CN107069367A - 一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环 - Google Patents

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Abstract

一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，包括导电环、绝缘环等；导电环、绝缘环套在转子轴上，导电环、绝缘环间隔装配；转子轴的一端安装滑动轴承Ⅰ，定子框架套在转子轴上，定子框架通过滑动轴承Ⅰ实现与转子轴之间的轴向双向滑动及360°相互转动；定子框架上沿周向开有电刷的安装槽，电刷安装在安装槽内且端部与导电环接触；转子轴的另一端安装滑动轴承Ⅱ，外罩套在定子框架上，外罩通过滑动轴承Ⅱ实现与转子轴之间的轴向双向滑动及360°相互转动；外罩与定子框架之间固定连接。本发明解决了两部件同时实现相互转动和相互滑动时多种信号的传输问题。

Description

一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环
技术领域
本发明涉及一种导电滑环。
背景技术
导电滑环是一种传递电流及其信号的装置，它将电流及其信号由一个静止部件传递到另一个转动的部件。其中多个导电环最为导电滑环的旋转部件，电刷安装于导电滑环的定子部件，基本工作原理是通过弹性电刷在可实现360°旋转的导电环槽内的接触实现电信号的传输。
常规的导电滑环均采用滚动轴承作为定子与转子间的支撑，实现定子与转子间的相对转动，从而实现定子部件与转子部件相对转动360°范围内多种信号的传输，但转子与定子间的轴向位移为0，无法满足不仅具有相对转动、还同时具有相对轴向位移的两部件间的多种信号的传输。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，解决两部件同时实现相互转动和相互滑动时多种信号的传输问题。
本发明所采用的技术方案是：一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，包括导电环、绝缘环、电刷、滑动轴承Ⅰ、滑动轴承Ⅱ、转子轴、定子框架、转子导线、定子导线、外罩；导电环、绝缘环套在转子轴上，导电环、绝缘环间隔装配；导电环与绝缘环的排列段一侧依靠转轴轴侧壁的凸起结构，另一侧用顶紧螺母固定；转子导线与导电环连接，从转子轴上的引线槽中引出；转子轴的一端安装滑动轴承Ⅰ，定子框架套在转子轴、导电环、绝缘环上，定子框架通过滑动轴承Ⅰ实现与转子轴之间的轴向双向滑动及360°相互转动；定子框架上沿周向开有电刷的安装槽，电刷安装在安装槽内且端部与导电环接触；定子导线连接电刷，从定子框架上的引线槽中引出；转子轴的另一端安装滑动轴承Ⅱ，外罩套在定子框架上，外罩通过滑动轴承Ⅱ实现与转子轴之间的轴向双向滑动及360°相互转动；外罩与定子框架之间固定连接。
所述滑动轴承Ⅰ与转子轴、定子框架之间在径向方向采用间隙配合；在轴向方向，滑动轴承Ⅰ分别与定子框架端部凸起结构、转子轴侧壁凸起结构之间具有不小于0.5mm的间隙，保证定子框架与转子轴之间的轴向双向滑动。
所述外罩为圆筒形，端部通过环形的支撑结构与滑动轴承Ⅱ配合。
所述滑动轴承Ⅱ与定子框架之间在径向方向采用间隙配合；在轴向方向，滑动轴承Ⅱ分别与外罩端部、顶紧螺母之间具有不小于0.5mm的间隙，保证外罩与转子轴之间的轴向双向滑动。
所述导电环与绝缘环的排列段最外侧分别通过绝缘环与转子轴侧壁的凸起结构、顶紧螺母接触。
所述导电环同时与沿定子框架同一圆周均匀分布的一组电刷对应；每个导电环对应一组电刷
所述电刷采用弹性元件。
所述导电环与转子导线焊接，转子导线在转子轴引线槽中采用环氧胶灌封固定。
所述电刷与定子导线焊接，定子导线在定子引线槽中采用环氧胶粘接固定。
所述外罩通过螺钉沿端部周向与定子框架端部之间固定。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明实现了导电滑环同时具有旋转和滑动两种接触功能，使导电滑环不仅应用于相互旋转的两部件间的信号传输，还能应用于同时具有相互转动和滑动的两部件间的信号传输，拓宽了导电滑环的应用领域。
(2)本发明采用了滑动轴承作为定子与转子间的支撑结构，其作用是即作为滑动轴承，实现定转子间的相互滑动；同时又作为无油滚动轴承，实现定转子的相互转动，简化了导电滑环内部结构。
(3)本发明采用了具有高弹性的电刷材料，通过与导电环接触后的弹性变形，克服导电滑环中定子与转子之间同时转动和滑动产生的径向和轴向位移时导电环与电刷之间的间隙，实现电信号的传输。
附图说明
图1是本发明主视剖视结构示意图；
图2是图1中A-A向剖视结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，在导电滑环的转子轴1上安装焊接有转子导线2的导电环7和绝缘环8，转子导线2从转子轴1上的引线槽中引出；且导电环7和绝缘环8间隔装配，一侧以顶紧螺母10固定，另一侧贴紧转子轴1侧壁凸起结构。
在转子轴1的一侧安装滑动轴承Ⅰ3后，安装定子框架4，并确保双向轴向滑动位移各0.5mm以上，且在360°内相互转动自如。
在定子框架4上安装与导电环7有滑动接触和转动接触的焊接有定子导线5的电刷6，用环氧胶粘接固定，定子导线5从定子框架4上的引线槽中引出。
在转子轴1的另一侧安装滑动轴承Ⅱ11后，安装外罩9，并确保轴向双向滑动位移各0.5mm以上，且在360°内相互转动自如；外罩9与定子框架4用螺钉连接固定，即可形成本发明所述的同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环基本应用例。
本发明既能实现定子与转子间360°旋转时多路信号的传输，又能实现定子与转子双向轴向位移0.5mm时多路信号的传输；
滑动轴承Ⅰ3既具有双向轴向滑动功能、又起到保持转子轴1与定子框架4之间相互转动的作用，与定子框架4之间径向方向采用间隙配合结构，轴向方向具有双向各0.5mm间隙；
滑动轴承Ⅰ3、滑动轴承Ⅱ11与转子轴1之间径向方向采用间隙配合结构，轴向方向具有双向各0.5mm间隙。
每个导电环7同时具有多个电刷6，且在同一圆周平面上；电刷6采用弹性元件，例如铍青铜电刷，通过弹性变形产生一定压力，克服同时转动和滑动产生径向和轴向位移时导电环7与电刷6之间的间隙，实现电信号的传输；导电环7与转子导线2焊接，转子导线2从转子轴引线槽中引出，且用环氧胶灌封固定；电刷6与定子导线5焊接，定子导线5从定子引线槽中引出，且用环氧胶粘接固定；外罩9与定子框架4之间采用多个螺钉固定。
本发明所述的同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其工作原理是通过采用滑动轴承作为定子与转子间的支撑结构，且滑动轴承同时实现滑动和滚动的作用。通过弹性电刷在可同时实现360°旋转及轴向双向0.5mm位移的导电环上的接触实现电信号的传输。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：包括导电环(7)、绝缘环(8)、电刷(6)、滑动轴承Ⅰ(3)、滑动轴承Ⅱ(11)、转子轴(1)、定子框架(4)、转子导线(2)、定子导线(5)、外罩(9)；导电环(7)、绝缘环(8)套在转子轴(1)上，导电环(7)、绝缘环(8)间隔装配；导电环(7)与绝缘环(8)的排列段一侧依靠转轴轴(1)侧壁的凸起结构，另一侧用顶紧螺母(10)固定；转子导线(2)与导电环(7)连接，从转子轴(1)上的引线槽中引出；转子轴(1)的一端安装滑动轴承Ⅰ(3)，定子框架(4)套在转子轴(1)、导电环(7)、绝缘环(8)上，定子框架(4)通过滑动轴承Ⅰ(3)实现与转子轴(1)之间的轴向双向滑动及360°相互转动；定子框架(4)上沿周向开有电刷(6)的安装槽，电刷(6)安装在安装槽内且端部与导电环(7)接触；定子导线(5)连接电刷(6)，从定子框架(4)上的引线槽中引出；转子轴(1)的另一端安装滑动轴承Ⅱ(11)，外罩(9)套在定子框架(4)上，外罩(9)通过滑动轴承Ⅱ(11)实现与转子轴(1)之间的轴向双向滑动及360°相互转动；外罩(9)与定子框架(4)之间固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述滑动轴承Ⅰ(3)与转子轴(1)、定子框架(4)之间在径向方向采用间隙配合；在轴向方向，滑动轴承Ⅰ(3)分别与定子框架(4)端部凸起结构、转子轴(1)侧壁凸起结构之间具有不小于0.5mm的间隙，保证定子框架(4)与转子轴(1)之间的轴向双向滑动。
3.根据权利要求1或2所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述外罩(9)为圆筒形，端部通过环形的支撑结构与滑动轴承Ⅱ(11)配合。
4.根据权利要求3所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述滑动轴承Ⅱ(11)与定子框架(4)之间在径向方向采用间隙配合；在轴向方向，滑动轴承Ⅱ(11)分别与外罩(9)端部、顶紧螺母(10)之间具有不小于0.5mm的间隙，保证外罩(9)与转子轴(1)之间的轴向双向滑动。
5.根据权利要求1或2所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述导电环(7)与绝缘环(8)的排列段最外侧分别通过绝缘环(8)与转子轴(1)侧壁的凸起结构、顶紧螺母(10)接触。
6.根据权利要求3所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述导电环(7)同时与沿定子框架(4)同一圆周均匀分布的一组电刷(6)对应；每个导电环(7)对应一组电刷(6) 。
7.根据权利要求4所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述电刷(6)采用弹性元件。
8.根据权利要求1或2所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述导电环(7)与转子导线(2)焊接，转子导线(2)在转子轴引线槽中采用环氧胶灌封固定。
9.根据权利要求1或2所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述电刷(6)与定子导线(5)焊接，定子导线(5)在定子引线槽中采用环氧胶粘接固定。
10.根据权利要求1或2所述的一种同时具有转动和滑环两种接触功能的导电滑环，其特征在于：所述外罩(9)通过螺钉沿端部周向与定子框架(4)端部之间固定。
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