CN107994436B - 一种双层嵌套结构的汇流环 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层嵌套结构的汇流环，包括内层汇流环和外层汇流环，所述外层汇流环套设在所述内层汇流环周侧；所述内层汇流环包括内层壳体、内芯轴，所述内芯轴转动设置在内层壳体上；所述外层汇流环包括外层壳体、外芯轴，所述外芯轴中空且围绕所述内层汇流环转动设置在外层壳体上；所述内芯轴和外芯轴的中部沿其轴向均固定设有导电环组件，所述内层壳体和外层壳体上分别固定设有与所述导电环组件适配滑动连接的电刷组件，所述内芯轴和外芯轴均与一传动部件固定连接且随其转动而旋转。优点：汇流环内外两层分布，充分利用汇流环的径向空间、降低了汇流环的整体高度尺寸，同时能布置更多的信号环路。

Description

一种双层嵌套结构的汇流环

技术领域

本发明涉及汇流环装置技术领域，尤其涉及一种双层嵌套结构的汇流环。

背景技术

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，通过利用汇流环来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；目前，现有的汇流环为单层结构；由此，使得汇流环的轴向尺寸大、在高度尺寸要求严格的情况下无法满足要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种充分利用汇流环的径向空间、降低了汇流环的整体高度尺寸，同时满足布置更多的信号环路的双层嵌套结构的汇流环。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种双层嵌套结构的汇流环，包括内层汇流环和外层汇流环，所述外层汇流环套设在所述内层汇流环周侧；所述内层汇流环包括内层壳体、内芯轴，所述内芯轴转动设置在内层壳体上；所述外层汇流环包括外层壳体、外芯轴，所述外芯轴中空且围绕所述内层汇流环转动设置在外层壳体上；所述内芯轴和外芯轴的中部沿其径向固定设有导电环组件，所述内层壳体和外层壳体上分别固定设有与所述导电环组件适配滑动连接的电刷组件。

本发明的有益效果是：将汇流环设置成双层嵌套结构，设置内外芯轴，内外芯轴上的导电环与固定在内外壳体上的电刷适配滑动连接形成滑动通路实现电能和电信号的传输；因此，本申请的一种双层嵌套结构的汇流环具有充分利用汇流环的径向空间、降低了汇流环的整体高度尺寸，同时满足布置更多的信号环路等优点。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述内层壳体和外层壳体均呈中空圆柱状结构，所述内芯轴转动设置在内层壳体上且适配转动设置于所述内层壳体的中空腔体内，所述外芯轴转动设置在外层壳体上且适配转动设置于所述内层壳体和外层壳体之间；所述内层壳体和外层壳体的周侧壁上均开窗形成多个用于适配设置电刷组件的电刷室，所述内层壳体上的电刷室与所述外层壳体上的电刷室间隔设置；将内层壳体和外层壳体均设置成中空圆柱状结构，有利于布置内外芯轴和内外双层壳体，避免设置双层嵌套结构而使汇流环径向尺寸过大；同时，在内外双层壳体的周侧壁上均开窗形成多个用于适配设置电刷组件的电刷室，所述内层壳体上的电刷室与所述外层壳体上的电刷室均间隔设置；便于将电刷组件设置在电刷室上，有利于布置多个电刷，使多个电刷与内外芯轴上的导电环滑动连接。

进一步，多个用于适配设置电刷组件的电刷室的外侧均设有外罩，便于对壳体进行密封，避免灰尘进入方位装置内而对其造成不利影响。

进一步，所述内芯轴的上端和下端均通过深沟球轴承与内层壳体固定连接，便于内芯轴平稳旋转，提高信号传输的可靠性。

进一步，所述外芯轴的上端和下端均通过深沟球轴承与外层壳体固定连接，便于外芯轴平稳旋转，提高信号传输的可靠性。

进一步，所述内芯轴和外芯轴均呈阶梯状圆轴结构，所述导电环组件分别用绝缘材料隔开分组组装在各自的轴套上并通过螺环压紧在外层芯轴和内层芯轴上，便于设置导电环组件，且结构紧凑。

进一步，所述内芯轴和外芯轴均与一传动部件固定连接且随其转动而旋转；所述传动部件为拨叉，所述拨叉下端呈盘状结构，所述盘状结构中部竖直设有一状筒连接结构，所述盘状结构与内芯轴和外芯轴固定连接；所述筒状连接结构的上端用于与驱动部件连接；由于内芯轴和外芯轴均与拨叉固定连接且由拨叉带动，有利于实现内芯轴和外芯轴的转动。

进一步，所述内层壳体和外层壳体的下端通过连接盘固定连接为一整体，使内层壳体和外层壳体固定连接为一体，且并对内层壳体和外层壳体下端之间的间隙进行密封。

进一步，所述电刷组件设有多个电刷，所述导电环组件包括多组导电环；多个所述电刷分别与多组所述导电环适配滑动连接，实现多种频率信号的传输。

进一步，多组所述导电环包括低频导电环、中频导电环、视频导电环和电源导电环；所述低频导电环和中频导电环固定连接在内芯轴上，所述视频导电环和电源导电环固定连接在外芯轴上；

所述电刷组件包括低频刷架、中频电刷组、视频刷架和电源刷架；所述低频刷架和中频电刷组固定设置在所述内层壳体的电刷室的内侧壁上，所述低频刷架和中频电刷组上均均匀布置有多个电刷，且多个所述电刷分别与所述低频导电环和中频导电环适配滑动连接；所述视频刷架和电源刷架固定设置在所述外层壳体的电刷室的内侧壁上；所述视频刷架和电源刷架上均均匀布置有多个电刷，且多个所述电刷分别与所述视频导电环和电源导电环适配滑动连接；实现多种频率信号的传输。

附图说明

图1为本发明实施例的双层嵌套结构的汇流环的整体结构的剖视图；

图2为本发明实施例的双层嵌套结构的汇流环的整体结构的示意图；

图3为本发明实施例的内层汇流环去掉外罩后的结构的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、内层汇流环，2、外层汇流环，3、传动部件，4、连接盘，10、内层壳体，11、内芯轴，12、低频导电环，13、低频刷架，14、中频导电环，15、中频电刷组，16、深沟球轴承a，17、电刷室a,20、外层壳体，21、外芯轴，22、视频导电环，23、视频刷架，24、电源导电环，25、电源刷架，26、深沟球轴承b,27、电刷室b。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例：

本实施例提供一种双层嵌套结构的汇流环，如图1至图3所示，包括内层汇流环1和外层汇流环2，所述外层汇流环2套设在所述内层汇流环1周侧；所述内层汇流环1包括内层壳体10、内芯轴11，所述内芯轴11转动设置在内层壳体10上；所述外层汇流环2包括外层壳体20、外芯轴21，所述外芯轴21中空且围绕所述内层汇流环1转动设置在外层壳体20上；所述内芯轴11和外芯轴21的中部沿其轴向均固定设有导电环组件，所述内层壳体 10和外层壳体20上分别固定设有与所述导电环组件适配滑动连接的电刷组件。具体的，本实施例的内芯轴11的呈阶梯状圆轴结构，内芯轴11的上下两端通过轴承固定在内层壳体10的上下两端上；外芯轴21的也呈阶梯状圆轴结构，外芯轴21的上下两端通过轴承固定在外层壳体20的上下两端上；本实施例的电刷组件围绕着内芯轴11或外芯轴21上的导电环设置，并固定在内层壳体10或外层壳体20上。

本发明的一个实施例，如图1至图3所示，所述内层壳体10和外层壳体20均呈中空圆柱状结构，所述内芯轴11转动设置在内层壳体10上且适配转动设置于所述内层壳体10的中空腔体内，所述外芯轴21转动设置在外层壳体20上且适配转动设置于所述内层壳体10和外层壳体20之间；所述内层壳体10和外层壳体20的周侧壁上均开窗形成多个用于适配设置电刷组件的电刷室，所述内层壳体10上的电刷室与所述外层壳体20上的电刷室间隔设置。具体的，本实施例的内层壳体10开设的电刷室为电刷室a17,且内层壳体10周侧壁上均匀分布开设有四个电刷室a17；本实施例的外层壳体 20开设的电刷室为电刷室b27，且外层壳体20周侧壁上均匀分布开设有四个电刷室b27；电刷室开设的个数、形状以及位置可根据实际需要进行调整。

本发明的一个实施例，如图1至图3所示，多个用于适配设置电刷组件的电刷室的外侧均设有外罩，便于对壳体进行密封，避免灰尘进入方位装置内而对其造成不利影响。具体的，本实施例的内层壳体10的电刷室a17的外罩还开设有用于布置导线的多个导线通孔,多个导线通孔开设在外罩的下端位置；本实施例的内层壳体10的电刷室a17的外罩呈圆弧形状结构。

本发明的一个实施例，如图1所示，所述内芯轴11的上端和下端均通过深沟球轴承与内层壳体10固定连接。具体的，本实施例的内芯轴11通过深沟球轴承a16固定，内芯轴11也可采用其它结构的轴承转动连接。

本发明的一个实施例，如图1所示，所述外芯轴21的上端和下端均通过深沟球轴承与外层壳体20固定连接。具体的，本实施例的外芯轴21通过深沟球轴承b26固定，外芯轴21也可采用其它结构的轴承转动连接。

本发明的一个实施例，如图1所示，所述内芯轴11和外芯轴21均呈阶梯状圆轴结构，所述导电环组件分别用绝缘材料隔开分组组装在各自的轴套上并通过螺环压紧在内芯轴11和外芯轴21上。

本发明的一个实施例，如图1所示，所述内芯轴11和外芯轴21均与一传动部件3固定连接且随其转动而旋转；所述传动部件3为拨叉，所述拨叉下端呈盘状结构，所述盘状结构中部竖直设有一状筒连接结构，所述盘状结构与内芯轴和外芯轴固定连接；所述筒状连接结构的上端用于与驱动部件连接；本实施例的内芯轴11和外芯轴21均与拨叉固定连接且由拨叉带动旋转，实现内芯轴11和外芯轴21的转动；具体的，带动本实施例的传动部件3转动的驱动部件为本领域的普通汇流环的芯轴连接的方位轴，而方位轴上通常由设有齿轮且通过齿轮与驱动装置上的主动齿轮啮合实现传动而转动，方位轴的转动带动拨叉转动，本实施例的内芯轴11和外芯轴21随拨叉的转动而旋转。

本发明的一个实施例，如图1所示，所述内层壳体10和外层壳体20的下端通过连接盘4固定连接为一整体，使内层壳体10和外层壳体20固定连接为一体，且并对内层壳体10和外层壳体20下端之间的间隙进行密封。

本发明的一个实施例，如图1所示，所述电刷组件设有多个电刷，所述导电环组件包括多组导电环；多个所述电刷分别与多组所述导电环适配滑动连接，本实施例的多个电刷均匀布置在电刷组件上。

本发明的一个实施例，如图1、图2和图3所示，多组所述导电环包括低频导电环12、中频导电环14、视频导电环22和电源导电环24；所述低频导电环12和中频导电环14固定连接在内芯轴11上，所述视频导电环22和电源导电环24固定连接在外芯轴21上；

所述电刷组件包括低频刷架13、中频电刷组15、视频刷架23和电源刷架25；所述低频刷架13和中频电刷组15固定设置在所述内层壳体10的电刷室的内侧壁上，所述低频刷架13和中频电刷组15上均均匀布置有多个电刷，且多个所述电刷分别与所述低频导电环12和中频导电环14适配滑动连接；所述视频刷架23和电源刷架25固定设置在所述外层壳体20的电刷室的内侧壁上；所述视频刷架23和电源刷架25上均均匀布置有多个电刷，且多个所述电刷分别与所述视频导电环22和电源导电环24适配滑动连接；实现了多种频率信号的传输。

具体的，本实施例的低频导电环12、中频导电环14、视频导电环22和电源导电环24焊上相应型号的导线后，分别用绝缘材料隔开分组组装在各自的轴套上，通过螺环压紧在固定在内芯轴11或外芯轴21上。本实施例的低频导电环12、中频导电环14，通过螺环压紧在固定在内芯轴11上，本实施例的视频导电环22和电源导电环24均分别用绝缘材料隔开分组组装在各自的轴套上后通过螺环压紧在固定在外芯轴21上。

具体的，本实施例的低频刷架13对应低频导电环12固定设置在所述内层壳体10的电刷室a17的内侧壁上，中频电刷组15对应中频导电环14固定设置在所述内层壳体10的电刷室a17的内侧壁上。

具体的，本实施例的视频刷架23对应视频导电环22固定设置在所述外层壳体20的电刷室b27的内侧壁上，电源刷架25对应电源导电环24固定设置在所述外层壳体20的电刷室b27的内侧壁上。

具体的，本实施例外层汇流环2的外层壳体20下部突出法兰盘与方位转台通过螺栓联接，突出法兰盘设有定位止口并与方位转台形成止口定位而固定。

另外，除本实施例公开的技术方案以外，对于本发明的汇流环的其它必要部件以及导线的布置等可参考本技术领域的常规技术方案，而这些常规技术方案也并非本发明的重点，本发明在此不进行详细陈述。

在对实施例提供的双层嵌套结构的汇流环进行使用时，设置好本实施例的方位装置后，在伺服电机的驱动下，拨叉转动而带动内芯轴11和外芯轴 21的旋转，从而使以内芯轴11和外芯轴21为主的转动部分与以内层壳体 10和外层壳体20为主的固定部分之间形成滑动通路，实现电能和电信号的连续转接；当需要对实施例提供的双层嵌套结构的汇流环进行维护时，打开电刷室对应的外罩，便可对外层汇流环的芯轴或电刷进行维护；需要对内层汇流环进行维护时，可拆下内层汇流环1，打开对应的外罩，便可对内层汇流环1的内芯轴11或电刷进行维护。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”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，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：包括内层汇流环(1)和外层汇流环(2)，所述外层汇流环(2)套设在所述内层汇流环(1)周侧；所述内层汇流环(1)包括内层壳体(10)、内芯轴(11)，所述内芯轴(11)转动设置在内层壳体(10)上；所述外层汇流环(2)包括外层壳体(20)、外芯轴(21)，所述外芯轴(21)中空且围绕所述内层汇流环(1)转动设置在外层壳体(20)上；所述内芯轴(11)和外芯轴(21)的中部沿其轴向均固定设有导电环组件，所述内层壳体(10)和外层壳体(20)上分别固定设有与所述导电环组件适配滑动连接的电刷组件；

所述内层壳体(10)和外层壳体(20)均呈中空圆柱状结构，所述内芯轴(11)转动设置在内层壳体(10)上且适配转动设置于所述内层壳体(10)的中空腔体内，所述外芯轴(21)转动设置在外层壳体(20)上且适配转动设置于所述内层壳体(10)和外层壳体(20)之间；所述内层壳体(10)和外层壳体(20)的周侧壁上均开窗形成多个用于适配设置电刷组件的电刷室，所述内层壳体(10)上的电刷室与所述外层壳体(20)上的电刷室间隔设置。

2.根据权利要求1所述的一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：多个用于适配设置电刷组件的电刷室的外侧均设有外罩。

3.根据权利要求1所述的一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：所述内芯轴(11)的上端和下端均通过深沟球轴承与内层壳体(10)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：所述外芯轴(21)的上端和下端均通过深沟球轴承与外层壳体(20)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：所述内芯轴(11)和外芯轴(21)均呈阶梯状圆轴结构，所述导电环组件分别用绝缘材料隔开分组组装在各自的轴套上并通过螺环压紧在内芯轴(11)和外芯轴(21)上。

6.根据权利要求1所述的一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：所述内芯轴(11)和外芯轴(21)均与一传动部件(3)固定连接且随其转动而旋转；所述传动部件(3)为拨叉，所述拨叉下端呈盘状结构，所述盘状结构中部竖直设有一筒状连接结构，所述盘状结构与内芯轴(11)和外芯轴(21)固定连接；所述筒状连接结构的上端用于与驱动部件连接。

7.根据权利要求1所述的一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：所述内层壳体(10)和外层壳体(20)的下端通过连接盘(4)固定连接为一整体。

8.根据权利要求3所述的一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：所述电刷组件设有多个电刷，所述导电环组件包括多组导电环；多个所述电刷分别与多组所述导电环适配滑动连接。

9.根据权利要求2所述的一种双层嵌套结构的汇流环，其特征在于：多组所述导电环包括低频导电环(12)、中频导电环(14)、视频导电环(22)和电源导电环(24)；所述低频导电环(12)和中频导电环(14)固定连接在内芯轴(11)上，所述视频导电环(22)和电源导电环(24)固定连接在外芯轴(21)上；

所述电刷组件包括低频刷架(13)、中频电刷组(15)、视频刷架(23)和电源刷架(25)；所述低频刷架(13)和中频电刷组(15)固定设置在所述内层壳体(10)的电刷室的内侧壁上，所述低频刷架(13)和中频电刷组(15)上均均匀布置有多个电刷，且多个所述电刷分别与所述低频导电环(12)和中频导电环(14)适配滑动连接；所述视频刷架(23)和电源刷架(25)固定设置在所述外层壳体(20)的电刷室的内侧壁上；所述视频刷架(23)和电源刷架(25)上均均匀布置有多个电刷，且多个所述电刷分别与所述视频导电环(22)和电源导电环(24)适配滑动连接。