[发明专利]严苛环境中编码器主轴尺寸的确定方法

说明书

本发明公开了严苛环境中编码器主轴尺寸的确定方法。该严苛环境中编码器油封的使用方法为通过动态系统实验系统来解决骨架油封与旋转轴之间的过盈配合尺寸，解决控制编码器自身温升的最小值，同时通过油封的唇口安装方向以确保编码器防水、防渗漏的操作。

技术领域

本发明涉及一种编码器领域，特别提供了严苛环境中编码器主轴尺寸的确定方法。

背景技术

在自动化领域，尤其是塔机、钢铁、船舶或离岸设备等行业，这些行业的设备工况环境恶劣，如：潮湿多雨、由地域产生的高温、低温等，由于工况环境严苛，经常因编码器防护能力渗漏或使用环境温度过高导致设备停机造成经济损失，目前编码器防护基本采用骨架油封来做IP保护，通过旋转主轴和柔性密封元件间的过盈量保护腔体密封性和外缘处的泄漏，但保护的同时，由于编码器主轴旋转，与密封件摩擦而产生温升，即编码器防护等级越高，密封性能就越好，编码器自身的温度也越高，而编码器温度过热(环境温度+温升)达100℃以上时，会直接影响编码器信号反馈精度和使用寿命，造成设备的伤害，因此，如何选取合适的过盈配合尺寸保证编码器的温升及防护能力成为目前塔机、户外重载等行业亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供严苛环境中编码器主轴尺寸的确定方法。

本发明提供的技术方案是：严苛环境中编码器主轴尺寸的确定方法，包括以下步骤：

S1，选取一对骨架油封、耐高温润滑油脂、热电偶，恒温恒湿试验箱、阶梯芯轴、一对轴承座、联轴器、动态试验系统、滑动块、底座和用以给动态试验系统提供动力的精密高速电机和交流电机驱动器；

S2，将一对轴承座固定连接在所述底座上表面，将阶梯芯轴的两端套装在一对所述轴承座内部，将动态试验系统套装在所述阶梯芯轴上、且位于一对所述轴承座内侧，一对所述骨架油封套装在所述阶梯芯轴上、且与所述动态试验系统两侧连接，将阶梯芯轴的一端通过联轴器与精密高速电机连接，交流电机驱动器用来驱动精密高速电机转动，将动态试验系统的下端通过滑动块与底座上表面进行连接，滑动块上设有至少一对固定钉与底座上表面进行连接,将以上整体放入恒温恒湿试验箱中操作，热电偶表头接触试验的阶梯芯轴端面上，主要是测试接近骨架油封位置的温度；

S3，将动态试验系统中的传动部选定其中一个尺寸的阶梯芯轴套装好，使得位于两侧的一对骨架油封与阶梯芯轴的尺寸过盈配合，将滑动块上的固定钉伸入到底座上表面，使得动态试验系统与阶梯芯轴相对不动；

S4，在一对骨架油封与阶梯芯轴密封处灌入耐高温的润滑油脂，并保证液体液面在阶梯芯轴最低点以上0.3D～0.5D之间，D为阶梯芯轴直径；

S5,启动精密高速电机，使得动态试验系统中的传动部转动并且带动阶梯芯轴水平转动，设定精密高速电机工作转速为1000、2000、3000转三挡，每档转速工作时间为2小时，记录每档位的工作温度，同时观察试验液体是否渗漏；

S6，依次调整移动滑动块至阶梯芯轴Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ位置，重复第S3、S4和S5步骤；

S7,通过以上试验，找出骨架油封与阶梯芯轴过盈配合尺寸的临界值,然后按试验数据加工编码器主轴，组装成品后，再次通过恒温恒湿试验箱进行环境模拟试验，确认编码器工作的可靠性。

S8,通过实验，验证骨架油封唇口的安装方向朝向试验液体方向。

进一步优选，所述阶梯芯轴中的直径尺寸分别为与骨架油封过盈配合的试验尺寸。

进一步优选，所述骨架油封的材质为氟橡胶。

本发明提供的严苛环境中编码器油封的使用方法，通过动态系统实验系统来解决骨架油封与旋转轴之间的过盈配合尺寸，解决控制编码器自身温升的最小值，同时通过油封的唇口安装方向以确保编码器防水、防渗漏的操作。

附图说明