CN212158465U - 一种圆感应同步器组件 - Google Patents

Abstract

一种圆感应同步器组件，包括主轴，所述主轴的下端连接有弹性轴，主轴上套装有轴套，所述轴套的上端面上安装有上圆柱滚子和上保持架，轴套的下端面上安装有下圆柱滚子和下保持架，轴套内侧安装有径向圆柱滚子，径向圆柱滚子上端安装有径向保持架；所述主轴上端固定有止推板，止推板外侧套装有与轴套固定连接的定子座，定子座上端固定有同步器定子，同步器定子上端设有与止推板固定连接的同步器转子，所述同步器转子与止推板之间设有转子垫子。本实用新型增加了一套独立的轴系，并将转子通过转子垫片安装在止推板上，在轴向和径向都进行约束，提高了圆感应同步器的输出精度直接取决于独立轴系的精度和圆感应同步器的安装精度。

Description

一种圆感应同步器组件

技术领域

本实用新型涉及一种圆感应同步器组件，特别是一种具有补偿轴向窜动的圆感应同步器组件。

背景技术

常用角度传感器有圆感应同步器、圆感应同步器、时栅和旋转变压器等，其中圆感应同步器作为一种精密测量工具，已在精密仪器、精确定位和高精度精密加工等领域有广泛的应用。由于制造和安装误差，导致圆感应同步器的实际输出精度与本身的系统精度之间存在偏离，圆感应同步器误差主要在两个方面：（1）外部轴系误差，包括轴系自身的跳动误差和圆感应同步器的安装误差；（2）圆感应同步器系统误差，包括圆感应同步器制造误差和信号处理电路误差。

目前修正圆感应同步器输出误差的措施主要是在两个方面：（1）在外部轴系一定的情况下，用千分表修正圆感应同步器的偏心误差；（2）利用自准直仪和多面棱体测量圆感应同步器旋转一圈的读数，利用测得的数据修正圆感应同步器的系统误差。但这种方式仅适用于外部轴系环境温度恒定，轴向跳动误差小且稳定的情况。比如，在惯导测试设备的研制过程中，经常将温箱与内框框架固定，且安装惯导的工作台面是处在温箱内部的，因此温箱温度的升降将会导致与其固定的框架变形，进而带动安装圆同步器的轴系沿轴向变形，最终导致圆感应同步器沿轴向和径向都存在移动，因此这种工况下的圆感应同步器输出精度是不稳定和不准确的。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种圆感应同步器组件，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种圆感应同步器组件，包括主轴，所述主轴的下端连接有弹性轴，主轴上套装有轴套，所述轴套的上端面上安装有上圆柱滚子和上保持架，轴套的下端面上安装有下圆柱滚子和下保持架，轴套内侧安装有径向圆柱滚子，径向圆柱滚子上端安装有径向保持架；所述主轴上端固定有止推板，止推板外侧套装有与轴套固定连接的定子座，定子座上端固定有同步器定子，同步器定子上端设有与止推板固定连接的同步器转子，所述同步器转子与止推板之间设有转子垫子。

所述弹性轴是一种轴向可变形的弹性联轴器，具体所述弹性轴包括外轴连接端，外轴连接端的两侧对称连接有沟槽结构，沟槽结构的一端连接有主轴连接耳，主轴连接耳与主轴固定连接，所述沟槽结构具体为矩形槽状结构。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

1. 本实用新型配置了一套独立的精密轴系，进一步隔离了来自外部轴的干扰因素，这时只需提高独立轴系的回转精度和圆感应同步器的安装精度就能保证圆感应同步器的输出精度；

2. 本实用新型中，在主轴的下端面增加了一个弹性轴，利用弹性轴自身轴向可变形的弹性特性，能够过滤掉来自外部轴的轴向干扰量，仅接收外部轴的角度输入量。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型前向三维结构示意图；

图3为本实用新型后向三维结构示意图；

图4为本实用新型中弹性轴的三维结构示意图；

图中所示：1.弹性轴，2.主轴，3.轴套，4.定子座，5.止推板，6.同步器定子，7.同步器转子，8.转子垫片，9.上圆柱滚子，10.上保持架，11.下保持架，12.下圆柱滚子，13.径向圆柱滚子，14.径向保持架，101.外轴连接端，102.沟槽结构，103.主轴连接耳。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

该圆感应同步器组件包括主轴2，如图1-图4所示，所述主轴2的下端连接有弹性轴1，主轴2上套装有轴套3，所述轴套3的上端面上安装有上圆柱滚子9和上保持架10，轴套3的下端面上安装有下圆柱滚子12和下保持架11，轴套3内侧安装有径向圆柱滚子13，径向圆柱滚子13上端安装有径向保持架14；所述主轴2上端固定有止推板5，止推板5外侧套装有与轴套3固定连接的定子座4，定子座4上端固定有同步器定子6，同步器定子6上端设有与止推板5固定连接的同步器转子7，所述同步器转子7与止推板5之间设有转子垫子8。

所述弹性轴1是一种轴向可变形的弹性联轴器，具体所述弹性轴1包括外轴连接端101，外轴连接端101的两侧对称连接有沟槽结构102，沟槽结构102的一端连接有主轴连接耳103，主轴连接耳103与主轴2固定连接；所述沟槽结构102具体为矩形槽状结构。

本实用新型中，所述主轴2、止推板5和轴套3组成一个旋转轴系，同步器定子6通过定子座4间接与轴套3联接，同步器转子7通过转子垫片8间接与止推板5联接，弹性轴1与主轴2下端直接联接；所述上圆柱滚子9、下圆柱滚子12、径向圆柱滚子13与主轴2、止推板5和轴套3组成了刚性轴系，主轴2旋转带动同步器转子7相对同步器定子6旋转，同步器定子6相对与同步器转子7的端跳和径向跳由刚性轴系决定；所述的整个圆感应同步器由轴套3支撑，外部输入轴与弹性轴1联接，并由弹性轴1将角度信息依次传递至主轴2、止推板5、转子垫片8以及同步器转子7。

由于现有圆感应同步器的使用方式是直接将圆感应同步的定子固定在框架上，同步器转子直接与外部轴系的轴端联接，由于外部轴沿轴向的变形量，会影响同步器定子和转子之间的距离和同轴度，进而降低圆感应同步器的输出精度，为了稳定圆感应同步器的输出精度，必须阻止这种轴向变形量影响圆感应同步器。

而本实用新型增加一套独立的圆感应同步器轴系，将圆感应同步器的同步器转子7通过转子垫片8安装在止推板5上，与同步器转子7联接的止推板5在轴向和径向都进行约束；显然，在没有外界干扰的情况下，圆感应同步器的输出精度直接取决于圆感应同步器轴系的精度和圆感应同步器的安装精度；并且在主轴2的下端面安装一个弹性轴1，通过弹性轴1将外部轴沿轴向传递的变形量隔离，主轴2的跳动量仅取决于圆感应同步器轴系的精度。而这两项措施的实施，可以有效的隔离外部轴传递的干扰量，圆感应同步器的主轴仅接收来自外部轴的角度信息，并由自身轴系精度稳定圆感应同步器的输出精度。

本实用新型以轴套3为支撑，在轴套3上端面、下端面和内孔圆柱面分别装入上圆柱滚子9、上保持架10、下圆柱滚子12、下保持架11、径向圆柱滚子13和径向保持架14，这三种类型的圆柱滚子分别与主轴2和止推板5相互配合组成圆感应同步器轴系，在不考虑圆感应同步器制造误差的前提下，其输出精度由安装误差和本轴系的跳动误差决定；在轴套3的上端固定安装定子座4，在定子座4的上端安装同步器定子6，在止推板5的上端依次安装转子垫片8和同步器转子7，由转子垫片8调节同步器定子6和同步器转子7之间的轴向距离，用千分表分别校准同步器定子6和同步器转子7的偏心量，使圆感应同步器的输出信号达到最优。

具体如图1所示，上圆柱滚子9通过上保持架10固定在止推板5和轴套3上端面之间；下圆柱滚子12通过下保持架11固定在轴套3下端面和主轴2上端面之间；径向保持架14将径向圆柱滚子13固定在轴套3内圆柱面和主轴2外圆柱面之间；主轴2和止推板5组成轴系的转子，轴套3为轴系的定子并支撑整个组件，以轴套3为参考，轴系转子被约束为一个自由度，仅允许绕主轴2轴线线旋转。

本实用新型在工程实施过程中，首先将千分表与止推板固定，旋转主轴用千分表校准同步器定子的偏心量至±0.001mm；调整转子垫片的厚度，保证同步器转子与同步器定子之间的距离为0.1mm；将千分表固定在轴套的基体上，调整同步器转子的偏心量至±0.001mm，至此可确保同步器输出精度为最佳。

将轴套的外法兰与外部轴的定子联接，在主轴的下端面安装弹性轴，通过弹性轴与外部联接，依靠弹性轴自身的特性，在传递外部轴角度信息的同时，又能过滤掉外部轴轴向的变化量。

在实际使用过程中，外部轴轴向的变化量是连续的，配有弹性轴的圆感应同步器轴系有过滤轴系窜动量的能力，可以保证圆感应同步器信号的稳定输出；具体过滤轴向窜动量的大小将取决于弹性轴的特性，一般过滤能力为±0.001～±0.1mm，中等过滤能力为±0.1~±0.2mm，0.2mm以上的过滤量为特殊情况。

Claims (2)

1.一种圆感应同步器组件，包括主轴（2），其特征在于，所述主轴（2）的下端连接有弹性轴（1），主轴（2）上套装有轴套（3），所述轴套（3）的上端面上安装有上圆柱滚子（9）和上保持架（10），轴套（3）的下端面上安装有下圆柱滚子（12）和下保持架（11），轴套（3）内侧安装有径向圆柱滚子（13），径向圆柱滚子（13）上端安装有径向保持架（14）；所述主轴（2）上端固定有止推板（5），止推板（5）外侧套装有与轴套（3）固定连接的定子座（4），定子座（4）上端固定有同步器定子（6），同步器定子（6）上端设有与止推板（5）固定连接的同步器转子（7），所述同步器转子（7）与止推板（5）之间设有转子垫子（8）。

2.根据权利要求1所述的一种圆感应同步器组件，其特征在于，所述弹性轴（1）是一种轴向可变形的弹性联轴器，具体所述弹性轴（1）包括外轴连接端（101），外轴连接端（101）的两侧对称连接有沟槽结构（102），沟槽结构（102）的一端连接有主轴连接耳（103），主轴连接耳（103）与主轴（2）固定连接；所述沟槽结构（102）具体为矩形槽状结构。

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