CN106873083A - 光电混合旋转连接器 - Google Patents

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CN106873083A CN201510914912.4A CN201510914912A CN106873083A CN 106873083 A CN106873083 A CN 106873083A CN 201510914912 A CN201510914912 A CN 201510914912A CN 106873083 A CN106873083 A CN 106873083A
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李晓波
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G—PHYSICS
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Abstract

光电混合旋转连接器，改变了光纤旋转连接器与电滑动环之间的连接装配。具体说是将原有的滚动轴承更改为滑动轴承，滑动轴承具有更小的径向尺寸，提升承载负荷、减小了振动和噪声，明显减小光纤旋转连接器的尺寸；将连接器分为左右两部分，分别为定子和转子部分；为避免径向应力过大所造成的轴承磨损，轴承和转子镜架之间采用过渡配合；为解决同轴度问题，套筒和底盘用于与光纤准直器配合的孔利用一根研磨棒研磨出来，即是同一圆柱面；底盘跟电滑动环的定子采用螺栓紧固连接，光纤准直器直接装入三槽柱和底盘当中，两个圆筒的内外表面采用过盈配合方式连接，同时保证了两圆柱面的同轴度以及装配可靠性。

Description

光电混合旋转连接器
技术领域
本发明涉及一种光电混合旋转连接器，尤其适用于旋转机械。
背景技术
旋转连接器的最初形式是电滑动环( Electrical Slip Ring )，它是依靠电刷与环壁接触，从转动的金属环向静止环传输电力电流和数据信号。电滑动环的技术出现的较早，相对比较成熟，应用很广泛。然而随着对信号带宽要求越来越高，如视频信号、多媒体信号等等，电滑动环明显表现出潜在的局限性。带宽低是电滑动环一个较大的弱点，此外电互连本身存在的时钟扭歪、能耗大和抗干扰性差等缺点使得电滑动环只适合一些速率较低的信号传输。对于一些高频和高速信号，信号的误码率会显著增加。由于电滑动环是依靠电刷传输信号，电刷的质量将严重影响信号的传输质量。电刷与环壁之间的摩擦是不可避免的，这也限制了电滑动环的使用寿命。
随着光纤技术的发展和成熟运用，越来越多的场合采用光纤光缆作大传输介质，以光的形式进行信号的传输，逐步取代了以往的以电线电缆为传输介质，以电的形式进行信号的传输；各种光纤器件也不断的涌现出来，并逐步取代了以往的同类电子器件。光纤旋转连接器正是在这种情况下逐步进入人们的视线的。光纤旋转连接器( Fiber optic rotary joint, FORJ )，也被称之为Optical Rotary Coupler，是一种将光信号从一个旋转的平台不间断传输到另一静止平台的光纤器件。由于它具有传输容量大，对电磁干扰免疫，体积小，重量轻等诸多优点而在很多场合逐步取代了电滑动环。
发明内容
为了克服现有的光电混合旋转连接器在实际结构中为保证所有信号和能量的正常传输，即括能量的损失小、信号的信噪比高，整个光电混合旋转连接器的过大等问题，本发明提供一种新型的光电混合旋转连接器，改变了光纤旋转连接器与电滑动环之间的连接装配，选择单通道旋转连接器；其次，调整光传输系统除光纤旋转连接器以外的光电器件与电滑动环之间连接的结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将原有的滚动轴承更改为滑动轴承，相对于滚动轴承，滑动轴承具有更小的径向尺寸，提升承载负荷、减小了振动和噪声，明显减小光纤旋转连接器的尺寸；将连接器分为左右两部分，分别为定子和转子部分，同时，为避免径向应力过大所造成的轴承磨损，轴承和转子镜架之间采用过渡配合；套筒和底盘用于与光纤准直器配合的孔是最后利用一根研磨棒研磨出来的，即是同一圆柱面，以解决同轴度问题；底盘跟电滑动环的定子采用螺栓紧固连接，光纤准直器直接装入三槽柱和底盘当中，两个圆筒的内外表面采用过盈配合方式连接，同时保证了两圆柱面的同轴度以及装配可靠性。
本发明的有益效果是：新型光电混合旋转连接器具有更小的径向尺寸，提升承载负荷、减小了振动和噪声，明显减小光纤旋转连接器的尺寸，在保证装配方便的前提下，优化了制造工艺，降低了加工成本以及加工难度，提升连接器整体的使用寿命，与其他零部件配合使用更方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是光纤旋转连接器原理结构图。
图2是光纤旋转连接器结构示意图一。
图3是光纤旋转连接器结构示意图二。
图4是采用过盈配合的结构改进示意图。
图1中，1-1.外套筒，1-2.定子镜架，1-3.紧固螺栓，1-4,前螺栓，1-5.轴承，1-6.后螺栓，1-7.压盖，1-8.转子镜架，1-9.紧固螺栓，1-10.转动拨片。
图2中，2-1.底盘，2-2.光纤准直柱，2-3.三槽柱。
图3中，3-1.底盘，3-2.套筒。
具体实施方式
优选的，将滚动轴承为滑动轴承，相对与滚动轴承，减小径向尺寸、提升承载负荷、减小振动和噪声，明显减小光纤旋转连接器的尺寸。
如图1中所示，该单通道光纤旋转连接器是利用光纤准直器直接耦合光信号的方式来对光纤准直器进行定位，使得装配也较为简单。连接器分为左右两部分，分别为定子和转子部分。定子部分由定子镜架 1-2 和紧固螺柱 1-3 构成；转子由转子镜架 1-8、紧固螺柱 1-9 和转动拨片 1-10 构成；定子和转子的外部是外套筒 1-1，转子和外套筒之间利用轴承装配，轴承和转子镜架之间采用过渡配合，以避免径向应力过大所造成的轴承磨损。
如图2所示，底盘2-2跟电滑动环的定子采用螺栓紧固连接，光纤准直器2-2直接装入三槽柱2-3和底盘2-1当中；A 为三槽柱2-3和底盘配合，作为滑动轴承结构；B 为光纤准直器2-2与底盘2-1内孔配合，C 为光纤准直器2-2与三槽柱2-3的内孔配合；为了保证光纤旋转连接器的性能，减小角度偏差带来的损耗，要求 A,B,C 三处配合精度很高。

Claims (5)

1.光电混合旋转连接器，改变了光纤旋转连接器与电滑动环之间的连接装配，其特征是：应用于旋转机械中，分为定子与转子部分；将原有的滚动轴承更改为滑动轴承；将连接器分为左右两部分；套筒和底盘用于与光纤准直器配合的孔是最后利用一根研磨棒研磨出来的；底盘跟电滑动环的定子采用螺栓紧固连接。
2.根据权利要求1所述的光电混合旋转连接器，其特征是：为使得具有更小的径向尺寸，提升承载负荷、减小了振动和噪声，明显减小光纤旋转连接器的尺寸，将原有的滚动轴承更改为滑动轴承。
3.根据权利要求1所述的光电混合旋转连接器，其特征是：将连接器分为左右两部分，分别为定子和转子部分，同时，为避免径向应力过大所造成的轴承磨损，轴承和转子镜架之间采用过渡配合。
4.根据权利要求1所述的光电混合旋转连接器，其特征是：底盘跟电滑动环的定子采用螺栓紧固连接，光纤准直器直接装入三槽柱和底盘当中，两个圆筒的内外表面采用过盈配合方式连接，同时保证了两圆柱面的同轴度以及装配可靠性。
5.根据权利要求1所述的光电混合旋转连接器，其特征是：为解决同轴度问题，套筒和底盘用于与光纤准直器配合的孔是最后利用一根研磨棒研磨出来的，即是同一圆柱面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111708120A (zh) * 2020-07-01 2020-09-25 武汉理工大学 一种高速多通道光纤旋转连接器

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