CN218002581U - 高防护等级的旋转编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高防护等级的旋转编码器，旋转编码器包括外壳和设置于外壳内的内部组件，旋转编码器还包括轴系组件，轴系组件包括：主轴，包括依次连接的粗轴段、二级阶梯段和细轴段，粗轴段位于外壳的外部，细轴段与内部组件连接，主轴位于外壳的中心位置；第一轴承，设置于二级阶梯段靠近细轴段的阶梯上，第一轴承的内圈通过厌氧胶与主轴固定连接；第二轴承，设置于二级阶梯段靠近粗轴段的阶梯上，第二轴承的内圈通过厌氧胶与主轴固定连接；主体，外套在主轴上，主体的外部与外壳固定连接，主体内部通过厌氧胶与第一轴承和第二轴承的外圈固定连接。能够将旋转编码器的防护等级提高至IP66防护等级要求。

Description

高防护等级的旋转编码器

技术领域

本实用新型涉及编码器密封技术领域，尤其涉及一种高防护等级的旋转编码器。

背景技术

旋转编码器是用来测量转速并配合PWM技术可以实现快速调速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出(REP)。分为单路输出和双路输出两种，技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有)，和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。因此旋转编码器也会经常应用于室外环境。

现有的旋转编码器防水性能较差，尤其在高速运转过程中，内外部存在较大温差及压差的情况下，更使得其防水性能有限，此外由于小型旋转编码器的体积限制，无法增加油封达到更好的密封，实现更高等级的防水性能。

因此，有必要开发一种高防护等级的旋转编码器，能够提高旋转编码器的防水性能。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型提出了一种高防护等级的旋转编码器，所述旋转编码器包括外壳和设置于所述外壳内的内部组件，所述旋转编码器还包括轴系组件，所述轴系组件包括：

主轴，包括依次连接的粗轴段、二级阶梯段和细轴段，所述粗轴段位于所述外壳的外部，所述细轴段与所述内部组件连接，所述主轴位于所述外壳的中心位置；

第一轴承，设置于所述二级阶梯段靠近所述细轴段的阶梯上，所述第一轴承的内圈通过厌氧胶与所述主轴固定连接；

第二轴承，设置于所述二级阶梯段靠近所述粗轴段的阶梯上，所述第二轴承的内圈通过厌氧胶与所述主轴固定连接；

主体，外套在所述主轴上，所述主体的外部与所述外壳固定连接，所述主体内部通过厌氧胶与所述第一轴承和所述第二轴承的外圈固定连接。

进一步地，所述第一轴承和所述第二轴承沿着所述主轴的轴向之间设有防水油脂。

进一步地，所述内部组件包括：

中心齿轮，与所述细轴段固定连接，所述中心齿轮随所述主轴同步转动，所述中心齿轮的中心处预留有磁铁槽；

边缘齿轮，多个边缘齿轮轴与所述主体固定，多个所述边缘齿轮分别外套在多个所述边缘齿轮轴上，所述边缘齿轮与所述中心齿轮的中间段啮合，所述边缘齿轮的中心处预留有磁铁槽，所述边缘齿轮能够在所述边缘齿轮轴上转动；

磁铁，固定设置于所述磁铁槽内；

支柱，固定于靠近所述主体边缘处；

电路板，固定于所述支柱远离所述主体的一端，所述电路板位于所述中心齿轮和所述边缘齿轮的上方，所述电路板与所述磁铁对应的位置设有磁传感器。

进一步地，所述主体的外圈上设有密封槽，所述外壳与所述主体的连接处设有O型密封圈，所述O型密封圈与所述密封槽相匹配。

进一步地，所述第一轴承和所述第二轴承均为防水轴承。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过轴系组件的设置，实现对旋转编码器的支撑，扭矩的传递和运动的传递，通过厌氧胶将第一轴承和第二轴承的内圈及外圈分别与主轴和主体固定，消除间隙的存在，在不影响正常传递的情况下，提高旋转编码器的防护等级；通过在第一轴承和第二轴承之间设置防水油脂，进一步加强了旋转编码器的密封性能，能够将旋转编码器的防护等级提高至IPX6防护等级要求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型的高防护等级的旋转编码器的内部示意图；

图2示出了根据本实用新型的轴系组件的示意图；

图3示出了根据本实用新型的中心齿轮和边缘齿轮的示意图。

其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1外壳，2轴系组件，201主体，202主轴，203第一轴承，204防水油脂，205第二轴承，206密封槽，3内部组件，301中心齿轮，302边缘齿轮，303磁铁，304电路板，305磁传感器，4支柱，5O型密封圈。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例

图1示出了根据本实用新型的高防护等级的旋转编码器的内部示意图；图2示出了根据本实用新型的轴系组件的示意图。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种高防护等级的旋转编码器，旋转编码器包括外壳1和设置于外壳1内的内部组件3，旋转编码器还包括轴系组件2，轴系组件2包括：

主轴202，包括依次连接的粗轴段、二级阶梯段和细轴段，粗轴段位于外壳1的外部，细轴段与内部组件3连接，主轴202位于外壳1的中心位置；

第一轴承203，设置于二级阶梯段靠近细轴段的阶梯上，第一轴承203的内圈通过厌氧胶与主轴202固定连接；

第二轴承205，设置于二级阶梯段靠近粗轴段的阶梯上，第二轴承205的内圈通过厌氧胶与主轴202固定连接；

主体201，外套在主轴202上，主体201的外部与外壳1固定连接，主体201内部通过厌氧胶与第一轴承203和第二轴承205的外圈固定连接。

通过轴系组件2的设置，实现对旋转编码器的支撑，扭矩的传递和运动的传递，通过厌氧胶将第一轴承203和第二轴承205的内圈及外圈分别与主轴202和主体201固定，消除间隙的存在，在不影响正常传递的情况下，提高旋转编码器的防护等级。

其中，工作时，主体201及与主体201连接的第一轴承203和第二轴承205的外圈相对静止，主轴202及与主轴202连接的第一轴承203和第二轴承205的内圈随着主轴202转动。

进一步地，第一轴承203和第二轴承205沿着主轴202的轴向之间设有防水油脂204。

通过在第一轴承203和第二轴承205之间设置防水油脂204，进一步加强了旋转编码器的密封性能，能够将旋转编码器的防护等级提高至IP66防护等级要求。

其中，第一轴承203和第二轴承205均为防水轴承。

具体地，第一轴承203和第二轴承205沿着主轴202的轴向之间设有防水油脂204，由于第一轴承203和第二轴承205为防水轴承，因此其二者的内圈和外圈的间隙极小，而防水油脂204为高粘度油脂，高粘度油脂的粘稠性能够保证防水油脂204无法通过防水轴承的极小间隙，防水油脂204在轴系组件2高转速运行时依然可以保存于主体201、主轴202和轴承形成的腔体内，当高压水冲击轴系组2件时，流动性较高的水进入防水轴承(第二轴承205)的极小间隙内，会被防水油脂204阻隔，以此防止高压水进入旋转编码器内部，将旋转编码器的防护等级提高至IP66防护等级要求，需要说明的是，防水油脂204的设置会对主轴202的启动增加一点阻力，但与旋转编码器本身启动力矩相比可以忽略不计。

图3示出了根据本实用新型的中心齿轮和边缘齿轮的示意图。

如图3所示，内部组件3包括：

中心齿轮301，与细轴段固定连接，中心齿轮301随主轴202同步转动，中心齿轮301的中心处预留有磁铁槽；

边缘齿轮302，多个边缘齿轮轴与主体201固定，多个边缘齿轮302分别外套在多个边缘齿轮轴上，边缘齿轮302与中心齿轮301的中间段啮合，边缘齿轮302的中心处预留有磁铁槽，边缘齿轮302能够在边缘齿轮轴上转动；

磁铁303，固定设置于磁铁槽内；

支柱4，固定于靠近主体201边缘处；

电路板304，固定于支柱4远离主体201的一端，电路板304位于中心齿轮301和边缘齿轮302的上方，电路板304与磁铁303对应的位置设有磁传感器305。

其中，本实施例中采用两个支柱4，对称设置在电路板304的两端，电路板304与支柱4通过螺钉固定连接，本实施例例采用四个边缘齿轮302，则电路板304上相对设置五个磁传感器305。

具体地，中心齿轮301随着主轴202旋转，进而带动与中心齿轮301啮合的边缘齿轮302转动，磁传感器305所在的电路板304静置，静置的磁传感器305感受转动的磁铁303的磁场变化，从而输出相应的信号。

本实施例采用磁电式旋转编码器替代常规的光电式旋转编码器，通过磁铁303、电路板304和磁传感器305替代了光电器件，提高了旋转编码器的抗恶劣环境的能力，抗振动性能，使得旋转编码器适用范围更广。

需要说明的是，为了使磁铁303和电路板304上的磁传感器305能够靠近一些，在中心齿轮301和边缘齿轮302中心处设置凸起段，在凸起段中设置磁铁槽，其中，边缘齿轮302的下方也有支撑管，保证边缘齿轮302能够与中心齿轮301啮合，且在旋转过程中能够避免边缘齿轮302下滑(边缘齿轮302与边缘齿轮轴为过渡配合)。

进一步地，主体201的外圈上设有密封槽，外壳1与主体201的连接处设有O型密封圈5，O型密封圈5与密封槽相匹配。

O型密封圈5的设置能够提高外壳1和轴系组件2之间的密封性能。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种高防护等级的旋转编码器，所述旋转编码器包括外壳和设置于所述外壳内的内部组件，其特征在于，所述旋转编码器还包括轴系组件，所述轴系组件包括：

主轴，包括依次连接的粗轴段、二级阶梯段和细轴段，所述粗轴段位于所述外壳的外部，所述细轴段与所述内部组件连接，所述主轴位于所述外壳的中心位置；

第一轴承，设置于所述二级阶梯段靠近所述细轴段的阶梯上，所述第一轴承的内圈通过厌氧胶与所述主轴固定连接；

第二轴承，设置于所述二级阶梯段靠近所述粗轴段的阶梯上，所述第二轴承的内圈通过厌氧胶与所述主轴固定连接；

主体，外套在所述主轴上，所述主体的外部与所述外壳固定连接，所述主体内部通过厌氧胶与所述第一轴承和所述第二轴承的外圈固定连接。

2.根据权利要求1所述的高防护等级的旋转编码器，其特征在于，所述第一轴承和所述第二轴承沿着所述主轴的轴向之间设有防水油脂。

3.根据权利要求2所述的高防护等级的旋转编码器，其特征在于，所述内部组件包括：

中心齿轮，与所述细轴段固定连接，所述中心齿轮随所述主轴同步转动，所述中心齿轮的中心处预留有磁铁槽；

边缘齿轮，多个边缘齿轮轴与所述主体固定，多个所述边缘齿轮分别外套在多个所述边缘齿轮轴上，所述边缘齿轮与所述中心齿轮的中间段啮合，所述边缘齿轮的中心处预留有磁铁槽，所述边缘齿轮能够在所述边缘齿轮轴上转动；

磁铁，固定设置于所述磁铁槽内；

支柱，固定于靠近所述主体边缘处；

电路板，固定于所述支柱远离所述主体的一端，所述电路板位于所述中心齿轮和所述边缘齿轮的上方，所述电路板与所述中心齿轮和所述边缘齿轮磁铁对应的位置设有磁传感器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高防护等级的旋转编码器，其特征在于，所述主体的外圈上设有密封槽，所述外壳与所述主体的连接处设有O型密封圈，所述O型密封圈与所述密封槽相匹配。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的高防护等级的旋转编码器，其特征在于，所述第一轴承和所述第二轴承均为防水轴承。

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