CN108955619A - 悬架式防水紧凑型编码器 - Google Patents

Abstract

本发明悬架式防水紧凑型编码器，一种为非接触式传感原理设计的防水结构，并拥有悬架式的固定方案，使得该结构在达到防水效果的同时，拥有极小的尺寸结构，并且可以抵抗一定的环境动态抖动，对安装精度要求低，其可为恶劣的工况提供传感反馈，且释放了更多的安装空间。

Description

悬架式防水紧凑型编码器

技术领域

本发明专利涉及一种编码器，特别是一种防水型的非接触式紧凑型编码器。

背景技术

在恶劣环境工作的高端机器设备越来越多的情况下，对角度精确反馈系统编码器的工作环境、尺寸、性能要求更高，现有的光电编码器作为接触式的传感方式，其很难做到防水，且同时拥有较小的尺寸，使得设备在集成编码器时浪费很多空间来安装编码器，且无法进行长久有效的防水效果，复杂工况下寿命无法得到保障。

发明内容

本发明专利设计了一种可防水的编码器结构，并且拥有极小的结构尺寸，可以为户外、水下等恶劣工况下的设备提供更稳定的角度反馈，并且悬架式结构同时可以在含有一定范围轴向、径向、偏角抖动的工况下正常工作，同时拥有极小的尺寸。其结构适用于各种非接触式角度探测原理，如：磁式编码器、感式编码器、容式编码器等。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种编码器，其特征在于，包括内转子、内定子、橡胶联接圈、信号采集处理部分、信号激励部分、外壳，其中：

所述内转子与通过轴承与内定子联接。

所述信号激励部分固定于内转子外侧。

所述信号采集处理部分固定于内定子外侧。

所述橡胶联接圈固定于外壳与内定子之间。

可选地，所述信号采集处理部分采用灌胶密封。

可选地，所述信号激励部分采用灌胶或注塑密封。

通过外壳以及与内定子之间的橡胶联接圈产生的静密封空腔来为信号采集处理部分提供防水环境。

根据所选信号激励部分材料而定，信号激励部分本身拥有防水特性，或采用灌胶、注塑密封以达到防水。

悬架式结构由外壳通过橡胶联接圈产生的静摩擦力固定内定子，橡胶联接圈可以用于抵消外壳与内定子之间发生的动态、静态抖动、安装误差等，如由内转子带来的轴向抖动、径向抖动、偏角抖动等。

当内转子转动时，其带动信号激励部分进行转动，而位于内定子上的信号采集处理部分可以监测到信号激励部分的运动状态变化，从而得到内转子以及被测物件的运动行为，产生相应的信号输出。

附图说明

图1为本发明专利的外型示意图。

图2为本发明专利的剖面示意图。

具体实施方式

参照附图对本发明专利的实施方式进行描述：

参见图2，本发明专利的内转子10的外侧固定于轴承7、轴承8的内圈，且信号激励部分9固定于内转子10上。在使用过程中，内转子10将会与被测设备的转轴进行刚性联接，当被测设备转动时，会一同带动内转子10转动，从而带动信号激励部分9转动。

内定子5内侧与内转子10外侧通过轴承7、轴承8进行滚动联接，且信号采集处理部分6固定于内定子5的外侧。

外壳1、外壳2由螺栓进行上紧，且在其内布置有橡胶联接圈3、橡胶联接圈4，组成悬架式结构的基础。橡胶联接圈3、橡胶联接圈4分别与内定子两侧的边缘卡合，且拥有一定的压缩余量，当外壳1与外壳2通过压合螺栓11进行组装时，螺栓的预紧力会通过橡胶联接圈3、橡胶联接圈4传递至内定子5上，使得橡胶联接圈3、橡胶联接圈4发生一定的弹性变形，而这个弹性变形，则可以用来阻挡从外壳1或外壳2外侧环境中的水份进入至由外壳1、外壳2、橡胶联接圈3、橡胶联接圈4、内定子5组成的密闭空腔内。且外壳1与外壳2之间的联接面上会有一定的静态防水措施，如点胶、沟槽等，来防止水从该接触面进入。

固定于内定子5外侧的信号采集处理部分6，其位于该防水空腔内，该部分会拥有信号采集电子元器件与电路通过非接触的方式来感知信号激励部分9的运动状态。该部分均为水敏感部分，进水可能造成短路甚至烧毁电路，可以在该防水空腔的一层防水保护下，使用灌封胶进行二次密封以达到防水的双重保证，且不会影响信号的采集质量，即使在外壳受到外力或损坏时，仍在第二层防水机制下可正常工作。

当内转子10在被测件的带动下发性圆周运动时，由于刚性连接，则被测件有可能存在的轴向抖动、径向抖动、偏角抖动会全部传递至内转子10，在轴承7、轴承8的游隙吸收一部分后，将无法吸收的抖动传递至内定子5，而外壳1、外壳2刚性固定在被测设备的固定架上，则不会发生动作，抖动将会由内定子5与橡胶联接圈3、橡胶联接圈4之间发生弹性形变来吸收抖动。而这个过程中，轴承游隙能吸收的抖动是极小的，可以认为信号激励部分9与信号采集处理部分6永久保持零相对位移，不会对测量造成误差。橡胶形变吸收了一定范围的抖动，而这个允许的抖动范围与橡胶联接圈3、橡胶联接圈4的尺寸，外壳1与外壳2的预紧力有关，且参数都是可调整的。针对不同工况的需求，对以上参数进行调整，使最大抖动不超出极限承载范围。

参见图1，该编码器通过固定孔12固定于被测设备的固定架上，且在内转子10与被测物件刚性联接时，外壳12与内转子10有可能会拥有安装误差，存在轴向、径向、角度的静态偏移，而这些类似于动态抖动，都会被橡胶联接圈3、橡胶联接圈4的弹性形变所吸收，从而可以在极小的空间内完成整体的安装，无需额外的弹片来固定，且对安装精度要求较低。

内转子10的外侧与内定子5的内侧组成的空间是允许液体进入的，所以信号激励部分9可以根据应用测量原理的不同，可选择性地进行外部密封，如注塑、灌封等，防水以延长信号激励部分9的可工作寿命。而对于轴承7、轴承8，可选择防水轴承，以及拥有防尘盖的轴承，以保护该区域的不受杂质的影响。当该编码器工作于极其恶劣的环境中，如腐蚀性环境，强污染水域等，则在轴承8与轴承7的外侧再做针对性的保护密封，延长轴承寿命的同时保障激励部分9的工作环境良好。

Claims (6)

1.悬架式防水紧凑型编码器，其特征在于具备：

信号发生与处理部分，包含内转子、内定子、信号采集处理部分、信号激励部分；

悬架式固定部分，包含外壳、橡胶联接圈，用以固定、密封信号发生与处理部分。

2.根据权利要求1所述的悬架式防水紧凑型编码器，其特征在于内转子、与内定子之间使用轴承联接。

3.根据权利要求1所述的悬架式防水紧凑型编码器，其特征在于信号激励部分固定于内转子上。

4.根据权利要求1所述的悬架式防水紧凑型编码器，其特征在于内定子由橡胶联接圈固定。

5.根据权利要求1所述的悬架式防水紧凑型编码器，其特征在于橡胶联接圈由外壳固定。

6.根据权利要求1所述的悬架式防水紧凑型编码器，其特征在于信号采集处理部分固定于内定子外侧。