[发明专利]重载绝对式多圈旋变编码器

说明书

技术领域

本发明属于自动化测量领域，涉及一种工业检测技术，更特别地说，能够向各种自动化系统提供高可靠性、高精度的绝对式、增量式、模拟量的角位数据。可用于各种场合的轴角位置及速度的测量，尤其适用于各种重载设备的场合并带有高端接口。

背景技术

目前，高精度重载光电编码器被广泛的应用在各种重载设备的工业现场中，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、LED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；LED光电发送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LED光电转换管自有的缺陷，在实际应用中，在大的冲击和震动的重载设备上使用，稍不注意的安装，光电编码器还是经常被损坏，随着长时间连续使用，LED光电转换管会老化，其可靠性也会大大下降，随着自动化系统对高精度和可靠性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精度和高可靠性的工业现场。

发明内容

本发明为了满足现有工业现场对重载编码器的需求，提供一种具有高可靠性、高精度，并可应用在各种重载设备场合的轴角位置及速度测量，并带有高端接口的重载绝对式多圈旋变编码器。本发明在设计上，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，它完全克服了现有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、高精度的重载绝对式多圈旋变编码器。与光电编码器相比，尤其在需要高精度高可靠性的位置、速度反馈系统中明显优于光电编码器。

本发明提供的重载绝对式多圈旋变编码器包括：输入轴；高速密封圈；重载迷宫式轴承盖；重载轴承座；重载轴承；重载外壳；旋变底座；旋变定子；旋变转子；旋变轴承盖；精密轴承；旋变引出线；圈数发送磁盘；多圈计数器PCB板；RD连接线；RD智能解码器PCB板；数据输出PCB板；磁钢；多圈计数器数据输出线；单圈数据输出线；单圈数据输出密封式航空插头；多圈数据输出密封式航空插头；轴承座O型密封圈；轴承盖O型密封圈；绝缘轴；接地辫。

所述重载轴承座和输入轴的材料选用优质不锈钢，经热处理后具有很高的刚度。重载轴承镶嵌在重载轴承座上，当输入轴受到轴向冲击时，重载轴承可以有力的抗击轴向冲击，其概念为，除非重载轴承被击碎，否则编码器不被损坏。

所述重载迷宫式轴承盖材料选用优质不锈钢，经热处理后具有很高的刚度，轴向设有迷宫槽，与输入轴上的迷宫槽吻合配装，径向设有梯形密封槽，高速密封圈外径紧紧卧靠在重载迷宫式轴承盖的梯形密封槽内，高速密封圈内径套在输入轴上。在迷宫槽缝隙内充满温宽范围的半固态润滑剂，对高速密封圈施加液态润滑油后会产生膨胀，因此可有效的阻挡高密度粉尘，高压、高温、腐蚀性气体及水淋的侵入，而不影响输入轴的旋转力矩。

所述旋变底座和旋变轴承盖的材料选用可吸收震动的具有弹性的航空复合材料，旋转变压器的旋变定子牢固的镶嵌在里面，多圈计数器PCB板、RD智能解码器PCB板和数据输出PCB板被稳固的架装在旋变轴承盖上，从而能够有效的抵抗设备的震动。

所述精密轴承套装在绝缘轴上，其作用是：当输入轴与绝缘轴在同心度产生微观偏差时，精密轴承会进行有效的调整，因此保证了旋变转子高速旋转时的同心度，而不会产生径向跳动，从而保证了旋变信号输出的稳定性。

所述绝缘轴材料选用高强度的航空复合材料，经涂抹高强度胶体后被镶嵌在输入轴上端，组成为一体进行二次加工，保证与输入轴的同心度，其作用是：有效的阻止了大功率电机，轴电流对电子部分的干扰。

所述重载迷宫式轴承盖与重载轴承座上镶有高弹性优质航空密封圈，有效的阻挡高密度粉尘，高压、高温、高腐、气体及水淋的渗入。

所述重载外壳采用导磁性的优质钢以抗击重物的碰撞和电磁辐射。电磁辐射干扰，可以通过接地辫疏导到大地，阻止对电子部分的干扰。

所述圈数发送磁盘镶有一个优质永磁磁钢，套装在绝缘轴上，与多圈计数器PCB板组成非接触式、单脉冲双向计数的绝对式磁电轴多圈计数器。

所述重载绝对式多圈旋变编码器如与联轴器大偏移自动补偿装置合用，可完全克服更大的轴向冲击与更大的径向震动。