CN104536095A - 一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器 - Google Patents

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陈飞
黄超
邓志强
戎金平
张盘生
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Abstract

本发明公开了一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，包括转子支架、定子支架，转子支架上设有呈上、下分布的两排转子接头，两排转子接头上设有光纤输入编号，用于与电缆卷筒相连接，定子支架上设有呈上、下分布的两排定子接头，两排定子接头上设有光纤输出编号，用于与电缆卷筒滑环箱相连接，电缆卷筒在不超过规定圈数的情况下旋转，为了防止光缆卷绕时过紧或者过松，将第一螺旋光缆正向卷绕，第二螺旋光缆反向卷绕，两者形成一个扣环，弯曲半径大于20cm，完全满足弯曲运动，而且，不会损坏电缆卷筒上的电缆，构思巧妙，具有良好的应用前景。

Description

一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器
技术领域
本发明涉及一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，属于光纤连接技术领域。
背景技术
目前，码头起重设备均趋向于数字化调速系统，更安全、更高效是起重机不断追求的目标，首先，出于更安全考虑，需要起重机能够显示运行状态；记录故障发生前后的运行轨迹、操作指令、机械状态，通过PLC、视屏系统等分析判断，避免危险操作；对日常维护及时提醒等安全监控功；其次，出与更高效考虑，需要起重机具备自动定位、防摇控制、箱号识别、流程控制等自动化的管理功能，逐步趋向于起重机装卸自动或半自动运行。
上述的需求，意味着码头的中控室必须与岸边起重机械具备高效、安全的信息交互，理所当然要组成网络、敷设光纤，如何将光纤敷设到起重机的电气房呢？一般港口码头的岸桥、轨道吊、门座式起重机均为沿着固定轨道运行的移式起重机械，码头电缆通过电缆卷筒卷盘上机，通过电缆卷筒滑环箱实现机上电缆和码头供电电缆的对接，因此，机上电缆相对与码头电缆需要做Nx360度的运动。同样，如图1所示，光纤耦合的原理图，光纤之间为直线插接，随电缆一起通过卷盘上机的光纤或者通过光缆卷筒上机的光钎，与机上固定敷设到门腿的光纤也存在相对Nx360度的运动，但是，一般的直线光纤的质地脆，机械强度差，弯曲半径不能过小，必须要大于20cm，且码头光纤1相对于机上光纤2做Nx360度运转，在起重机这样的大型设备上什么样的耦合器才能满足光纤的两个主要特征是损耗和色散的要求，满足光缆抗拉、拖拽的要求，是当前急需解决的问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题是现有的码头光纤1相对于机上光纤2通过耦合器连接时，需要做Nx360度运动，但是，光纤质地脆，机械强度差，弯曲半径不能过小（>20cm），不适合做弯曲运动的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：包括转子支架、定子支架，所述转子支架上设有呈上、下分布的两排转子接头，两排转子接头上设有光纤输入编号，用于与电缆卷筒相连接，所述定子支架上设有呈上、下分布的两排定子接头，两排定子接头上设有光纤输出编号，用于与电缆卷筒滑环箱相连接，所述转子支架内设有第一螺旋光缆，所述第一螺旋光缆一端的各芯子分别顺序安装连接在两排转子接头上，所述定子支架内设有第二螺旋光缆，所述第二螺旋光缆一端的各芯子分别顺序安装连接在两排定子接头上，所述第一螺旋光缆的另一端反转形成扣环，所述扣环的弯曲半径大于20cm，所述扣环与第二螺旋光缆的另一端相连接。
前述的一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：所述转子支架通过位于一侧的呈上、下对称分布的两组滚珠轴承与定子支架的一侧相连接。
前述的一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：所述第一螺旋光缆和第二螺旋光缆的螺旋圈数为40-60圈。
前述的一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：所述转子支架和定子支架上均设有一层透明防护罩。
前述的一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：所述透明防护罩采用聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。
本发明的有益效果是：本发明的用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，包括转子支架、定子支架，转子支架上设有呈上、下分布的两排转子接头，两排转子接头上设有光纤输入编号，用于与电缆卷筒相连接，定子支架上设有呈上、下分布的两排定子接头，两排定子接头上设有光纤输出编号，用于与电缆卷筒滑环箱相连接，电缆卷筒在不超过规定圈数的情况下旋转，为了防止光缆卷绕时过紧或者过松，将第一螺旋光缆正向卷绕，第二螺旋光缆反向卷绕，两者形成一个扣环，弯曲半径大于20cm，完全满足弯曲运动，而且，不会损坏电缆卷筒上的电缆，构思巧妙，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是传统的光纤耦合的原理图。
图2是本发明的用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器的结构示意图；
图3是本发明的用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器的立体图。
附图中标记的含义如下：
1：转子支架；2：定子支架；3：转子接头；4：定子接头；5：第一螺旋光缆；6：第一螺旋光缆；7：扣环；8：滚珠轴承；9：透明防护罩。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，包括转子支架1、定子支架2，转子支架1上设有呈上、下分布的两排转子接头3，两排转子接头3上设有光纤输入编号，用于与电缆卷筒相连接，定子支架2上设有呈上、下分布的两排定子接头4，两排定子接头4上设有光纤输出编号，用于与电缆卷筒滑环箱相连接，转子支架1内设有第一螺旋光缆5，第一螺旋光缆5一端的各芯子分别顺序安装连接在两排转子接头3上，定子支架2内设有第二螺旋光缆6，第二螺旋光缆6一端的各芯子分别顺序安装连接在两排定子接头4上，第一螺旋光缆5的另一端反转形成扣环7，扣环7的弯曲半径大于20cm，防止光纤损坏，环7与第二螺旋光缆6的另一端相连接，从而将第一螺旋光缆7正向卷绕，第二螺旋光缆6反向卷绕，两者之间的的扣环7，完全满足弯曲运动，而且，不会损坏电缆卷筒上的电缆，构思巧妙。
所述转子支架1通过位于一侧的呈上、下对称分布的两组滚珠轴承8与定子支架2的一侧相连接，转子支架1能够以定子支架2的一侧为支点旋转。
所述第一螺旋光缆5和第二螺旋光缆6的螺旋圈数为40-60圈。
所述转子支架1和定子支架2上均设有一层透明防护罩9，保护其内部的第一螺旋光缆5和第二螺旋光缆6，透明防护罩9采用聚甲基丙烯酸甲酯材料制成，缩写PMMA，俗称有机玻璃，为合成透明材料中质地优异，价格又比较适宜的材料。
本发明的用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，使用方便过程如下，电缆卷筒在不超过规定圈数的情况下旋转，为了防止光缆卷绕时过紧或者过松，将第一螺旋光缆正向卷绕，第二螺旋光缆反向卷绕，两者形成一个扣环，弯曲半径大于20cm，第一螺旋光缆和第二螺旋光缆，能够大大缓解光缆卷绕时过紧或者过松的现象，完全满足电缆卷筒的弯曲运动，而且，不会损坏电缆卷筒上的电缆，构思巧妙，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：包括转子支架（1）、定子支架（2），所述转子支架（1）上设有呈上、下分布的两排转子接头（3），两排转子接头（3）上设有光纤输入编号，用于与电缆卷筒相连接，所述定子支架（2）上设有呈上、下分布的两排定子接头（4），两排定子接头（4）上设有光纤输出编号，用于与电缆卷筒滑环箱相连接，所述转子支架（1）内设有第一螺旋光缆（5），所述第一螺旋光缆（5）一端的各芯子分别顺序安装连接在两排转子接头（3）上，所述定子支架（2）内设有第二螺旋光缆（6），所述第二螺旋光缆（6）一端的各芯子分别顺序安装连接在两排定子接头（4）上，所述第一螺旋光缆（5）的另一端反转形成扣环（7），所述扣环（7）的弯曲半径大于20cm，所述扣环（7）与第二螺旋光缆（6）的另一端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：所述转子支架（1）通过位于一侧的呈上、下对称分布的两组滚珠轴承（8）与定子支架（2）的一侧相连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：所述第一螺旋光缆（5）和第二螺旋光缆（6）的螺旋圈数为40-60圈。
4.根据权利要求1所述的一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：所述转子支架（1）和定子支架（2）上均设有一层透明防护罩（9）。
5.根据权利要求1所述的一种用于电缆卷筒的旋转光纤耦合器，其特征在于：所述透明防护罩（9）采用聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。
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