新闻资讯 / 径向磁环装在哪里?4 类应用位置、磁道结构与安装方式

径向磁环装在哪里?4 类应用位置、磁道结构与安装方式

IKVE 径向非孔磁环(内圈减薄设计)

径向磁环把磁道录在环的圆柱面上,读数头沿径向从侧面读取——这一点决定了它的安装位置与轴向磁环不同。它落地的地方集中在四类:电机转子反馈、关节模组、回转工作台、以及需要中空走线的旋转轴。装进设备前,内径、极对数、配套芯片与安装间隙要先定。

一、径向磁环的磁道做在哪个面上

IKVE 径向非孔磁环:磁道录在外圆柱面上,内圈为不锈钢支撑环
径向非孔磁环——磁性硫化橡胶层做在外圈并沿径向充磁,内圈为不锈钢支撑环

径向磁环与轴向磁环的差别,不在于尺寸,在于磁道录在哪个面上。

轴向磁环的磁道录在环的端面,一圈圈同心圆排列,磁化方向沿轴向,读数头需要从端面方向贴近。径向磁环的磁道录在环的外圆柱面上,磁化方向沿半径,读数头从侧面沿径向读取。

这个差别直接决定安装:端面读数要求轴的端头留出空间,侧面读数要求环的外圈留出贴近距离。设备里能腾出哪一块空间,往往就决定了该用哪一种。

径向磁环同样是双码道结构:主轨道 32 或 64 个极对,副极道为 31 或 63 个极对,两者相差一个极对——和游标卡尺用两把刻度相差一格的尺读出精确读数是同一个思路,相位差在整个圆周内只出现一次,因此可以一次解算出绝对角度。

磁环本体由磁性硫化橡胶化合物与不锈钢支撑环复合而成:橡胶层承担磁场编码与附着,不锈钢环提供结构刚性与安装基准。磁环本身不输出信号,必须与配套的读数头或编码器芯片组合,才构成完整的测量系统。

二、径向磁环能测什么

径向磁环承担的是旋转运动的测量,按输出的信息分成三类。

① 速度测量。磁环随轴转动,读数头输出连续脉冲,脉冲频率正比于转速。这类用法常见于电机转速反馈与转速监测:磁环套在电机轴上,读数头固定在旁边,测的就是金属轴本身的转速,不需要再加装测速齿盘。

② 位置与角度测量。读取脉冲数即可得到轴转过的角度,用于连续跟踪转角变化,比如转台的回转角度、辊子的转动位置。

③ 绝对角度测量。与 iC-MU 系列编码器芯片配合时,径向磁环的两条码道(主轨道 32 / 64 极对、副极道 31 / 63 极对)可以解算出绝对角度——设备上电瞬间就知道当前停在哪个角度,不需要先找参考点。

三、径向磁环装在哪:4 类安装位置

磁道在外圆柱面这一点,把径向磁环能装的位置框定了下来。

① 电机的转子端。伺服电机、云台电机、无框力矩电机都需要转子位置反馈。磁环套在电机轴上,读数头沿径向贴近外圆柱面读取,不占用轴的端部空间。这类位置转速高,磁环的强粘合工艺支持到 20000 转/分。

② 关节模组。机器人关节需要知道关节轴线转到了哪个角度。径向磁环的内径可以按轴径选配(标准规格覆盖 20.00 mm ~ 53.10 mm),直接套在关节轴或减速器输出端;环本身很薄,不额外增加关节的轴向长度。

③ 回转工作台与分度盘。机床转台、分度盘这类回转体,需要连续的角度位置反馈。磁环套在回转轴上,读数头固定在座体一侧,非接触测量,耐油污与粉尘,可在潮湿与多尘的现场长期运行。

④ 中空走线的旋转轴。协作机器人关节、需要过线或过气的旋转机构,轴是空心的。磁环套在空心轴的外圆柱面上,线束从中心穿过,读数头在侧面读取,两者互不干涉。

这四类位置有一个共同点:轴的端头不空、或者轴向空间压根排不出来。当读数只能从侧面下手时,径向磁环就从结构上对上了。

以协作机器人的关节为例:关节内部要走电机线、编码器线和气管,轴通常做成空心,端头被线束和法兰占满。磁环套在空心轴的外圆柱面上,读数头贴在关节壳体内侧——这套排布既不需要在轴端留位置,也不用把线束绕开传感器。

四、装配前要定下来的几件事

把径向磁环装进设备,绕不开这几项,而且是有先后的。

  • 内径——能不能套进你的轴,标准规格覆盖 20.00 mm ~ 53.10 mm,轴径落在两档之间时按定制处理
  • 极对数——主轨道 32 或 64 极对,决定圆周被细分到什么程度
  • 配套芯片——径向磁环通常与 iC-MU、iC-MU150 芯片配合,芯片型号与磁环规格需要对应
  • 安装间隙——芯片到磁环的间隙要落在芯片允许的范围内,并保持全周均匀
  • 温度与转速——确认工况落在磁环的允许范围内

以标准规格 128A32 配合 iC-MU 芯片为例:芯片到磁环的安装间隙为 0.4 mm,磁环内径 20.00 mm、外径 24.50 mm,不锈钢支撑环厚 6.00 mm。这几个数要提前锁进结构图纸——间隙过大信号强度不足,过小则有刮擦风险;安装偏心还会让间隙在旋转中周期性变化,表现为角度误差随转动起伏。

五、IKVE 的径向磁环规格

IKVE(深圳市埃克韦斯科技有限公司)成立于 2016 年,位于深圳市坪山区,专注磁编码技术与工业自动化位置测量。径向磁环方向的标准规格为 128A32 与 150A64:主轨道极对数 32 或 64,副极道 31 或 63,相差一个极对。

尺寸方面,内径覆盖 20.00 mm ~ 53.10 mm,外径 24.50 mm ~ 59.60 mm,不锈钢支撑环厚 6.00 mm ~ 8.00 mm;配合 iC-MU、iC-MU150 芯片使用,芯片到磁环的安装间隙 0.4 mm。

材料与环境方面:磁性硫化橡胶化合物与不锈钢支撑环复合,20 ℃ 剩磁 Br 为 25 mT,剩磁温度系数 −0.19 %/K,矫顽场强 240 KA/m;工作温度 −40 ℃ ~ +120 ℃,抗冲击 500 g、抗振动 2000 Hz,最高转速 20000 转/分,可在泥土、沙尘、盐分、油和润滑脂环境中运行。

磁环适配霍尔、AMR、GMR 等各类传感器技术,直径、极对数与安装方式均支持定制。

标准规格是选型的起点,不是边界:轴径落在两档之间、需要带参考点、或要在指定位置开安装孔时,都可以按图纸定制。需要提前说清楚的是配套芯片——磁环的直径与极对数一旦定下,对应的芯片型号也跟着定,中途更换会牵动整个测量方案。

六、安装与使用注意

远离外部强磁场。磁环与读数头附近不要放置永磁体、磁力夹具、电磁铁或退磁设备。外部强磁场会改变磁环的磁化状态,降低系统精度甚至导致信号异常;装配时建议使用无磁工具。

控制安装间隙。芯片到磁环的间隙不只要数值对,全周均匀同样重要。安装面应平整、无异物,安装孔位均匀锁紧,避免局部应力让磁环变形。

留意工作温度。建议在 −40 ℃ ~ +120 ℃ 范围内使用,超出范围磁性能无法保证。

清洁粘接面。粘接前清洁安装面,油污与粉尘会影响粘合强度;强粘合工艺支持最高 20000 转/分的转速。

径向磁环真正省下的,是那几毫米轴向空间——而设备里最贵的,往往就是这几毫米。

相关产品:径向非孔磁环 · 轴向游标磁环(Nonius)。如需按轴径与工况做选型建议,可联系 IKVE 工程师。

← 返回新闻资讯