[发明专利]自适应安装旋转编码器

说明书

本申请涉及一种自适应安装旋转编码器。公开了一种旋转编码器。根据第一方面，旋转编码器包括转子和定子。转子和定子被布置在旋转编码器中，使得当旋转编码器被布置在包括具有旋转轴线的轴的机器上时，允许转子绕轴的旋转轴线相对于定子旋转，转子和定子之间沿着轴的旋转轴线的相对运动被限制在预定距离内，并且允许转子沿着轴的旋转轴线相对于轴运动。根据第二方面，允许定子沿着轴的旋转轴线相对于机器运动。

技术领域

本公开涉及一种旋转编码器。

背景技术

旋转编码器在工业中用于监测位置和速度，并且通常安装在旋转部件上，诸如电动机或齿轮箱的轴上。例如由于振动引起的机械应力是导致旋转编码器故障的原因之一，因此这在操作使用期间产生计划外的停机。

旋转编码器的大小在许多应用中是一个限制因素，因此，对于此类应用，最终用户通常努力使旋转编码器的尺寸尽可能小。为此，工业上使用所谓的无轴承编码器来进行位置和速度监测。小安装尺寸和高环境规格是无轴承编码器的优势。此外，与轴承相关的故障是常规编码器中的常见故障，这也是为什么无轴承编码器是有利的另一个原因。

现有技术的无轴承编码器由于沿布置有编码器的轴的旋转轴线的移动而可能出现问题。这种沿着轴的旋转轴线的移动例如可能是由于热引起的轴的伸长而产生的，并且会在一定程度上影响无轴承编码器中的转子和定子之间的相对位置，使得无轴承编码器的信号的精度的程度降低。

发明内容

本公开的目的是提供一种旋转编码器，其试图减小、减轻或消除本领域中的上述缺陷中的一个或多个。

本公开涉及一种根据第一方面的旋转编码器。根据第一方面的旋转编码器包括转子和定子。转子和定子被布置在旋转编码器中，使得当旋转编码器被布置在包括具有旋转轴线的轴的机器上时：允许转子绕轴的旋转轴线相对于定子旋转；转子和定子之间沿着轴的旋转轴线的相对运动被限制在预定距离内、并且允许转子沿着轴的旋转轴线相对于轴运动。

通过将转子布置在旋转编码器中，以使其能够沿着轴的旋转轴线相对于轴运动，轴沿旋转轴线的运动不一定会产生与在将转子固定在轴上并且不允许其相对于轴沿旋转轴线运动的布置方式中相同的转子运动。此外，通过将转子和定子布置在旋转编码器中，使得转子和定子之间沿着轴的旋转轴线的相对运动被限制在预定距离内，可以允许转子沿着轴的旋转轴线的自由运动，而不会使定子与转子之间沿着轴的旋转轴线的相对距离的变化超过对于旋转编码器精确操作来说所允许的变化。因此，在轴沿着旋转轴线的运动比对于精确操作来说所允许的界限更长的情况下，也可以将转子与定子之间的相对运动的距离限制在对于精确操作来说所允许的界限的范围内。

通常选择一预定距离，使得定子与转子之间沿着轴的旋转轴线的相对距离的变化小于或等于，对于允许旋转编码器在预期应用中的精确操作来说所允许的最大变化。允许的变化可以例如取决于旋转编码器是使用径向感测还是轴向感测以及取决于用于感测/检测的技术，诸如电容、光学、感应和磁检测。

在旋转编码器中，通过定子来感测转子的旋转是在轴向方向上、即沿着布置有转子的轴的旋转轴线的方向上进行的。这与径向感测旋转编码器不同，在径向感测旋转编码器中，通过定子来感测转子的旋转是在布置有转子的轴的旋转轴线的径向方向上进行的。

在某些实施例中，根据第一方面的旋转编码器还包括转子承载装置和定子承载装置。转子被固定至转子承载装置，并且定子被固定至定子承载装置。转子承载装置和定子承载装置还被布置成使得，当转子承载装置被布置在轴上并且定子承载装置被布置在包括轴的机器上时，允许转子承载装置绕轴的旋转轴线相对于定子承载装置旋转，并且转子承载装置和定子承载装置之间沿着轴的旋转轴线的相对运动被限制在预定距离内。转子承载装置还被布置成使得，当被布置在轴上时，允许转子承载装置沿着轴的旋转轴线相对于轴运动。