本實(shí)用新型涉及一種用于風(fēng)電變槳軸伸式編碼器安裝的工裝。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代工程中傳感器是獲取信息的工具，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)，它是將各種非電量變換為電量的裝置。編碼器是眾多傳感器中的一種。編碼器按運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)方式可以區(qū)分為旋轉(zhuǎn)式和直線式兩種；根據(jù)檢測(cè)原理，編碼器又可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式；根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式，可分為增量式、絕對(duì)式以及混合式三種；根據(jù)安裝方式，可分為軸伸式、外置式等。風(fēng)電控制系統(tǒng)中通常使用軸伸式編碼器，以下簡(jiǎn)稱編碼器，完成對(duì)變槳電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度和位置的準(zhǔn)確測(cè)量，以及雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的精確測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)槳葉角度控制和雙饋發(fā)電機(jī)的伺服控制。

編碼器在風(fēng)電控制系統(tǒng)中主要用于拾取變槳控制系統(tǒng)以及雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或位置的數(shù)據(jù)，這兩組數(shù)據(jù)對(duì)提高伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精確度提供了重要的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了變槳系統(tǒng)對(duì)槳葉的精確定位和復(fù)位控制，為整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率和電能質(zhì)量的提高發(fā)揮了重要作用。絕對(duì)式編碼器作為位置反饋元件廣泛應(yīng)用于電機(jī)伺服系統(tǒng)。它精度高、慣量小、穩(wěn)定性好，能直接輸出數(shù)字量形式的絕對(duì)位置信息，與控制單元的連接簡(jiǎn)單方便，已成為中小功率伺服系統(tǒng)的主流位置反饋元件。而增量式編碼器的特點(diǎn)可以無限累加測(cè)量，因此它應(yīng)用于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量是最為合適的；典型的編碼器由碼盤(Disk)、檢測(cè)光柵(Mask)、光電轉(zhuǎn)換電路，包括光源、光敏器件、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，以及機(jī)械部件等組成。

變槳控制器接收風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)變槳位置指令，輸出轉(zhuǎn)速給定信號(hào)給伺服驅(qū)動(dòng)器，由伺服驅(qū)動(dòng)器控制變槳電機(jī)的轉(zhuǎn)速，將葉片拖動(dòng)到目標(biāo)位置，變槳控制過程所需的槳葉位置信號(hào)和電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)均是通過變槳電機(jī)上安裝的編碼器采集。編碼器采集的信號(hào)，很大程度上影響著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的效率以及安全性，由于風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行工況的特殊性，變槳電動(dòng)機(jī)軸向的作用力，可以輕易的造成編碼器碼盤的損壞，出現(xiàn)增量輸出異常、絕對(duì)值通信異常等問題，因此編碼器的安裝工藝也在根本上決定著對(duì)信號(hào)采集的效果，可以提高機(jī)組的運(yùn)行狀況，減少故障率，節(jié)約成本費(fèi)用。

目前，在電機(jī)上安裝編碼器的方式主要為使用標(biāo)尺等工具，對(duì)電機(jī)軸側(cè)聯(lián)軸器的實(shí)際位置進(jìn)行人工測(cè)量，通過計(jì)算確定編碼器軸側(cè)聯(lián)軸器的安裝位置。此方法的缺點(diǎn)在于人工測(cè)量尺寸時(shí)可能存在較大的誤差，且效率較低，會(huì)極大的影響到編碼器的安裝效果。所以，使用特制的工裝進(jìn)行安裝十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)誤差大、效率低等缺點(diǎn)，提出一種用于風(fēng)電變槳軸伸式編碼器安裝的工裝。本實(shí)用新型簡(jiǎn)單易行，利用金屬間的硬連接，精確地規(guī)范了編碼器與變槳電機(jī)軸向之間的距離，避免了編碼器受到軸向外力作用而造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)，提高了風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性，而且大大降低了裝配的時(shí)間成本。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型風(fēng)電變槳軸伸式編碼器安裝用的工裝包括一個(gè)定位芯與一個(gè)定位套。所述的定位芯為圓柱體金屬鑄件，一端切割出U形凹槽。圓柱體的直徑與編碼器安裝孔的直徑相等。定位套為圓柱體金屬鑄件，圓柱體中央同心位置切割通孔，通孔的直徑與定位芯的直徑相同，定位套的一端有一個(gè)U形開口。

編碼器軸在編碼器安裝面圓心位置伸出，編碼器側(cè)聯(lián)軸器套裝在編碼器軸上。安裝編碼器時(shí)，首先把定位芯安裝在電機(jī)編碼器安裝孔內(nèi)，然后將定位套裝在定位芯之外，再將編碼器置于定位套另一側(cè)，利用定位芯與定位套的高度差確定編碼器側(cè)聯(lián)軸器的位置，利用定位套的U形開口緊固編碼器側(cè)聯(lián)軸器頂絲，如此便較為精確的完成了編碼器側(cè)聯(lián)軸器的安裝，最后卸下工裝與編碼器，將編碼器裝入電機(jī)編碼器安裝孔，編碼器側(cè)聯(lián)軸器的爪與電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器的爪相互咬合，并將編碼器固定在電機(jī)外殼處即可。

本實(shí)用新型可根據(jù)不同品牌的電動(dòng)機(jī)與編碼器，確定定位芯與定位套之間的高度差，二者可根據(jù)尺寸任意定制，在批量產(chǎn)品的安裝中，可大幅提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明

圖1是工裝與編碼器安裝位置示意圖；

圖2是編碼器聯(lián)軸器安裝到位的安裝圖；

圖3a是電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器軸向距離原理示意圖；

圖3b是編碼器側(cè)聯(lián)軸器軸向距離原理示意圖；

圖4a是定位芯的剖面圖，圖4b為定位芯的立體圖；

圖5a是定位套的剖面圖，圖5b定位套的為立體圖；

圖中，1定位芯，2定位套，3編碼器側(cè)聯(lián)軸器,4電機(jī)編碼器安裝孔，5編碼器，6電機(jī)外殼，7電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器，8編碼器軸，9編碼器安裝面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型用于風(fēng)電變槳軸伸式編碼器安裝的工裝包括一個(gè)定位芯1與一個(gè)定位套2，定位芯1在內(nèi)，定位套2裝在定位芯1外，二者配合使用。

所述的定位芯1為圓柱體金屬鑄件，右端切割出U形凹槽。定位芯1的直徑與電機(jī)編碼器安裝孔4的直徑相等；定位套2為圓柱體金屬鑄件，定位套2的中央同心位置開有一個(gè)通孔，通孔的直徑與定位芯1的直徑相同，定位套2的一端有一個(gè)U形開口，如圖5所示。

如圖1、圖2、圖3所示，首先將定位芯1裝入電機(jī)編碼器安裝孔4內(nèi)，定位芯1的左端面與電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器7爪的右端面貼合；定位套2套裝在定位芯1外，定位套2的左端面與電機(jī)外殼6貼合。編碼器軸8位于編碼器安裝面9的圓心位置，將編碼器側(cè)聯(lián)軸器3安裝在編碼器軸8上，與編碼器5一起套裝在定位套2的通孔內(nèi)，編碼器側(cè)聯(lián)軸器3的兩爪置于定位芯1右端的U型凹槽內(nèi)，編碼器側(cè)聯(lián)軸器3左端面與定位芯1右端面貼合。編碼器安裝面 9與定位套2的右端面貼合。

為確保編碼器5不受到電機(jī)軸的軸向作用力，要求電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器7與編碼器側(cè)聯(lián)軸器3 之間的間隙為2mm，即圖3a與圖3b所示的L1-L2＝2mm，其中L1為電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器7爪的右端面到電機(jī)編碼器安裝孔4安裝面的垂直距離，L2為編碼器側(cè)聯(lián)軸器3的左端面到編碼器安裝面9的垂直距離，L1減去L2所得之差，即為編碼器5安裝到位后，電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器7的爪與編碼器側(cè)聯(lián)軸器3左端面之間的距離。

本實(shí)用新型定位芯1的長(zhǎng)度超出定位套長(zhǎng)度2mm。

本實(shí)用新型使用時(shí)，首先將定位芯1輕推進(jìn)電機(jī)編碼器安裝孔4中，定位芯1左端面與電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器7貼合；隨后將定位套2裝在定位芯1外，同樣輕推定位套2直至其與電機(jī)外殼6貼合。最后將需要安裝的編碼器5裝入定位套2的通孔內(nèi)。編碼器側(cè)聯(lián)軸器3頂絲暫不緊固，將編碼器側(cè)聯(lián)軸器3的爪放入定位芯1的U形凹槽中，編碼器安裝面9與定位套2貼合，推動(dòng)編碼器側(cè)聯(lián)軸器3使編碼器側(cè)聯(lián)軸器3左端面與定位芯1右端面貼合。確定所有零部件安裝到位后，從定位套2的U形開口擰緊編碼器側(cè)聯(lián)軸器3頂絲。至此編碼器側(cè)聯(lián)軸器 3安裝完成。取出定位芯1和定位套2，將編碼器5安裝在電機(jī)編碼器安裝孔4中，調(diào)整編碼器側(cè)聯(lián)軸器3爪的角度以便和電機(jī)側(cè)編碼器7的爪相互咬合，最后固定編碼器5。如此便精確的完成了編碼器5在電機(jī)上的安裝。