CN103354342B - 一种回转机构的内绕线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了信号传输领域内的一种回转机构的内绕线装置,包括经轴承、扁平电缆相连的固定系统和回转系统,本发明通过回转系统绕着固定系统转动,使得回转系统内的运动夹线器转动时,相应的动滑轮组也做转动,此时绕设在滑轮组上的扁平电缆沿动滑轮组作相应转动,以保证其在动滑轮组上的张紧度,从而保证了回转系统在0~360°范围内的任何位置正反转时扁平电缆均可贴合在内绕线鼓、动滑轮组以及外绕线鼓上,避免出现电缆“过松折叠”或“过紧拉断”的现象,本发明结构简单,降低了制造成本,同时运行可靠,保证了电缆信号传输的稳定性,可用于0~360°旋转的雷达天线座和一些中小功率的回转机构中。

Description

一种回转机构的内绕线装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种信号传输装置,特别涉及一种绕线装置。
背景技术
[0002] 汇流环在航天、航空、航海以及各种精密仪器领域都有广泛的需求,汇流环用以实现两个相对转动的部件间的电功率或电信号的传输,以避免相对转动时把导线缠绕扭断,汇流环的特点是在一个圆周上可以有多个电流通道,不因与之固定在一起的转子360°旋转而产生电缆绞结,现在汇流环己经得到了广泛的应用,尤其在旋转雷达天线系统中汇流环更是必不可少的。其不足之处在于,在长期使用过程中,会出现“过度磨损”或“接触电阻变大”的故障,从而影响设备的使用,并不可靠,同时汇流环的成本较高,不能普及。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种回转机构的内绕线装置,保障信号传播的稳定性,使其运行可靠,降低制造成本。
[0004] 本发明的目的是这样实现的:一种回转机构的内绕线装置,包括经轴承、扁平电缆相连的固定系统和回转系统;所述固定系统包括底座、内绕线鼓、外绕线鼓、定滑轮以及电缆压板,所述内绕线鼓固定在底座中央,所述外绕线鼓套设在内绕线鼓外周,且固定在底座上,所述定滑轮固定在底座上,所述电缆压板固定在内绕线鼓上形成扁平电缆输入端,所述底座与轴承的内圈固定连接;所述回转系统包括与轴承外圈固定连接的安装板,所述安装板底部固定连接有回转体,所述安装板顶部固定有套装在内绕线鼓外周的固定圈,所述固定圈上沿内绕线鼓外周设置有动滑轮组,所述安装板上还固定设置有运动夹线器形成扁平电缆输出端,所述运动夹线器设置在外绕线鼓下方外周;所述扁平电缆的一端连接在扁平电缆输入端,另一端连接在扁平电缆输出端上,所述扁平电缆沿其输入端至输出端先顺时针绕设在内绕线鼓外周,再逆时针绕设在动滑轮组外周。
[0005] 本发明中由于回转体相对底座作O〜360°回转运动,因此必须将一些驱动系统的电源线和控制线从底座上安全地传输到回转体内,故只需考虑回转体和底座之间的电缆传输关系;采用扁平电缆作为传输电缆,该电缆的一端经电缆压板和螺钉固定在内绕线鼓上,其引出线与底座系统总电缆连接,扁平电缆的另一端由运动夹线器夹紧作为输出端,运动夹线器随回转体一起旋转,扁平电缆输出端的引出线与回转体上的接线端相连,完成回转体和底座之间的电缆传输;扁平电缆绕线的方法是:回转体在0°位置时,扁平电缆从输入端处绕内绕线鼓外圈顺时针缠一圈后,再沿六个动滑轮的外圈逆时针缠绕一圈,实行内圈双圈缠线,然后经过定滑轮转向引至运动夹线器夹紧,实行外圈单圈缠线,最后从电缆引出口处引出。
[0006] 本发明工作时,外绕线鼓固定,运动夹线器夹紧扁平电缆的输出端沿外绕线鼓的外圈缠绕,实行外圈单圈缠线;内绕线鼓不动,动滑轮组和固定圈与运动夹线器作同步旋转,实行内圈双圈缠线;当运动夹线器转动时,相应的动滑轮组也做转动,此时绕设在滑轮组上的扁平电缆沿动滑轮组作相应转动,以保证其在动滑轮组上的张紧度,从而保证了回转系统在O〜360°范围内的任何位置正反转时扁平电缆均可贴合在内绕线鼓、动滑轮组以及外绕线鼓上,避免出现电缆“过松折叠”或“过紧拉断”的现象。与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明结构简单,降低了制造成本,同时运行可靠,保证了电缆信号传输的稳定性。本发明可用于旋转雷达天线云台中。
[0007] 作为本发明的改进,所述动滑轮组由均匀分布在内绕线鼓外周的六个动滑轮组成,所述六个动滑轮的轴线位于与内绕线鼓同心的一圆周上,该圆周的直径为所述外绕线鼓外径的1/2倍。其中所述圆周直径为D1,外绕线鼓外径为D2,即D2=2D1,本发明工作时,当回转系统相对固定系统逆时针旋转α时,运动夹线器夹紧扁平电缆的输出端沿外绕线鼓的外圈逆时针缠绕收线,收线的长度为paD2/360°,同时由于六个动滑轮和固定圈也逆时针旋转α,实行放线,放线的长度为2paDl/360°,由于D2=2D1,所以收线的长度与放线的长度正好相等;当回转系统相对固定系统从α位置顺时针向0°位置旋转β时,运动夹线器夹紧扁平电缆的输出端沿外绕线鼓的外圈顺时针旋转进行放线,放线的长度为ρβϋ2/360°,六个动滑轮和固定圈也顺时针旋转β,实行收线,收线的长度为2ρβϋ1/360°,由于D2=2D1,所以收线的长度与放线的长度正好相等。这样就保证了回转系统在O〜360°范围内的任何位置正反转时收线的长度和放线的长度完全相等,从而在扁平电缆的传输过程中,避免了出现的电缆“过松折叠”或“过紧拉断”的现象,进一步确保扁平电缆信号传输的稳定性以及可靠性。
[0008] 为了进一步保证电缆回转过程中电缆的稳定性,所述内绕线鼓上与定滑轮同向对应位置处开设有压板槽,所述电缆压板经螺钉安装在所述压板槽内,所述外绕线鼓上开设有与所述压板槽对应的缺口,所述压板槽外侧对应设置有一动滑轮。
[0009] 为了进一步增强本装置工作的可靠性,所述轴承为带齿轴承,所述底座上分别安装有驱动轴承外周转动的回转驱动装置以及检测轴承转速和位置的回转数据反馈装置。通过回转数据反馈装置及时检测回转体瞬时位置和瞬时速度,从而确保回转体工作正确。
附图说明
[0010] 图1为本发明结构示意图。
[0011] 图2为图1的俯视图。
[0012]图3为本发明逆时针旋转时的工作状态图。
[0013] 其中,I底座,2带齿轴承,2a外圈,2b内圈,3安装板,4扁平电缆,4a输入端,4b输出端,5运动夹线器,6定滑轮,7动滑轮,8固定圈,9外绕线鼓,10电缆压板,11内绕线鼓,12回转体,13回转驱动装置,14回转数据反馈装置。
具体实施方式
[0014] 如图1-2所示的一种回转机构的内绕线装置,包括经带齿轴承2、扁平电缆4相连的固定系统和回转系统;固定系统包括底座1、内绕线鼓11、外绕线鼓9、定滑轮6以及电缆压板10,带齿轴承2的内圈2b与底座I固定连接,底座I与内绕线鼓11制成一体,且内绕线鼓11位于底座I的中央,外绕线鼓9套设在内绕线鼓11外周,且经螺钉固定在底座I上,定滑轮6固定在底座I上,内绕线鼓11上与定滑轮6同向对应位置处开设有压板槽,压板槽内经螺钉安装有电缆压板10形成扁平电缆4输入端4a,外绕线鼓9上开设有与压板槽对应的缺口 ;回转系统包括与带齿轴承2外圈2a固定连接的安装板3,安装板3底部经螺钉固定连接有回转体12,安装板3顶部固定有套装在内绕线鼓11外周的固定圈8,固定圈8上沿内绕线鼓11外周设置有动滑轮7组,动滑轮7组由均匀分布在内绕线鼓11外周的六个动滑轮7组成,六个动滑轮7的轴线位于与内绕线鼓11同心的一圆周上,该圆周的直径为外绕线鼓9外径的1/2倍,压板槽外侧对应设置有一动滑轮7,安装板3上还固定设置有运动夹线器5形成扁平电缆4输出端4b,运动夹线器5设置在外绕线鼓9下方外周;扁平电缆4的一端连接在扁平电缆4输入端4a,另一端连接在扁平电缆4输出端4b上,扁平电缆4沿输入端4a至输出端4b先顺时针绕设在内绕线鼓11外周后,再逆时针绕设在动滑轮7组外周,底座I上分别安装有驱动轴承外周转动的回转驱动装置13以及检测轴承转速的回转数据反馈装置14。
[0015] 本发明中,外绕线鼓9固定,运动夹线器5夹紧扁平电缆4的输出端4b沿外绕线鼓9的外圈2a缠绕,实行外圈2a单圈缠线;内绕线鼓11不动,动滑轮7组和固定圈8与运动夹线器5作同步旋转,实行内圈2b双圈缠线;动滑轮7轴线所在圆周的直径为D1,外绕线鼓9外径为D2,且D2=2D1,本发明工作时,如图3所示,当回转系统相对固定系统逆时针旋转α时,运动夹线器5夹紧扁平电缆4的输出端4b沿外绕线鼓9的外圈2a逆时针缠绕收线,收线的长度为paD2/360°,同时由于六个动滑轮7和固定圈8也逆时针旋转a,实行放线,放线的长度为2paDl/360°,由于D2=2D1,所以收线的长度与放线的长度正好相等;同理,当回转系统相对固定系统从α位置顺时针向0°位置旋转β时,运动夹线器5夹紧扁平电缆4的输出端4b沿外绕线鼓9的外圈2a顺时针旋转进行放线,放线的长度为P i3D2/360°,六个动滑轮7和固定圈8也顺时针旋转β,实行收线,收线的长度为2pi3Dl/360°,由于D2=2D1,所以收线的长度与放线的长度正好相等。这样就保证了回转系统在O〜360°范围内的任何位置正反转时收线的长度和放线的长度完全相等,从而在扁平电缆4的传输过程中,避免了出现的电缆“过松折叠”或“过紧拉断”的现象;通过设置压板槽,保证了电缆由输入端4a延伸后绕设内绕线鼓11时的贴合度,从而确保电缆的稳定性;通过在外绕线鼓9上设置缺口保证定滑轮6工作时不受外绕线鼓9的影响。
[0016] 本发明并不局限于上述实施例,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种回转机构的内绕线装置,其特征在于,包括经轴承、扁平电缆相连的固定系统和回转系统; 所述固定系统包括底座、内绕线鼓、外绕线鼓、定滑轮以及电缆压板,所述内绕线鼓固定在底座中央,所述外绕线鼓套设在内绕线鼓外周,且固定在底座上,所述定滑轮固定在底座上,所述电缆压板固定在内绕线鼓上形成扁平电缆输入端,所述底座与轴承的内圈固定连接; 所述回转系统包括与轴承外圈固定连接的安装板,所述安装板底部固定连接有回转体,所述安装板顶部固定有套装在内绕线鼓外周的固定圈,所述固定圈上沿内绕线鼓外周设置有动滑轮组,所述安装板上还固定设置有运动夹线器形成扁平电缆输出端,所述运动夹线器设置在外绕线鼓下方外周; 所述扁平电缆的一端连接在扁平电缆输入端,另一端连接在扁平电缆输出端上,所述扁平电缆沿其输入端至输出端先顺时针绕设在内绕线鼓外周,再逆时针绕设在动滑轮组外周。
2.根据权利要求1所述的一种回转机构的内绕线装置,其特征在于,所述动滑轮组由均匀分布在内绕线鼓外周的六个动滑轮组成,所述六个动滑轮的轴线位于与内绕线鼓同心的一圆周上,该圆周的直径为所述外绕线鼓外径的1/2倍。
3.根据权利要求2所述的一种回转机构的内绕线装置,其特征在于,所述内绕线鼓上与定滑轮同向对应位置处开设有压板槽,所述电缆压板经螺钉安装在所述压板槽内,所述外绕线鼓上开设有与所述压板槽对应的缺口,所述压板槽外侧对应设置有一动滑轮。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种回转机构的内绕线装置,其特征在于,所述轴承为带齿轴承,所述底座上分别安装有驱动轴承外周转动的回转驱动装置以及检测轴承转速和位置的回转数据反馈装置。
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