CN107039715B - 接触式无间隙的波导旋转关节 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微波通信技术领域，具体涉及一种接触式无间隙的波导旋转关节，包括波导管旋转组件和同轴套设在波导管旋转组件外部的波导管座，波导管旋转组件与波导管座的内壁之间为间隙配合，二者之间可进行相对周向旋转和轴向移动，还包括压盖和弹性部件，其中，压盖固定在波导管座的左端面上，弹性部件设置于压盖与波导管旋转组件之间所形成的容纳腔中；弹性部件处于压缩形变状态，从而推动波导管旋转组件的右端面向波导管座的左侧面移动，保证二者面接触。本发明的波导旋转关节在结构上采用弹性接触式设计，省略了扼流槽，驻波比较小，插损较小，工作带宽完全覆盖标准波导管的带宽，整体的加工工艺简单，检验尺寸链也简单。

Description

接触式无间隙的波导旋转关节

技术领域

本发明涉及微波通信技术领域，具体涉及一种接触式无间隙的波导旋转关节。

背景技术

在微波通信系统或雷达系统中，通常需要天线方位能进行360°连续旋转，俯仰–25°～120°旋转，极化0°～270°旋转，进而保证天线实现信号搜索，跟踪，目标测量等功能。此时馈源和网络之间必须安装波导旋转关节或同轴旋转关节，保证微波信号能有效传输。

波导旋转关节通常使用金属制造，设置于动态天线系统与静态系统之间，以保证微波信号有效传输。

波导(waveguide)是用来引导微波旋转关节中电磁波的部件。波导一般指的是空心金属管，根据波导横截面的形状不同，可分为矩形波导、圆波导等，矩形波导和圆波导是目前应用最为广泛的两种波导形式，电磁波在金属管内传播，损耗很小。

波导管壁一般采用铜、铝等金属制成，有时内壁还镀有银或金，其导电率很高，波导内壁的空气介质就是电磁波传输的通道，简称为信道，电磁波在波导信道中的传播受到波导内壁的限制和反射等阻抗作用。

市场现有的圆波导旋转关节，大多使用无接触式关节，因波导管与波导管座之间具有一定间隙，因此驻波比较大，插损也较大；为了降低驻波比和插损，在一些对电性能要求较高的地方会在无接触式关节中设计扼流槽。如：中国专利CN 201220374567.1中公开了一种微波旋转关节用波导信道，该波导信道包括首尾相连的第一波导管和第二波导管，所述第一波导管可相对于第二波导管旋转，所述第一波导管和第二波导管的连接处设有扼流信道，所述扼流信道与所述第一波导管和第二波导管内的主信道相通。该专利中的第一波导管可相对于第二波导管旋转，提高了电磁波在主信道中的传输速度，同时在第一波导管和第二波导管的连接处设计扼流信道，使得波导壁上电磁波在流经第一波导管和第二波导管的连接处的缝隙时提供了一个有效的低阻抗信道，从而保证产品的电性能指标不受影响。但是，具有扼流槽(即专利CN 201220374567.1中的扼流信道)的旋转关节反射系数高，功率容量大，但工作频带较窄，且电压驻波比大(电磁波反射损耗大)，插损大(电磁信号衰减幅度大)。当工作频率改变时，因扼流槽的尺寸无法改变，电性能指标会下降。扼流槽设计计算复杂，往往需要最终以试验确定，设计制造成本高。

随着卫星通信的迅猛发展，工作频带越来越宽，而宽频带波导旋转关节的设计中存在扼流特性与宽频带之间的矛盾。宽频带波导旋转关节要求在连接处可平稳旋转，又要保证在动、定波导之间具有良好的电连接，使宽频段覆盖系统能达到较好的驻波和较小的插入损耗。

中国专利CN201621018239.2中公开一种波导旋转关节，包括第一波导同轴转换器、第二波导同轴转换器、第一轴承和第二轴承，第一波导同轴转换器包括第一脊和第一连接件，第二波导同轴转换器包括第二脊和第二连接件，第二连接件插入第一连接件内，第一轴承和第二轴承套接在第二连接件上，第一脊和第二脊可拆卸连接，第一波导同轴转换器、第二波导同轴转换器、第一轴承和第二轴承共轴旋转。该专利中引入了轴承作为第一波导同轴转换器和第二波导同轴转换器之间的旋转件，通过一系列复杂的配合，驻波比和插损有所下降，但一方面该结构较为复杂，第一脊和第二脊的尺寸有严格要求，加工工艺复杂，还需要调谐螺钉等辅助部件，另一方面为了确保电气连续性仍需要加工多个扼流槽，进一步增加加工难度，而且该波导旋转关节也不能适用于工作频率改变时的工作状态。

姚晔在“接触式波导旋转关节机构设计”，《电子机械工程》，2007，23(1)，P 42中设计了一种接触式旋转关节，利用带有缝隙的弹性管作为波导旋转关节的连接件，使用此弹性管代替扼流槽，满足了宽频带覆盖的要求。但是，此旋转关节加工工艺复杂，需采用线切割工艺加工七个周期1.3mm的槽，彼此相邻的槽相交90°，槽宽为0.3mm±0.05mm，弹性波导壁厚3.55±0.05mm.费用高，所开的弹性槽在实际工况下还是对电气性能有影响；另一方面，此接触式旋转关节在长时间磨损和运转时，会出现因磨损和变形造成的转动力矩变大，转动不灵活现象。

鉴于此，对于接触式圆波导旋转关节的结构设计仍具有很大的提升空间，以期在不增加结构复杂度和加工难度的前提下，降低驻波比和插损，保证电气性能并尽量覆盖标准波导管的带宽。

发明内容

为了解决现有技术中无接触式圆波导旋转关节，驻波比较大，插损也较大，带有扼流槽的无接触式圆波导旋转关节，在制作工艺复杂，扼流槽尺寸计算复杂，设计制造成本高；并且带有扼流槽的波导旋转关节工作频带较窄，一旦工作频率改变时，因扼流槽的尺寸无法改变，电性能指标会下降的问题，本发明提供了一种接触式无间隙的波导旋转关节。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种接触式无间隙的波导旋转关节，包括波导管旋转组件和同轴套设在所述波导管旋转组件外部的波导管座，所述波导管旋转组件与所述波导管座的内壁之间为间隙配合，二者之间可进行相对周向旋转和轴向移动，还包括压盖和弹性部件，其中，

所述压盖固定在所述波导管座的左端面上，所述压盖与所述波导管旋转组件之间形成容纳腔；

所述弹性部件设置于所述容纳腔中，且所述弹性部件的自然长度大于所述容纳腔的长度，弹性部件处于压缩状态，从而推动波导管旋转组件的右端面向所述波导管座右端壁的左侧面移动，保证二者面接触。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述波导管旋转组件包括波导管、轴承组件和锁紧螺母；

所述波导管为中空管状，其中部的外壁上具有限位凸起，所述波导管右端的外壁上具有第一螺纹区；

所述轴承组件套设在所述波导管上，所述轴承组件包括至少两个轴承，所述轴承组件的左端轴承的内圈左端面与所述限位凸起的右侧面相接触，所述锁紧螺母通过内侧的螺纹旋紧在所述波导管右端的第一螺纹区上，并且所述锁紧螺母紧压所述轴承组件的右端轴承的内圈右端面，通过限位凸起和锁紧螺母的夹持作用，实现所述轴承组件中全部轴承的内圈与波导管之间相对固定。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述轴承组件中相邻的轴承之间通过相互套设的轴承内套和轴承外套进行定位，所述轴承内套直接套设在所述波导管上，所述轴承外套同轴套设在所述轴承内套的外部；

所述轴承内套的两端顶面分别与位于该轴承内套两侧的轴承内圈相接触，所述轴承外套的两端顶面分别与位于该轴承外套两侧的轴承外圈相接触，从而实现对相邻的轴承的定位；

所述轴承、轴承内套、轴承外套的中心轴线均与波导管的中心轴线重合。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述弹性部件的右端与轴承组件中左端轴承外圈的左端面之间还设置有间隙消除环，所述间隙消除环把弹性部件的位移和力传递给波导管旋转组件。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述波导管座的右端壁的左侧面具有第一耐磨层，所述第一耐磨层为石墨颗粒层。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述波导管的右端面具有第二耐磨层，所述第二耐磨层为硬质合金层。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述右端轴承的外圈与所述波导管座内壁上的轴肩之间有一间隙，所述间隙用于补偿波导管与波导管座之间的接触磨损。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述波导管座的左端面为法兰面，所述法兰面上具有螺纹孔，所述压盖通过压盖螺丝旋入螺纹孔中，从而固定在所述波导管座的法兰面上。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述锁紧螺母和所述波导管上的第一螺纹区结合处涂有螺纹胶，以确保螺纹连接不易松脱。

进一步地，本发明所述的接触式无间隙的波导旋转关节中，所述轴承内套与所述波导管之间为间隙配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的波导旋转关节在结构上采用弹性接触式设计，克服了传统的非接触式波导旋转关节，驻波比大，即电磁波反射损耗大，插损大，即电磁信号衰减幅度大的缺陷。

2、本发明的波导旋转关节在结构上采用弹性接触式设计，省略了扼流槽，相对于目前广泛使用的带有扼流槽的旋转关节，克服了因扼流槽尺寸计算复杂，需要以试验确定，设计制造成本高的问题；并且避免了带有扼流槽的波导旋转关节工作频带较窄，一旦工作频率改变时，因扼流槽的尺寸无法改变，电性能指标会下降的问题。

3、本发明的波导旋转关节在波导管和波导管座的接触面上设计了耐磨层，波导旋转关节通常只是低速旋转，通常180000小时磨损达0.01mm，耐磨层提高了波导关节的安全使用寿命。

4、此外，本发明的波导旋转关节在轴承组件中右端第一个轴承的外圈与波导管座的轴肩之间留有间隙，在第一耐磨层和第二耐磨层经长期使用形成磨损后，波导管可以继续在弹性部件的弹力推动下向右移动不断补偿间隙，直至轴承的外圈被波导管座的轴肩挡住，波导管与波导管座的接触面将不再磨损变化，这些措施延长了波导旋转关节的使用寿命，克服了现有技术中的接触式旋转关节存在的在使用中因接触磨损和变形造成的转动力矩变大，转动不灵活的问题。

5、本发明的波导旋转关节在波导管和波导管座之间采用同轴设置的轴承作为支撑旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度；并且轴承、轴承内套、轴承外套和波导管之间均为同轴设置，提高了波导旋转关节的稳定性，同时还可得到更好的阻抗匹配，以及降低微波损耗。

6、本发明的波导旋转关节中波导管和波导管座均选用铝、铜、不锈钢等金属良导体制造，较高的电导率可以降低微波的反射，从而减少微波损耗。

附图说明

图1是本发明接触式无间隙的波导旋转关节的结构剖视图。

图2是本发明接触式无间隙的波导旋转关节的波导管旋转组件的剖视图。

图3是本发明无间隙波导旋转关节的A处局部结构放大示意图。

图中：1-波导管旋转组件、11-波导管、12-锁紧螺母、111-限位凸起、112第一螺纹区、13-轴承、14-轴承内套、15-轴承外套、2-波导管座、21-左端面、22-左侧面、23-螺纹孔、24-轴肩、3-压盖、4-弹性部件、5-容纳腔、6-间隙消除环、7-间隙、8-压盖螺丝。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”、“外部”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

为了解决现有技术中非接触式波导旋转关节，驻波比大，插损大的缺陷和带有扼流槽的波导旋转关节，在制作时扼流槽尺寸计算复杂，需要以试验确定，设计制造成本高；并且带有扼流槽的波导旋转关节工作频带较窄，一旦工作频率改变时，扼流槽的尺寸无法改变，电性能指标会下降的问题，本发明设计了一种接触式无间隙的波导旋转关节，具体结构如图1～图3所示。

本发明的接触式无间隙的波导旋转关节，包括波导管旋转组件1和同轴套设在波导管旋转组件1外部的波导管座2，波导管旋转组件1与波导管座2的内壁之间为间隙配合，二者之间可进行相对周向旋转。波导管旋转组件1与波导管座2的内壁之间也可进行相对的轴向移动。波导旋转关节还包括压盖3和弹性部件4。压盖3固定在波导管座2的左端面21上，压盖3与波导管旋转组件1之间形成容纳腔5。

波导管座2的左端面21为法兰面，法兰面上具有螺纹孔23，压盖3通过压盖螺丝8旋入螺纹孔23中，从而固定在波导管座2的法兰面上。装配时，压盖螺丝和螺纹孔上涂有螺纹胶，以确保螺纹连接不易松脱。螺纹胶可选用本领域常用的各种螺纹胶，优选为中等强度的螺纹胶，以便于拆装。

弹性部件4设置于容纳腔5中，且弹性部件4的自然长度大于容纳腔5的长度，弹性部件处于压缩形变状态，从而推动波导管旋转组件1的右端面向波导管座2右端壁的左侧面22移动，保证二者面接触。

此处的弹性部件可以选用本领域常用的，可以发生弹性形变，实现推动波导管旋转组件轴向移动的弹性部件，如弹性橡胶制造的圆环状橡胶块，或氮气弹簧、蝶形弹簧等，本实施例中选用常见的弹性部件普通螺旋压缩弹簧。

利用弹性部件的弹力，推动波导管旋转组件向波导管座移动，随时保持二者之间的接触为无间隙接触，从而保证馈源和网络之间的微波信号能有效传输。馈源波导管与接收波导管座之间的弹性接触式的传导，省略了设计复杂的扼流槽结构，可以很好的应用于工作频率改变的情况；同时利用弹性部件的推动力，随时补偿接触磨损的间隙，这样的设计同时克服了现有的带有扼流槽的波导旋转关节工作频带较窄，且一旦工作频率改变时，因扼流槽的尺寸无法改变，电性能指标会下降的问题。

波导管座2为内部具有中央通孔的中空管状，中央通孔的右端为阶梯孔，该阶梯孔的孔径自左向右依次减小，波导管座的右端开口为内收式开口，中央通孔的右端开口位于右侧壁的中央。如图2所示，波导管旋转组件1包括波导管11、轴承组件和锁紧螺母12；波导管11也为中空管状，波导管11的右端面与波导管座2右端壁的左侧面22相对且面接触。

波导管11中部的外壁上具有限位凸起111，波导管右端的外壁上具有第一螺纹区112；轴承组件套设在波导管11上，轴承组件包括至少两个轴承13，轴承组件的左端第一个轴承的内圈左端面与限位凸起111的右侧面相接触，锁紧螺母12通过内侧的螺纹旋紧在波导管11右端的第一螺纹区112上，并且锁紧螺母12紧压轴承组件的右端第一个轴承的内圈右端面。

波导管旋转组件与波导管座的内壁之间的间隙配合，也就是轴承的外圈与波导管座的内壁之间为间隙配合。通过限位凸起111和锁紧螺母12的夹持作用，实现轴承组件中轴承13的内圈与波导管11之间相对固定，从而波导管可以与轴承组件中轴承内圈共同实现周向旋转。

具体而言，轴承组件中相邻的轴承13之间通过相互套设的轴承内套14和轴承外套15进行定位，轴承内套14直接套设在波导管11上，轴承外套15同轴套设在轴承内套14的外部。轴承内套14的两端顶面分别与位于该轴承内套14两侧的轴承13内圈相接触，轴承外套15的两端顶面分别与位于该轴承外套15两侧的轴承13外圈相接触；从而轴承内套和轴承外套起到定位、隔离其两侧的轴承的作用。同时，在波导管旋转组件右移的过程中还起到传导力和位移的作用。轴承13、轴承内套14、轴承外套15的中心轴线均与波导管11的中心轴线重合，保证了波导管旋转组件的结构稳定性。

装配时，锁紧螺母12和波导管11上的第一螺纹区112上均涂有螺纹胶，以确保螺纹连接不易松脱。螺纹胶起粘接和密封作用，当涂胶面与空气隔绝并在催化的情况下，能在室温下快速聚合而固化，防止螺纹松脱，保证旋转关节的结构可靠性。螺纹胶可选用本领域常用的各种螺纹胶，优选为中等强度的螺纹胶，以便于拆装。

轴承内套14与波导管11之间为间隙配合。轴承内套与波导管之间可以为过盈配合、间隙配合或过渡配合，间隙配合便于组装和拆卸，因此优选为间隙配合。

在波导管和波导管座之间采用轴承作为支撑旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度；并且轴承提高了波导旋转关节的波导管和波导管座的同心度，从而能更稳定的工作，同时还可得到更好的阻抗匹配，以及降低微波损耗。

轴承组件中的轴承至少为两个，设计原因在于，在实际工况下，与波导旋转关节相连接的部件会发生振动，从而波导管会受到弯折扭力和竖直压力，仅设置一个轴承时，波导管轴承处受力过大，容易出现强度不足而损坏，因此至少两个轴承可以将受力分散，保护波导管不受损坏。如果轴承组件中所包含的轴承数量较多，安装、制作难度提升，也不易保证性能的稳定性可靠性，因此，常用的轴承组件设置两个轴承。轴承之间使用轴承内套和轴承外套进行定位、隔离和传导力的作用。

波导管和波导管座均选用铝、铜、不锈钢等金属良导体制造，较高的电导率可以降低微波的反射，从而减少微波损耗。

实施例2：

本实施例与上述实施例1的不同之处在于弹性部件4的右端与轴承组件中左端第一个轴承外圈的左端面之间还设置有间隙消除环6，间隙消除环6把弹性部件4的位移和弹力作用传递给波导管旋转组件1。

间隙消除环与波导管座为间隙配合，减小摩擦阻力。弹性部件4无法直接压紧轴承外圈，此处增设间隙消除环，间隙消除环为金属材料或者塑料材料加工制成，具有一定硬度，间隙消除环可以在很小的力作用下实现轴向移动，可以将弹性力稳定的传递给间隙消除环，利用间隙消除环与轴承组件的接触面，将弹性力稳定可靠的进行传递，从而，增加力和位移传递过程的可靠性和稳定性。

实施例3：

本实施例与上述实施例1的不同之处在于波导管座2的右端壁的左侧面22具有第一耐磨层，耐磨层为镶嵌的石墨颗粒层。厚度一般为0.05mm～0.01mm。波导管11的右端面具有第二耐磨层，耐磨层为硬质合金层。厚度一般为0.005mm～0.01mm，硬质合金层可以采用金属加工领域常用的涂覆、电镀、化学镀等工艺进行加工。

图中1中A处放大效果，如图3所示，轴承组件中右端第一个轴承的外圈与所述波导管座2内壁上的轴肩24之间有一间隙7，间隙7用于补偿非正常情况下，波导管11与波导管座2之间的接触磨损。

波导管的右端面具有第一耐磨层，波导管座的右端壁的左侧面具有第二耐磨层是为了提高波导旋转关节的安全使用寿命的冗余，在此措施下旋转关节中波导管和波导管座的接触面将有一个高的耐磨性，波导旋转关节只是低速旋转，通常180000小时磨损仅在0.01mm左右。

在第一耐磨层和第二耐磨层经长期使用磨损后，波导管旋转组件将继续在弹性部件的弹力推动下向右移动，因为，轴承组件中右端第一个轴承的外圈与波导管座内孔的轴肩之间有一间隙，波导管旋转组件右移的过程中不断补偿该间隙，直至间隙为0时，第二轴承的外圈被波导管座的轴肩挡住，波导管不再向右移动，波导管与波导管座的接触面之间保持无压力式接触，接触面将不再磨损变化。间隙的宽度X控制在0.005mm～0.01mm的范围内。

设计各零件时，优化零件尺寸公差，控制尺寸链。安装完成后的波导旋转关节，实现有相对旋转的波导管和波导管座之间的微波信号的有效传输。

实施例1～实施例3的波导旋转关节的相对旋转面无间隙，理论上可认为波导管与波导管座的两端就是一个完整波导管，无扼流槽，无缝隙，极大的降低了微波的反射系数，电压驻波比较小，接近于1；插入损耗很低，接近完整波导管。而且，实施例1～实施例3的波导旋转关节的工作带宽完全覆盖标准波导管的带宽。此外，波导旋转关节中不包含尺寸计算复杂的扼流槽，整体的加工工艺简单；检验尺寸链也简单，检验效率高。

经检验，在全带宽内，实施例1～实施例3的波导旋转关节的驻波比仅比相同长度的完整波导管高0.01，插损仅比相同长度的完整波导管高0.015dB。波导旋转关节的稳定性好，可沿中心轴线连续旋转0°～360°中的任意角度，在角度变化过程中，其插损波动小于0.01dB。

实施例1～实施例3的波导旋转关节的装配及工作过程：

1、安装时，将压盖、弹性部件、间隙消除环、轴承、轴承内套、轴承外套、第二个轴承依次套设在波导管上，然后，锁紧螺母旋在波导管上的第一螺纹区，在锁紧螺母和第一螺纹区上涂螺纹胶，组装得到波导管旋转组件。

将安装好的波导管旋转组件，插入波导管座的内孔之中，用压盖螺丝将压盖紧固在波导管座的左端法兰面上；在压盖螺丝和法兰面的螺纹孔中涂螺纹胶，完成装配。安装完成后的波导管旋转关节，实现有相对旋转的波导管和波导管座之间的微波信号的有效传输。

2、工作状态时，波导管的右端面与波导管座的右端壁的左侧面最初为弹性面接触，在弹性部件的弹力作用下，弹力通过间隙消除环传递至波导管旋转组件，推动波导管的右端面从而使接触面可一直保持接触；随着工作时间的延长，非正常情况下，接触面的第一耐磨层和第二耐磨层会发生一些磨损，此时，波导管旋转组件将继续在弹性部件的弹力推动下向右移动，因为，轴承组件中右端第一个轴承的外圈与波导管座内孔的轴肩之间有一间隙，波导管旋转组件右移的过程中不断补偿该间隙，直至间隙为0时，第二轴承的外圈被波导管座的轴肩挡住，波导管不再向右移动，波导管与波导管座的接触面之间保持无压力接触，接触面将不再磨损变化。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种接触式无间隙的波导旋转关节，包括波导管旋转组件（1）和同轴套设在所述波导管旋转组件（1）外部的波导管座（2），所述波导管旋转组件（1）与所述波导管座（2）的内壁之间为间隙配合，二者之间可进行相对周向旋转和轴向移动，其特征在于，还包括压盖（3）和弹性部件（4），其中，

所述压盖（3）固定在所述波导管座（2）的左端面（21）上，所述压盖（3）与所述波导管旋转组件（1）之间形成容纳腔（5）；

所述弹性部件（4）设置于所述容纳腔（5）中，且所述弹性部件（4）的自然长度大于所述容纳腔（5）的长度，弹性部件处于压缩状态，从而推动波导管旋转组件（1）的右端面向所述波导管座（2）右端壁的左侧面（22）移动，保证二者面接触；

所述波导管座（2）的右端壁的左侧面（22）具有第一耐磨层，所述第一耐磨层为石墨颗粒层；所述波导管旋转组件（1）包括波导管（11）；所述波导管（11）的右端面具有第二耐磨层，所述第二耐磨层为硬质合金层；所述硬质合金层厚度为0.005mm～0.01mm。

2.根据权利要求1所述的接触式无间隙的波导旋转关节，其特征在于，所述波导管旋转组件（1）还包括轴承组件和锁紧螺母（12）；

所述波导管（11）为中空管状，其中部的外壁上具有限位凸起（111），所述波导管右端的外壁上具有第一螺纹区（112）；

所述轴承组件套设在所述波导管（11）上，所述轴承组件包括至少两个轴承（13），所述轴承组件的左端轴承的内圈左端面与所述限位凸起（111）的右侧面相接触，所述锁紧螺母（12）通过内侧的螺纹旋紧在所述波导管（11）右端的第一螺纹区（112）上，并且所述锁紧螺母（12）紧压所述轴承组件的右端轴承的内圈右端面，通过限位凸起（111）和锁紧螺母（12）的夹持作用，实现所述轴承组件中全部轴承（13）的内圈与波导管（11）之间相对固定。

3.根据权利要求2所述的接触式无间隙的波导旋转关节，其特征在于，所述轴承组件中相邻的轴承（13）之间通过相互套设的轴承内套（14）和轴承外套（15）进行定位，所述轴承内套（14）直接套设在所述波导管（11）上，所述轴承外套（15）同轴套设在所述轴承内套（14）的外部；

所述轴承内套（14）的两端顶面分别与位于该轴承内套（14）两侧的轴承（13）内圈相接触，所述轴承外套（15）的两端顶面分别与位于该轴承外套（15）两侧的轴承（13）外圈相接触，从而实现对相邻的轴承（13）的定位；

所述轴承（13）、轴承内套（14）、轴承外套（15）的中心轴线均与所述波导管（11）的中心轴线重合。

4.根据权利要求2所述的接触式无间隙的波导旋转关节，其特征在于，所述弹性部件（4）的右端与轴承组件中左端轴承外圈的左端面之间还设置有间隙消除环（6），所述间隙消除环（6）把弹性部件（4）的位移和力传递给波导管旋转组件（1）。

5.根据权利要求2所述的接触式无间隙的波导旋转关节，其特征在于，所述右端轴承的外圈与所述波导管座（2）内壁上的轴肩（24）之间有一间隙（7），所述间隙（7）用于补偿所述波导管（11）与波导管座（2）之间的接触磨损。

6.根据权利要求1所述的接触式无间隙的波导旋转关节，其特征在于，所述波导管座（2）的左端面（21）为法兰面，所述法兰面上具有螺纹孔（23），所述压盖（3）通过压盖螺丝（8）旋入螺纹孔（23）中从而固定在所述波导管座（2）的法兰面上。

7.根据权利要求2所述的接触式无间隙的波导旋转关节，其特征在于，所述锁紧螺母（12）和所述波导管（11）上的第一螺纹区（112）结合处涂有螺纹胶，以确保螺纹连接不易松脱。

8.根据权利要求3所述的接触式无间隙的波导旋转关节，其特征在于，所述轴承内套（14）与所述波导管（11）之间为间隙配合。

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