專利名稱：一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電機傳動軸的聯軸器，具體地，涉及一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置。
背景技術：
棒狀型材是常見的黑色金屬制品的一種。對棒材表面進行車削剝皮，是金屬制品進行冷加工的一種工藝手段，以消除棒材的表面缺陷，生產出符合用戶要求的高精度的棒材產品。對棒材表面進行車削剝皮的設備稱為剝皮機組，其工作流程為將需剝皮的棒材通過上料臺、輸送輥道，逐根送入進給輥，進給輥將棒材夾緊后，根據工藝要求的線速度，將棒材均速送進旋風式車削頭進行車削剝皮，剝皮后的棒材被牽引小車拉出，通過輸送輥道和收集裝置被收集。在旋風式車削頭兩端有前后導衛裝置，是確保棒材車削剝皮精度和質量的關鍵部件之一。其作用是保證棒材與切削中心保持一致，并控制棒材穩定地輸入和輸出，以確保車削剝皮的精度和質量。前后導衛裝置的開口度是根據被車削棒材的規格來進行調整的，由電機帶動。其調整方法是由控制系統通過編碼器采集電機傳動軸旋轉的角位移量，轉換成脈沖信號輸送到控制系統進行處理后達到自動控制的目的。在現有技術中，編碼器與電機傳動軸的聯接是采用“直接接觸”的形式，即通過彈簧聯軸器，將編碼器轉子的出軸，與電機傳動軸固定聯接，使編碼器轉子、電機主傳動軸形成同步轉動。在安裝和環境條件較好情況下，具有信號檢測和轉換精度高、運行可靠等特點。但該聯接方法也存在一定的弊端1、由于電機在高速旋轉情況下會產生徑向和軸向中心位置的顫動和偏移，這種顫動和偏移容易造成彈簧聯軸器和編碼器損壞(尤其是編碼器內的精密光柵)，嚴重影響了正常生產。2、由于電機傳動軸中心位置顫動，會使彈簧聯軸器與編碼器軸的固定螺絲松動， 編碼器軸和被測物軸發生相對位移，引起信號檢測和轉換的失真和誤差，影響前后導衛裝置的開口度的精度。3、當編碼器與油馬達等有油水滲漏的被測物采用“直接接觸”的連接方法時，由于被測物的油水滲漏，會直接進入編碼器，污染內部的精密光柵，造成檢測誤差，甚至損壞。4、“直接接觸”連接方法在軸向位置上需要足夠的空間，以容納聯軸器和編碼器的軸向組合。且對編碼器固定支架的安裝位置有較高的要求，必須將電機傳動軸、聯軸器和編碼器保持在同一中心位置上，給安裝和維修帶來較大的困難。為解決上述存在的問題，目前國內主要存在以下專利專利號200810102007. 9，發明名稱一種電機主軸與編碼器的連接裝置。該發明藉由方圓連接軸和軟連接器將電機主軸的旋轉傳遞給編碼器，并吸收、抵消主軸的軸向移動；藉由軸承蓋與法蘭盤通過螺栓固定連接，該發明解決了電機旋轉產生的軸向移動損害編碼器的問題。然而，該發明提供的裝置需藉由法蘭盤上的定位凸臺與軸承蓋的中間通孔精準配合、以及與編碼器外殼精準定位，使得編碼器與電機主軸位于同一軸線，如此一來， 會給安裝和維修帶來較大的困難。
實用新型內容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，所述連接裝置采用同步輪和同步帶間接的連接和信號檢測轉換方式，在保證信號檢測和轉換精度、運行可靠的前提下，克服了通過聯軸器直接連接所產生的問題。尤其在軸向空間較小的情況下，采用本連接裝置，解決了電機傳動信號與脈沖信號傳輸間的失真問題。為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案提供一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，包括編碼器出軸，其特征在于所述連接裝置還包括與編碼器出軸依次順序連接的波紋彈性接手、接套、編碼器支架和第一同步輪，所述第一同步輪通過同步帶與第二同步輪連接。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，所述接套由接套蓋、軸承壓蓋、接軸和接套外殼依次順序連接組成。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，較好的是，所述波紋彈性接手( 為鋁合金波紋管狀體。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，所述第二同步輪與電機傳動軸連接。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，較好的是，所述第一同步輪和第二同步輪分別由兩個合金齒輪組成，輪面加工成梯形齒，圓心處開有鍵槽。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，所述接軸與第一同步輪連接。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，所述編碼器支架整體呈Z型，一端與接套外殼固定連接，另一端與導衛傳動裝置外殼固定連接。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，較好的是，所述編碼器支架、接套蓋、軸承壓蓋、接軸和接套外殼由圓鋼加工制成。其中，所述圓鋼的材質可為10#、20#、35#、45#，優選為45#圓鋼。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，所述同步帶為環狀橡膠帶，內表面為梯形齒，齒形與第一同步輪和第二同步輪輪面上的齒形相同。根據本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，較好的是，所述接軸裝有滾珠軸承。本實用新型所提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，有益效果在于(1)運轉順暢，無卡阻、彈跳。(2)信號傳輸、接受無缺損，真實反映導衛開口度電機旋轉角度，控制精度高。(3)縮短了軸向安裝空間，同時使編碼器避開電機軸向滲油點，延長了編碼器的使用壽命。[0029](4)穩定性好，設備運行安全可靠。
圖1為本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置組裝后的整體示意圖。圖中，3、接套4、編碼器支架5、第一同步輪6、第二同步輪7、同步帶8、導衛傳動裝置外殼。圖2為同步輪結構示意圖。圖3為同步帶結構示意圖。圖4為編碼器支架結構示意圖。圖5為接套外殼結構示意圖。圖6為接軸結構示意圖。圖7為接軸與軸承裝配后的結構示意圖。圖8為軸承壓蓋結構示意圖。圖9為接套蓋結構示意圖。圖10為波紋彈性接手結構示意圖。圖11為本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置的裝配示意圖。圖中，1、編碼器出軸2、波紋彈性接手301、接套蓋302、軸承壓蓋303、接軸304、接套外殼4、編碼器支架5、第一同步輪6、第二同步輪7、同步帶。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置作進一步的解釋說明。組成連接裝置的各部件的設計、構造及連接方式如下1、同步輪(包括第一同步輪5和第二同步輪6)同步輪有二個相同的整體呈圓環形的鋁合金齒輪組成，其外徑為Φ55πιπι，內徑為 Φ 10mm,厚25mm，輪面上銑有18個梯形齒，內徑壁上開有鍵槽(見圖2)。第一同步輪5和第二同步輪6分別由接軸303與電機軸的一端和編碼器出軸1聯接。靠近電機傳動軸(圖中未示出)端的第二同步輪6將電機傳動軸軸轉動位移量通過同步帶7傳遞給靠近編碼器出軸1端的第一同步輪5。2、同步帶7為環狀橡膠帶，內表面為梯形齒，齒形與同步輪面上的齒形相同(見圖 3)。同步帶7用于連接電機傳動軸(圖中未示出)端的第二同步輪6和編碼器出軸1端的第一同步輪5。3、編碼器支架4編碼器支架4由三塊鋼板焊接而成，整體Z形。底部凹字型平面上二足部開有兩個長一型孔，用于穿過螺栓與導衛傳動裝置外殼8固定，且能調整同步帶7的位置和脹力。 長邊中部疊高20 X 20mm，呈方榫頭，用于與中間為連接板的方榫孔焊接。上部弓門型平面近圓弧端開有一個大圓孔，用于與接套外殼304連接時形成圓榫孔。其周邊開有三個等邊距離的小孔，用于穿過螺栓與接套3固定。長邊中部開有20X20mm 的方榫孔，用于與中間為連接板的方榫頭焊接。中間為連接板，呈長方形。二短邊分別加工有20X20mm的方榫頭和方榫孔，用于與底部凹字型平面上的方榫頭和上部弓門型平面上的方榫孔焊接(見圖4)。4、接套3由接套外殼304、接軸303、軸承壓蓋302和接套蓋301組成。4. 1接套外殼304接套外殼304由45#圓鋼車削成，整體呈圓型高帽狀。帽頂平面中部疊起一餅狀鐵板，其直徑和高度與編碼器支架4上部弓門型平面上的大圓孔直徑和厚度相適配，用于與編碼器支架4連接時形成圓榫頭。帽頂平面餅狀鐵板外設有三個等邊距離的螺紋小孔， 與編碼器支架4上部弓門型平面上的三個等邊距離的小孔相適配，通過螺栓將接套和編碼器支架4固定。接套外殼304中心開有一個通孔，用于接軸303通過該孔與第一同步輪5相接。接套外殼304圓柱型帽體二側開有二個長一型安裝孔，便于與編碼器出軸1和接軸303連接的波紋彈性接手2的安裝。接套外殼304帽沿狀平面上開有三個等距螺紋孔，用于通過螺栓將接套蓋301緊固。接套外殼304的圓柱型帽體靠帽口端開有三個等距螺紋孔，用于通過螺栓將軸承壓蓋302緊固(見圖5)。4. 2 接軸 303接軸303由45#圓鋼車削成，呈圓棒形狀，其外型由Φ 10_X 30_、Φ 12_X 25_、 Φ 8mmX 15mm三段依次組成，第一段開有銷子槽，以便通過銷子與第一同步輪5相接。第二段裝有201滾珠軸承2只，由軸承壓蓋302固定在接套3圓柱體外套孔內，第三段通過波紋彈性接手2與編碼器出軸1相聯接(見圖6)。4. 3軸承壓蓋302軸承壓蓋302為45#圓鋼車削而成，呈法蘭片狀。法蘭片中間開有一個通孔，用于穿過接軸303的第三段。法蘭片周邊開有三個等邊距離的小孔，用于與外殼圓柱型帽體靠帽口端的螺紋孔通過螺栓連接，達到壓緊所述滾珠軸承的目的(見圖8)。4. 4 接套蓋 301接套蓋301由45#圓鋼車削成，整體呈二個大小不同的圓環的疊加。小圓環的外徑與接套外殼304的內徑相適配，用于定位。二個圓環面上各開有三個等距小圓孔。小圓環上的三個小圓孔通過螺栓將編碼器固定在接套蓋301上。大圓環上的三個小圓孔通過螺栓與外殼帽沿狀平面上三個等距螺紋孔緊固連接(見圖9)。5、波紋彈性接手2波紋彈性接手2為外徑Φ 20mm，內徑Φ 8mm的鋁合金波紋管狀體，其二端管壁上各有一個鎖緊螺絲，用于與接軸303和編碼器出軸1的緊固聯接(見圖10)。本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置的具體工作原理如下工作狀態如圖1所示其被安裝在剝皮機組導衛傳動裝置外殼上。1、當需要調整前導衛或后導衛開口度時，操作工在操作臺的觸摸屏上設定好所需導衛開口度的規格尺寸。2、導衛傳動電機開始旋轉，安裝在傳動電機軸尾端的同步輪將電機軸旋轉信息通過同步皮帶傳遞給編碼器同步輪。3、編碼器同步輪帶動接軸，通過波紋彈性接手將電機軸旋轉信息傳遞編碼器。4、編碼器接受旋轉信息后轉換成脈沖信號反饋給PLC控制系統。5、PLC控制系統根據預先編制好的程序，將編碼器傳遞的導衛電機旋轉脈沖信號經過數學運算，與預先設定好的導衛開口度信息相比較。6、當實際開口度與要求開口度一致時，PLC控制導衛電機停止轉動。為消除開口度的積累誤差和導衛的機械磨損，在PLC程序中設置了修正指令，操作工可在觸摸屏上定期進行確認。以上工作的過程能達到有效精確地控制前、后導衛開口度的目的。本實用新型由于信號傳輸穩定、運行可靠、能真實地反映導衛開口度電機旋轉角度，導衛開口度控制精度高等特點，解決了現有技術中存在的問題。同時，該裝置具有結構簡單、設計合理、調整方便，有效地保證了被采集信號的精確性，達到了設備自動化控制的要求，能廣泛運用于各工礦企業機電設備旋轉軸與信號采集器的聯接。
權利要求1.一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，包括編碼器出軸(1)，其特征在于所述連接裝置還包括與編碼器出軸(1)依次順序連接的波紋彈性接手O)、接套(3)、編碼器支架⑷和第一同步輪(5)，所述第一同步輪(5)通過同步帶(7)與第二同步輪(6)連接。
2.根據權利要求1所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于所述接套(3)由接套蓋(301)、軸承壓蓋(302)、接軸(303)和接套外殼(304)依次順序連接組成。
3.根據權利要求1所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于所述波紋彈性接手( 為鋁合金波紋管狀體。
4.根據權利要求1所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于所述第二同步輪(6)與電機傳動軸連接。
5.根據權利要求1所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于所述第一同步輪( 和第二同步輪(6)分別由兩個合金齒輪組成，輪面加工成梯形齒，圓心處開有鍵槽。
6.根據權利要求1或2所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于 所述接軸(303)與第一同步輪( 連接。
7.根據權利要求1或2所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于 所述編碼器支架(4)整體呈Z型，一端與接套外殼(304)固定連接，另一端與導衛傳動裝置外殼(8)固定連接。
8.根據權利要求1或2所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于 所述編碼器支架(4)、接套蓋(301)、軸承壓蓋(302)、接軸(303)和接套外殼(304)由圓鋼加工制成。
9.根據權利要求1或5所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于 所述同步帶(7)為環狀橡膠帶，內表面為梯形齒，齒形與第一同步輪( 和第二同步輪(6) 輪面上的齒形相同。
10.根據權利要求2所述的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，其特征在于所述接軸(30 裝有滾珠軸承。
專利摘要本實用新型涉及一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，包括編碼器出軸(1)，其特征在于所述連接裝置還包括與編碼器出軸(1)依次順序連接的波紋彈性接手(2)、接套(3)、編碼器支架(4)和第一同步輪(5)，所述第一同步輪(5)通過同步帶(7)與第二同步輪(6)連接。通過使用本實用新型提供的一種用于編碼器與電機傳動軸的連接裝置，結構簡單、設計合理、調整方便，有效地保證了被采集信號的精確性，達到了設備自動化控制的要求，能廣泛運用于各工礦企業機電設備旋轉軸與信號采集器的聯接。
文檔編號H02K11/00GK202178661SQ20112030887
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月23日 優先權日2011年8月23日
發明者張偉鋼, 陳冬生, 黃銀福 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司