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編碼器聯軸器安裝方式及注意事項

Tag: 編碼器聯軸器 發表日期:2016-09-15

編碼器是一種復雜系統中的小型部件,它可以幫助使用廠家生產出高質量的零件或將物體從A點快速平滑地移動到B點。如果您將該系統分解,其主要零部件包括1個電機、1個驅動器或放大器、可能還有1個剎車、1個編碼器。安裝時,編碼器最傷腦筋。本文將從空間、周邊環境和機械因素角度出發,針對不同的編碼器安裝方式及其優缺點進行介紹,同時也會介紹不正確的安裝所帶來的后果。
編碼器是運動控制系統中的一個部件,用來向驅動器反饋信號以進行精確的速度和位置控制。編碼器選型似乎是一件很棘手的事情。主流編碼器廠商都不斷地發布新的編碼器系列,使得產品線日益龐大,目的在于滿足客戶對編碼器類型孜孜不倦地追求。此外,同一個系列產品的選項也在不斷增加。
盡管每個編碼器系列的接口和電氣選項看似繁復,但選擇權仍在于你自身。當你選擇一個驅動器時,驅動器參數會包含合適的輸入選項,必須根據這些選項選擇編碼器。安裝方式是編碼器參差不齊的最重要的一點,合理選擇安裝方式能夠同時改善編碼器的壽命和性能。工欲善其事必先利其器,合適的安裝選項就如同合適的'器'。
如果選擇法蘭或底腳安裝型編碼器,編碼器可通過使用1個聯軸器和1個轉接器安裝到電機上。聯軸器通過緊定螺釘與各軸固定,并帶有彈簧或機械裝置消除來自電機軸的沖擊、振動或偏移。這樣的連接方式在編碼器與老式、非標準電機配對、編碼器沒有O環型或空心軸型號以至于難以補償電機軸過大的竄動時很常見。
底腳安裝同樣是將編碼器直接安裝于電機軸上或通過皮帶傳動。選擇這種方式的原因與選擇法蘭安裝方式一樣。但是,這種安裝方式下編碼器本體不在直接或間接安裝于電機表面,而是與電機一樣水平安裝。底腳安裝型編碼器一般也具有Nema 56C表 面,用于在該表面安裝齒輪組或另一個環型編碼器。
聯軸器的好處
使用聯軸器將編碼器隔離具有許多好處。采用這種安裝方式通常能夠與電機進行電氣隔離。當沒有電氣隔離時時,編碼器容易受到來自電機供電和電機產生的感應電流的影響。如果存在電氣噪聲,編碼器輸出可能會丟失脈沖、增加脈沖,甚至會對編碼器造成損壞。機械隔離是另一個好處。彈性聯軸器能夠吸收軸端偏移,可將編碼器安裝于老式電機或在高沖擊和振動條件下工作的電機。
編碼器聯軸器圖片
聯軸器注意事項
使用聯軸器帶來的缺點主要是機械方面。使用聯軸器的首要缺點是增加了軸的長度。考慮到支架、軸與聯軸器的間隙和編碼器外殼,電機軸在安裝聯軸器后長度會增加總共約7英寸。此外,安裝聯軸器也需要若干個步驟(即:軸對準以及緊固連接)。
安裝聯軸器時,任何一種形式的未對準誤差都會帶來我們不希望看到的不良后果。最重要的是,聯軸器受到了本可以避免的應力。這些應力最終會導致聯軸器材料撕裂或損壞。
最后,未對準誤差可能會影響速度反饋。這種效應類似于由萬向節驅動的軸的輸出速度。速度的波動可能會引起驅動器故障或產品由于過度振動而損壞。
彈簧片直連安裝
編碼器通過彈簧片直接安裝于電機軸上。編碼器自帶軸承,所以不需要機械對準。這種編碼器還具有桿型或板型彈簧片,可通過螺釘固定于電機表面或其他固定部件上以保持編碼器機身不會旋轉。電機是通過不同的電源驅動的,而不同的電源會在軸和軸承處產生不同類型的電流。為保護編碼器和電機軸承,通常在電機和編碼器軸之間使用塑料襯套隔離直連式編碼器軸。不帶塑料襯套或插片的編碼器需通過電機軸或其它軸接地套件進行接地。
直連式編碼器的優勢
采用直連式連接方案,更容易將編碼器合理的安裝在電機軸上。采用環型安裝方式時,需要電機面的準確尺寸信息。開槽的彈簧片甚至可安裝于半徑變化的軸上。安裝時不需對傳感器軸進行對準。這意味著只要將軸套擰緊,軸上的安裝工作就完成了。編碼器內有塑料軸襯或塑料緊固件,可延長軸承壽命,從而節省電機和編碼器的成本。彈簧片可吸收電機軸的突發移動產生的影響。這是另一個可以延長編碼器軸承壽命的設計。
直連式安裝注意事項
直連式編碼器的外殼內通常具有一個很大的移動軸。這意味著編碼器內部電路接觸區域要比聯軸器連接型編碼器更大。而環型編碼器在整個軸上都沒有接觸 。編碼器制造商正不斷的采用新方法改進這一問題。方法之一為使用迷宮式密封。
建議使用雙手或平衡夾具在軸上滑動編碼器。為延長彈簧片的使用壽命,編碼器還應該安裝在最佳位置上。由于編碼器孔有意做得過大,安裝編碼器時,如果用力按壓編碼器殼體上的一點將會使編碼器翹起一定的角度。這會對彈簧片產生一定的應力,同時,在電機轉動的循環作用下,該應力點會導致金屬發生疲勞,無論是應力還是疲勞最終都會導致該點出現損壞或撕裂。
環型安裝編碼器
環安裝型傳感器最少包括2個主要部件:傳感器環和磁柵鼓。傳感器環安裝于電機的驅動端或附件端,其導正筒的尺寸符合NEMA或IEC標準。接著將磁柵鼓套在軸上,并調整其與傳感器環內傳感器之間的位置,最后將其固定。
由于磁柵鼓在環型內的運動是通過一個單獨安裝的零件進行讀取的,兩者之間沒有機械連接,所以傳感器的電路部分可以密封起來。這與直連式傳感器相比是一個改進,直連式安裝的電路密封性依賴于連接器和軸墊圈的接觸緊密性。這類傳感器最常見于空氣中的紙纖維或灰塵容易堆積的造紙行業或用于需要沖洗的機器。環型編碼器一般采用磁性技術,幾乎不受液體影響。這意味著這種編碼器的運動部件可部分或完全浸入水中。
環型編碼器不帶軸承。磁柵鼓與環型外殼之間有一定的間隙。對于聯軸器安裝型或直連型編碼器來說,瞬時的沖擊很可能會造成嚴重的損壞,因為其形狀和軸承預載對于信號質量至關重要。電機軸轉動時出現的輕微移動不會引起對軸承產生彈簧力,也不會引起彈簧片或聯軸器疲勞。此外,環型編碼器在電機軸上占用的空間較小。它們直接安裝于電機表面,且編碼器的另一面還可作為剎車或齒輪箱的安裝面。
環型編碼器安裝注意事項
選擇此類編碼器首先要考慮磁柵鼓與傳感器的對準問題。該問題不會出現在聯軸器型或直連型編碼器中,因為廠家已經對傳感器進行對準。環型編碼器的信號質量完全依賴于安裝人員正確對準磁柵鼓的能力。磁柵鼓可能看似已經對準,但一旦軸開始轉動它可能又會失準。必須確保編碼器的磁柵鼓位于其徑向和軸向運動的中心。不同的生產廠家會提供不同的操作說明指導安裝人員進行對中。如果正確完成了上述操作,而工作環境又符合要求,那么這種編碼器基本上可以運行許多年。
聯軸器、直連和法蘭安裝是電機反饋應用中主要的編碼器安裝方式。根據安裝環境、電機的使用年限和應用本身的安裝規定,三種安裝方式各有其用武之地。


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