴承盖，所述的旋变转子通过胀套安装在编码器轴套上，旋变定子被旋变机座和旋变机盖固定在旋变机座内部，编码器轴套套在旋变编码器绝缘适配轴上，用锁紧环锁紧编码器轴套，RD接线盒连接在旋变机盖和旋变机座上，或者仅与旋变机座固接，RD接线盒内部装有智能R/D解码电路板，外部装有输出接插件。本实用新型专利技术结构简单、便于安装，宽应用范围，在同时需要高可靠性高精度的位置、速度反馈系统中会明显优于光电编码器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业检测
，确切地说，是指一种空心轴重载旋变编码器。技术背景目前，高精度重载光电编码器被广泛的应用在各种大功率主传动电机的角位测量和速度测量的工业现场中。光电编码器是通过光电转换将输入的轴角位置信息转换成相应的数字代码。光电编码器主要由光电码盘、光栅、光电转换管以及转换电路组成。而光电码盘的材料主要有三种玻璃，塑料，金属。玻璃质的码盘温度特性好，不变形，随着光刻技术的发展可做到高精度，但易碎；塑料质的码盘各方面性能都比较差，但价格便宜；金属质的码盘温度特性较差易变形，因不能应用光刻技术而只能做到中等或低精度，但坚固耐用；光电转换管长时间连续工作会产生老化，发射率下降，使光电编码器可靠性变差。尽管工程师们在高精度光电编码器使用方面做了重载设计，但由于光电编码器中的玻璃码盘和光电转换管自有的缺陷，在实际应用中，大功率电机转子轴端可能会产生轴电流而损坏光电编码器，随着时间的推移光电转换管也会老化，其可靠性会大大下降，随着自动化系统对可靠性高精度方面的要求越来越高，当今，被广泛应用的光电编码器已经发展到一个平顶阶段，尤其已不能满足同时要求高可靠性和高精度的工业现场。高精度的自动化控制系统紧迫期待替代产品的问世。旋转变压器是一种将转子转角变换成与之成某一函数关系的微电机信号的元件。原理上相当于一个可以转动的变压器，结构上相当于一个两极两相线绕式的异步电动机，旋转变压器的工作原理和结构决定了它具有自身独特的优点1、适合在恶劣的环境下工作，如震动，灰尘，冲击，高温，腐蚀等环境；2、在很宽的温度范围内具备高可靠性，高精度以及高机械特性，可以在-50°C _155°C之间稳定工作。3、由于没有轴承，适合在高转速及高加速度的情况下工作，可以经受高达500g(IOms)的冲击，在震动频率为10-500HZ的情况下可以承受20g的震动。4、绝对不存在老化问题。5、具备将模拟信号传输较长距离的特性。以上特点决定了旋转变压器具有很广泛的应用范围，可应用在高可靠性及高精度和环境非常恶劣的场合。而以前除了在军用方面和特殊领域使用外，而在工业领域没有得到推广，主要是因为必须经过复杂的高频励磁电路和解码电路，才能把角位信号转换成数字量，而实现这种复杂的励磁电路和解码电路，技术难度大，成本也高。如今，随着微电子技术及微处理器专用芯片的发展，国际上已经开发出RD微处理器专用芯片，其制造成本与光电编码器相比并不高，因此使基于旋转变压器的轴角测量装置在实现重载设计一体化、小型化、高精度、并输出可靠的数字信号成为可能。目前国际上只有分体式旋变编码器的应用，尚无一体化的空心轴重载旋变编码器。
技术实现思路
本技术的目的是向各种重载设备大功率电机提供一种结构简单、便于安装、 技术新颖、高可靠、高精度、宽应用范围、带有高端接口的小型化、一体化、网络化的轴角位置和速度测量的新型空心轴重载旋变编码器。本技术在设计上，把旋转变压器与微处理器解码芯片以及重载结构完美的结合在一起，它完全克服了光电编码器存在的所有缺陷，构成了小型一体化的高可靠性、高精度的重载旋变编码器产品。与光电编码器相比，尤其在同时需要高可靠性高精度的位置、速度反馈系统中会明显优于光电编码器。本技术经试验，已经获得了满意的效果，在不久将来会得到更广泛的应用。本技术提供了一种的空心轴重载旋变编码器，主要包括编码器轴套、锁紧环、 旋转变压器、旋变转子、旋变定子、旋变机座、旋变机盖、RD接线盒、智能R/D解码器电路板、 输出接插件、胀套、高速轴承和轴承盖，所述的旋变机座的左端止口上连接旋转变压器，旋变转子安装在编码器轴套上；旋变定子被旋变机座和旋变机盖牢固的固定在旋变机座内部，旋变机座和旋变机盖螺栓密封连接；旋变机座的右端两阶止口镶入高速轴承和轴承盖， 轴承盖与旋变机座螺钉连接；编码器轴套套装在旋变编码器绝缘适配轴的右端，然后用锁紧环锁紧，旋变编码器绝缘适配轴的左端法兰与大电机转子轴端连接；RD接线盒螺丝连接在旋变机盖和旋变机座上，或者仅与旋变机座固接，RD接线盒内部装有智能R/D解码电路板，外部装有输出接插件，旋转变压器通过RS连接线与智能R/D解码电路板连接。本技术克服了光电编码器存在的所有缺陷，可完全替代现有的各种空心轴光电编码器的使用，与旋变编码器绝缘适配轴(申请号201010M33697，技术名称为旋变编码器绝缘适配轴)合用，更适用于重载设备大电机主传动编码器测速和位置检测，适用于高温、高湿、高密度粉尘、高压腐气以及大的震动和冲击的恶劣环境，并带有高端接口。本技术用于轴角位置和速度测量的优点在于1.使用单一直流电源工作方式；2.适应恶劣的使用环境、高温、高湿、大的震动和冲击；3.解决了依赖外加复杂的励磁电源和多路直流电源问题；4.实现了一体化小型化网络化的设计；5.可有效防止电源反接而引起的模块损坏；6.结构简单、新颖，采用旋转编码器绝缘适配轴，免除了安装时对同心度的要求；7.所述编码器即可作为绝对编码器使用，也可作为增量式编码器使用，还可作为轴角变送器使用，可完全替代光电编码器。8.与旋变编码器绝缘适配轴合用，并采用坚固的重载金属外壳，可完全适用于正反转起动频繁的各种重载设备的大功率主传动电机的旋转轴上，可抗击大的冲击和震动； 可完全克服轴电流、电磁辐射对编码器的损坏和干扰。附图说明图1为本技术提供的空心轴重载旋变编码器的安装结构示意图；图Ia为本技术中编码器轴套的结构示意图；图Ib为图Ia的侧视图； 图1c本技术中胀套的结构示意图； 图2为本技术中所用的智能R/D解码电路板的工作原理示意图。图中 1.旋变机座 2.旋转变压器3.旋变转子 4.旋变定子 5. RS 连接线 6.智能RD解码器电路板 7. RD接线盒 8.旋变机盖 9.旋变编码器绝缘适配轴 10.大电机转子轴端 11.胀套 12.机座轴承盖 13.编码器轴套 14.锁紧环 15.高速轴承 16.编码器力矩支架 17.客制化法兰组件 18.盲孔 19.输出接插件 20.止推轴环 21.沟槽 22.弹性挡圈 23.缩口 24.锁紧螺栓 25.圆柱沉孔 26.螺纹孔 27.开环 28.小圆孔具体实施方式下面将结合附图对本技术做进一步的详细说明。请参见图1所示，本技术提供的空心轴重载旋变编码器包括旋变机座1、旋转变压器2、旋变转子3、旋变定子4、RS连接线5、智能R/D解码器电路板6、RD接线盒7、旋变机盖8、胀套11、轴承盖12、编码器轴套13、锁紧环14、输出接插件19，还包括旋变编码器绝缘适配轴9、编码器力矩支架16，该空心轴重载旋变编码器以旋转变压器2为轴角发送器，通过旋转变压器2的RS连接线5与智能R/D解码器电路板6连接进行信号转换，再通过输出接插件19将转换后的角位数据输出。其中，旋变机座1的左端止口上连接旋转变压器2，旋变转子3通过胀套11安装在编码器轴套13上而形成胀紧连接，旋变定子4被旋变机座1和旋变机盖8牢固的固定在旋变机座1内部，旋变机盖8与旋变机座左端螺栓连接；旋变机座1的右端两个止口镶入高速轴承15和轴承盖12，轴承盖12与旋变机座1螺钉连接；所述的编码器轴套13套在旋变编码器绝缘适配轴9上或者直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高增雪，邹凤欣，王敏，葛刚，
申请(专利权)人：北京金自天正智能控制股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：