阅读说明：本技术 深海用磁式旋转编码器 (Magnetic rotary encoder for deep sea ) 是由 王瑞 姚晨佼 许可 宋强 赵国良 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种深海用磁式旋转编码器,包括固接有水密插头且内部带腔室的壳体,于腔室内设置用于与水密插头电连接的电路板,液压补偿器壳体通过紧固件将隔膜紧压在壳体一侧,于液压补偿器壳体与隔膜之间设置活塞,活塞背对橡胶隔膜的一侧与液压补偿器壳体之间还设置弹性组件；动密封基座通过紧固件将静密封圈紧压在壳体另一侧,防尘圈盖通过紧固件将动密封基座端部封闭,在动密封基座内通过轴承与过渡轴过盈配合,所述过渡轴的一端与输出轴的一端配合,所述输出轴的另一端伸出防尘圈盖。本发明通过设计由活塞、隔膜、弹簧等结构组成的液压补偿机构,能实现在深海中测量位移及位置,解决了旋转编码器在深海中的应用问题。(The invention relates to a magnetic rotary encoder for deep sea, which comprises a shell fixedly connected with a watertight plug and internally provided with a cavity, wherein a circuit board electrically connected with the watertight plug is arranged in the cavity; the dynamic seal base is tightly pressed on the other side of the shell through a fastener, the end part of the dynamic seal base is sealed through the fastener, the dynamic seal base is in interference fit with the transition shaft through a bearing, one end of the transition shaft is matched with one end of the output shaft, and the other end of the output shaft extends out of the dustproof seal cover. The invention can realize the measurement of displacement and position in deep sea by designing the hydraulic compensation mechanism consisting of the piston, the diaphragm, the spring and the like, and solves the application problem of the rotary encoder in deep sea.)

深海用磁式旋转编码器

技术领域

本发明涉及旋转编码器领域，尤其涉及深海用磁式旋转编码器。

背景技术

旋转编码器可以测量位移和位置，分为光电编码器和磁式编码器，光电编码器中的光栅制造的工序多并且复杂、光栅刻度线有限、若要提高分辨率必须增加码盘的直径，实现小型化较困难、容易受到油污、尘埃的影响，因此不适合深海水下应用。而旋转磁式编码器结构相对简单，易于小型化，能够适应些比较恶劣的环境，如水、油污、粉尘之类的环境，适用于水下，在高速运转状态下，抗振性能好，因此磁式编码器适合应用于深海中。

现如今陆上使用的磁式旋转编码器不能在海洋中使用，虽然有防水型旋转编码器，但只能在浅水区域使用，不能在深海中使用，而且尺寸和重量比较大，市场上基本没有深海中可以应用的旋转编码器，因此具有广阔的发展前景。

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种深海用磁式旋转编码器，其不仅可以在深海中测量位移及位置，还可以解决深海中的密封问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种深海用磁式旋转编码器，包括固接有水密插头且内部带腔室的壳体，于所述腔室内设置用于与水密插头电连接的电路板，液压补偿器壳体通过紧固件将隔膜紧压在壳体一侧，于所述液压补偿器壳体与隔膜之间设置活塞，所述活塞背对橡胶隔膜的一侧与液压补偿器壳体之间还设置用于将油压与海水压力保持平衡的弹性组件；动密封基座通过紧固件将静密封圈紧压在壳体另一侧，防尘圈盖通过紧固件将动密封基座端部封闭，在所述动密封基座内通过轴承与过渡轴过盈配合，所述过渡轴的一端与输出轴的一端配合，所述输出轴的另一端伸出防尘圈盖，所述过渡轴的另一端过盈配合多级磁鼓，在所述壳体上还分别设置油口堵头及充油快换接头。

其进一步技术方案在于：

所述弹性组件为弹簧，所述弹簧的一端通过紧固件及第一弹簧挡块与活塞固接，所述弹簧的另一端通过紧固件及第二弹簧挡块与液压补偿器壳体固接；

于所述活塞与液压补偿器壳体的接触处、在所述活塞的外圈还配合导向环；

于所述防尘圈盖的内圈还嵌接防尘圈；

于所述输出轴的外圈还配合多个组合密封，所述组合密封由组合密封挡圈压紧；

于所述过渡轴上还固定卡环用于防止轴承脱落；

所述电路板通过多根支撑柱固定在动密封基座上；

所述油口堵头与壳体的接触面具有静密封，所述充油快接接头与壳体的接触面具有静密封。

本发明的有益效果如下：

本发明结构简单，使用方便，通过设计由活塞、隔膜、弹簧等结构组成的液压补偿机构，其能实现在深海中测量位移及位置，通过采用静密封圈、组合动密封及液压补偿的方式解决了旋转编码器在深海中的应用问题，另外本发明还具有体积小、重量轻的优点。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的侧视图。

其中：1、活塞；2、液压补偿器壳体；3、第一弹簧挡块；4、第一拧紧螺钉；5、第二拧紧螺钉；6、第二弹簧挡块；7、弹簧；8、导向环；9、隔膜；10、水密插头；11、壳体；12、静密封圈；13、第三拧紧螺钉；14、动密封基座；15、第四拧紧螺钉；16、组合动态密封圈；17、防尘圈盖；18、输出轴；19、防尘圈；20、组合动密封；21、过渡轴；22、卡环；23、轴承；24、多级磁鼓；25、支撑柱；26、电路板；27、第五拧紧螺钉；28、油口堵头；29、充油快换接头。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式。

如图1至图3所示，深海用磁式旋转编码器包括固接有水密插头10且内部带腔室的壳体11，于腔室内设置用于与水密插头10电连接的电路板26，电路板26采用耐高压电子元器件，可以承受较高的油压。液压补偿器壳体2通过第五拧紧螺钉27将隔膜9紧压在壳体11一侧，隔膜9采用橡胶结构，隔膜9用于将壳体11中腔室的一侧封闭。于液压补偿器壳体2与隔膜9之间设置活塞1，活塞1背对橡胶隔膜9的一侧与液压补偿器2之间还设置用于将油压与海水压力保持平衡的弹性组件。于活塞1与液压补偿器壳体2的接触处、在活塞1的外圈还配合导向环8。

弹性组件为弹簧7，弹簧7的一端通过第一拧紧螺钉4及第一弹簧挡块3与活塞1固接，弹簧7的另一端通过第二拧紧螺钉5及第二弹簧挡块6与液压补偿器壳体2固接。动密封基座14通过第四拧紧螺钉15将静密封圈12紧压在壳体11另一侧，防尘圈盖17通过紧固件将动密封基座14端部封闭，于防尘圈盖17的内圈还嵌接防尘圈19。防尘圈19的布置使泥沙不易流入，起到防污的作用。

在动密封基座14内通过轴承23与过渡轴21过盈配合，过渡轴21的一端与输出轴18的一端配合，输出轴18的另一端伸出防尘圈盖17，过渡轴21的另一端过盈配合多级磁鼓24，在壳体11上还分别设置油口堵头28及充油快换接头29。于上述输出轴18的外圈还配合多个组合密封20，组合密封20由组合密封挡圈16压紧。于过渡轴21上还固定卡环22用于防止轴承23脱落。本发明中电路板26通过多根支撑柱25固定在动密封基座14上。油口堵头28与壳体11的接触面具有静密封，充油快接接头29与壳体11的接触面具有静密封。

本发明的具体工作过程如下：

首先将油口堵头28旋出旋出，通过充油快换接头29将补偿油充进壳体11内，静放一段时间后再补油，待油加满后将油口堵头28拧紧。

随着下潜深度的增加，在内外压差的作用下，如图1所示，活塞1沿着液压补偿器壳体2向右移动并挤压隔膜9变形，使得壳体11内部的油压上升，弹簧7受到拉伸的作用力，壳体11内部的油压和外部海水的压力逐渐平衡。

在深潜逐渐上升时，在内外压差的作用下，活塞1沿着液压补偿器壳体2向左移动，减小对隔膜9的挤压量，使得隔膜9的变形量逐渐减小，壳体11内部的油压下降，从而使壳体内部油压与外部海水压力达到平衡。

如图1所示，在动密封基座14上设有螺栓口，通过螺钉可将动密封基座14固定在需要安装的位置上，输出轴18伸出动态密封基座14的一端与被测轴连接，在深海工作的情况下，有了组合动密封20与静密封圈12后，补偿油不会流出。

本发明结构简单，使用方便，通过设计液压补偿机构，其能实现在深海中测量位移及位置，通过采用静密封圈、组合动密封及液压补偿的方式解决了旋转编码器在深海中的应用问题，另外本发明还具有体积小、重量轻的优点。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。