本发明涉及一种混合编码器、尤其涉及一种特殊防水功能的风力发电机混合编码器。
背景技术：
市面上常见的风力发电机用混合编码器，大多采用绝缘轴承的方法防止风力发电机轴电流传导到编码器主体，而绝缘轴承价格昂贵、在极端温度下绝缘性能降低甚至丧失，防止被击穿的轴电压值比较低。随着风力发电机功率日益增加，对编码器的绝缘要求越来越高，原来的绝缘轴承越来越难以适应。而另外一些则采用编码器绝缘适配轴的方法达到绝缘的目的，编码器绝缘适配轴安装很繁杂，要附加绝缘连接件，增加轴向长度，成本高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有防水功能混合编码器编码器，不用价格昂贵的绝缘轴承和安装繁杂的编码器绝缘适配轴。用于风力电机速度反馈不仅安装方便，仅需常规轴承，而且增强了绝缘能力，提高了被击穿的轴电压值，提升了轴电流防护能力。
本发明是这样实现的：
一种具有防水功能混合编码器编码器，包括密封件、绝缘套、轴承、绝缘压盖、螺纹压紧件、混合系统、光栅盘、支撑环、线路板、后盖、防水电缆接头、编码器主体、空心轴、固定支架、隔圈。空心轴按精度匹配要求与发电机输出轴固连，光栅盘由支撑环固定在空心轴上；空心轴经密封件、双轴承、绝缘套、绝缘压盖、螺纹压紧件和编码器主体连接；双轴承之间设有隔圈；混合系统(含与光栅盘码道相对应的发光管、指示光栅和混合接收元件阵列)、线路板安装在编码器主体上；编码器主体通过固定支架固定在发电机机座上；电缆与线路板相连，经防水密封电缆接头输出。
所述绝缘套、绝缘压盖材质可以为：塑料、玻璃纤维、陶瓷或其组合。
所述绝缘套、绝缘压盖可以采用廉价的铸塑或加工方法实现。
所述绝缘套和绝缘压盖内外表面采用凹凸条结构。
两轴承外环与绝缘套，绝缘套与编码器主体之间采用间隙配合，用胶固定。
所述光栅盘材质可以为：金属、玻璃、塑料。
所述隔圈为金属材质。
所述空心轴与轴承内环采用过盈配合，空心轴按同轴度等要求精密加工。编码器与发电机输出轴的匹配精度主要由编码器空心轴加工精度保证，易于实现，并较大地放宽了绝缘套、绝缘压盖的加工精度要求，采用廉价的铸塑方法就可实现。
在使用的时候：发电机输出轴经编码器空心轴带动光栅盘同步旋转，混合系统中发光管发出恒定光束，照射在光栅盘上，光栅盘和指示光栅同节距，构成光栅付，光栅盘随发电机输出轴旋转，光栅付对光束进行调制，形成莫尔条纹，经混合接收元件接收并转换成电信号，经放大、逻辑处理、线性驱动电路后由电缆输出与角度相对应的电信号。发电机输出轴经编码器空心轴与两个轴承内环连接，两个轴承外环经绝缘套、绝缘压盖与编码器主体连接，不用绝缘轴承实现了发电机输出轴与编码器主体的绝缘。
绝缘套和绝缘压盖的厚度不同，耐电压值不同。设计中可根据发电机产生的最高轴电压的大小，选择绝缘套和绝缘压盖的厚度。如绝缘套和绝缘压盖的材质选择一种工程塑料，介电强度＞170kv/mm，当厚度＝2mm时，编码器的击穿电压将高于万伏，可满足未来风力发电机对编码器轴电流防护能力不断增长的需要。
绝缘套和绝缘压盖不导热，避免了发电机经输出轴将热量传到编码器而影响编码器正常工作。
在绝缘性能要求特别高的场合，可将常规轴承换成绝缘轴承，本编码器就可构成绝缘冗余双绝缘，不仅提高了耐电压强度，也因冗余设计使编码器绝缘性得到可靠保证。
本编码器采用坚固的铝合金机壳、长寿命大承载轴承、混合系统、高可靠处理电路、密封、表面防腐处理和特殊的防水功能，可满足风力发电机在极恶劣环境条件下高可靠、长寿命工作的需要。
本发明有益效果为：
1.采用特殊防水功能，用常规轴承，不用价格昂贵的绝缘轴承，就可实现编码器主体与发电机输出轴的电绝缘。
2.对绝缘套和绝缘压盖材料、厚度的选择，可大幅度提高击穿电压值。
3.同时对双轴承的外环与编码器的主体绝缘，结构简单、安装方便、安装免调试。
4.因绝缘轴承种类少，采用常规轴承可拓宽轴承选择范围。如有的风力发电机要求在-50℃条件下工作，绝缘轴承很难满足，本发明则容易实现。
5.绝缘套和绝缘压盖既可采用廉价的铸塑成型又可采用机械加工。
6.隔离了发电机热量对编码器的影响。
7.风力发电机功率日益增加，对编码器的绝缘要求越来越高，本发明可较好地满足风机进一步发展对轴电流防护的要求。
一种具有防水功能混合编码器编码器，包括密封件1、绝缘套2、轴承
3、绝缘压盖4、螺纹压紧件5、混合系统6、光栅盘7、支撑环8、线路板9、后盖10、防水电缆接头11、编码器主体12、空心轴13、固定支架14、隔圈15。空心轴13按精度匹配要求与发电机输出轴17固连，光栅盘7由支撑环8固定在空心轴13上；空心轴13经密封件1、双轴承3、绝缘套2、绝缘压盖4、螺纹压紧件5和编码器主体12连接；双轴承之间设有隔圈15；混合系统6(含与光栅盘码道相对应的发光管、指示光栅和混合接收元件阵列)、线路板9安装在编码器主体12上；编码器主体12通过固定支架14固定在风力发电机16机座上；电缆与线路板9相连，经防水密封电缆接头11输出。
所述绝缘套2、绝缘压盖4材质可以为：塑料、玻璃纤维、陶瓷或其组合。
所述绝缘套2、绝缘压盖4可以采用廉价的铸塑或加工方法实现。
所述绝缘套2和绝缘压盖4内外表面采用凹凸条结构。
两轴承3外环与绝缘套2，绝缘套2与编码器主体12之间采用间隙配合，用胶固定。
所述光栅盘7材质可以为：金属、玻璃、塑料。
所述隔圈15为金属材质。
所述空心轴13与轴承3内环采用过盈配合，空心轴13按同轴度等要求精密加工。编码器与发电机输出轴的匹配精度主要由编码器空心轴加工精度保证，易于实现，并较大地放宽了绝缘套2、绝缘压盖4的加工精度要求，采用廉价的铸塑方法就可实现。
在使用的时候：发电机输出轴经编码器空心轴13带动光栅盘7同步旋转，混合系统6中发光管发出恒定光束，照射在光栅盘7上，光栅盘7和指示光栅同节距，构成光栅付，光栅盘7随发电机输出轴旋转，光栅付对光束进行调制，形成莫尔条纹，经混合接收元件接收并转换成电信号，经放大、逻辑处理、线性驱动电路后由电缆输出与角度相对应的电信号(一般含a、b、i、六相信号)。
发电机输出轴17经编码器空心轴13与两个轴承3内环连接，两个轴承3外环经绝缘套2、绝缘压盖4与编码器主体12连接，不用绝缘轴承实现了发电机输出轴17与编码器主体12的绝缘。
绝缘套2和绝缘压盖4的厚度不同，耐电压值不同。设计中可根据发电机产生的最高轴电压的大小，选择绝缘套2和绝缘压盖4的厚度。如绝缘套2和绝缘压盖4的材质选择一种工程塑料，介电强度＞170kv/mm，当厚度＝2mm时，编码器的击穿电压将高于万伏，可满足未来风力发电机对编码器轴电流防护能力不断增长的需要。
绝缘套2和绝缘压盖4不导热，避免了经发电机输出轴将热量传到编码器而影响编码器正常工作。
在绝缘性能要求特别高的场合，可将常规轴承换成绝缘轴承，本编码器就可构成绝缘冗余双绝缘，不仅提高了耐电压强度，也因冗余设计使编码器绝缘性得到可靠保证。
本编码器采用坚固的铝合金机壳、长寿命大承载轴承、混合系统、高可靠处理电路、密封、表面防腐处理和特殊的防水功能，可满足风力发电机在极恶劣环境条件下高可靠、长寿命工作的需要。
附图说明
图1为防水编码器的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本防水编码器，包括：
一个底壳2，它具有一个平板21，平板21上面中部有一个圆柱形空心突台22，空心突台22顶面中心处向突台22内延伸形成一个轴座23，轴座23上端面有一个凹腔24，轴座23下端面有一个凹腔25，所述圆柱形空心突台22内在同一圆周上设置两个u形槽26、27；
一个旋钮1，它包括一个旋钮盖11，旋钮盖11内周壁固装一个多极磁环12，旋钮盖11内于旋钮盖11顶面中心处固装一个轴13，所述旋钮盖11套设于所述底壳2的突台22外，旋钮盖11上的轴13贯穿底壳2上的轴座23后下端处于轴座23下端面的凹腔25中并于轴13的下端设置卡环6，轴座23下端面的凹腔25安装一个防水塞7；
一个控制电路板3，安装于所述底壳2的空心突台22内；以及两个霍尔元件4、4’，分别安装于所述底壳2的两个u形槽26、27内，并与所述控制电路板3连接。
本防水编码器还包括旋钮定位机构，该旋钮定位机构包括：设置于所述圆柱形空心突台22的顶面上的若干径向凹槽28，设置于所述旋钮盖11的内顶面的若干突点14，以及设置于所述旋钮1的轴12上的弹性垫圈；弹性垫圈使旋钮盖11顶面压向空心突台22顶面，从而使旋钮盖11上的突点14嵌入空心突台22上的凹槽28中，达到对旋钮定位的目的。