CN107994437A - 一种适用于高湿环境的汇流环 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于高湿环境的汇流环，包括壳体、芯轴；所述壳体的中心处设有中心内腔，所述芯轴转动设置在壳体上且位于所述中心内腔内；所述芯轴中部沿其轴向固定设有导电环组件，所述壳体上固定设有与所述导电环组件适配滑动连接的电刷组件；所述壳体内为密封空间，所述壳体上设有至少一个用于保持壳体内外压差平衡且能防水的第一防水透气部件。优点：适用于高湿环境、防止环境中的湿气进入汇流环内部形成水并结雾和凝露而使汇流环金属零件生锈腐蚀，绝缘性降低，影响信号正常传输，甚至发生打火烧损汇流环。

Description

一种适用于高湿环境的汇流环

技术领域

本发明涉及汇流环装置技术领域，尤其涉及一种适用于高湿环境的汇流环。

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，现有的汇流环在高湿环境中使用时,环境中的湿气进入汇流环内部并形成水，在温差大时结雾和凝露，附着在零部件和元器件上，导致金属零件生锈腐蚀，汇流环绝缘性降低，影响信号正常传输，甚至发生打火烧损汇流环。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能防止的金属零件生锈腐蚀、能确保汇流环绝缘效果良好的适用于高湿环境的汇流环。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于高湿环境的汇流环，包括壳体、芯轴；所述壳体的中心处设有中心内腔，所述芯轴转动设置在壳体上且位于所述中心内腔内；所述芯轴中部沿其轴向固定设有导电环组件，所述壳体上固定设有与所述导电环组件适配滑动连接的电刷组件；所述壳体内为密封空间，所述壳体上设有至少一个用于保持壳体内外压差平衡且能防水的第一防水透气部件。

本发明的有益效果是：壳体内形成密封空间，且通过在壳体上设置至少一个第一防水透气部件保持壳体内外压差平衡，保持湿度平衡，排放潮气，从而防止结雾和凝露，使汇流环金属零件生锈腐蚀；因此，本申请的适用于高湿环境的汇流环具有适用于高湿环境、防止环境中的湿气进入汇流环内部形成水并结雾和凝露而使汇流环金属零件生锈腐蚀，绝缘性降低，影响信号正常传输，甚至发生打火烧损汇流环等优点。

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，适用于高湿环境的汇流环还包括转子电缆基座，所述芯轴上端穿出壳体且固定设有所述转子电缆基座，所述转子电缆基座为中空结构，所述转子电缆基座上端固定设有转子电缆插座，所述转子电缆插座上设有若干转子电缆接口和第二防水透气部件，便于设置转子电缆，有利于壳体，防止环境中的湿气进入汇流环内部形成水并结雾和凝露而使汇流环金属零件生锈腐蚀。

进一步，所述第一防水透气部件、第二防水透气部件均为防水透气阀；防水透气阀让气体分子通过，而液体、灰尘无法通过，从而实现防水透气的目的，且保持壳体内外压差平衡。

进一步，所述壳体呈四边形柱结构，其侧壁上间隔开窗形成用于对芯轴进行维护的维护窗口和若干电刷室；所述维护窗口和若干电刷室外侧均设有外罩；壳体上设置有维护窗口，便于对芯轴进行维护，有利于对汇流环由于长时间工作接触面间滑动摩擦产生的磨屑进行清理；维护窗口和电刷室外侧均设有外罩，便于对壳体进行密封形成密闭空间，且避免灰尘进入方位装置内而对其造成不利影响。

进一步，所述外罩均为平板结构，所述外罩边沿与壳体的接触面均设有密封圈；实现对壳体进行密封，防止环境中的湿气从外罩边沿与壳体的接触面进入汇流环内部使汇流环金属零件生锈腐蚀。

进一步，若干所述电刷室外侧的一外罩上设有定子电缆插座，所述第一防水透气部件设置在所述定子电缆插座上并与电刷室相连通，所述定子电缆插座上还设有若干定子电缆接口，便于安装设置第一防水透气部件。

进一步，所述芯轴呈阶梯状圆轴结构，其上下两端转动设置在壳体上，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芯轴上；便于设置导电环，且结构紧凑。

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、中频电刷组、视频刷架和电源刷架分别固定设置在所述壳体的电刷室的内侧壁上，且所述低频刷架、中频电刷组、视频刷架和电源刷架上设有的多个所述电刷分别与所述低频导电环、中频导电环、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。

进一步，所述芯轴的上端通过深沟球轴承与壳体上端固定连接，所述芯轴的下端通过成对角接触球轴承与壳体下端固定连接；所述深沟球轴承上端设有深沟球轴承盖，所述转子电缆基座与深沟球轴承盖的接触面上设有相互共轭的环形槽和环形台并形成径向迷宫式密封，所述环形槽内填充有润滑脂；所述成对角接触球轴承下端设有成对角接触球轴承盖，所述成对角接触球轴承盖与轴承螺环的接触面上设有相互共轭的环形槽和环形台并形成径向迷宫式密封，所述环形槽内填充有润滑脂，实现对壳体上下两端进行密封，高低温润滑脂抵挡灰尘和潮湿的空气。

附图说明

图1为本发明实施例的适用于高湿环境的汇流环的整体结构的剖视图；

图2为图1去掉各电刷室的外罩后的结构示意图；

图3为图1中A区域的放大示图；

图4为图1中B区域的放大示图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、壳体，2、芯轴，3、转子电缆基座，4、传动部件，5a、第一防水透气部件，5b、第二防水透气部件,6、密封圈，7、深沟球轴承，8、成对角接触球轴承，9、定子电缆插座，10、低频刷架，11、中频电刷组，12、视频刷架，13、电源刷架，14、突出法兰盘，20、低频导电环，21、中频导电环，22、视频导电环，23、电源导电环，30、转子电缆插座，31、转子电缆接口,70、深沟球轴承盖，80、成对角接触球轴承盖，81、轴承螺环，90、定子电缆接口。

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：

本实施例提供一种适用于高湿环境的汇流环，如图1、图2所示，包括壳体1、芯轴2；所述壳体1的中心处设有中心内腔，所述芯轴2转动设置在壳体1上且位于所述中心内腔内；所述芯轴2中部沿其轴向固定设有导电环组件，所述壳体1上固定设有与所述导电环组件适配滑动连接的电刷组件；所述壳体1内为密封空间，所述壳体1上设有至少一个用于保持壳体1内外压差平衡且能防水的第一防水透气部件5a。具体的，壳体1内为密封空间，空气只能从防水透气部件进入壳体1，壳体1具有防水透气的作用，且壳体1通过防水透气部件透气有利于汇流环内部散热良好。

本发明的一个实施例，如图1、图2所示，本实施例的适用于高湿环境的汇流环还包括转子电缆基座3，所述芯轴2上端穿出壳体1且固定设有所述转子电缆基座3，所述转子电缆基座3为中空结构，所述转子电缆基座3上端固定设有转子电缆插座30，所述转子电缆插座30上设有若干转子电缆接口31和第二防水透气部件5b。具体的，在转子电缆插座30开设有用于安装第二防水透气部件5b的安装孔，第二防水透气部件5b旋接安装在转子电缆插座30上，第二防水透气部件5b的一端与转子电缆基座3内相连通，另一端位于转子电缆插座30外侧；转子电缆基座3内设有与导电环相连接的电缆，电缆通入壳体内，壳体内还设有用于设置电缆的设置孔，从而第二防水透气部件5b与壳体内相连通。

具体的，本实施例的转子电缆插座30上还固定连接有一传动部件4，传动部件4为拨叉，拨叉的上端用于与驱动部件连接；本实施例的芯轴2与转子电缆插座30固定连接，转子电缆插座30上端固定连接有拨叉；由于带动本实施例的拨叉转动的驱动部件为本领域上的设置在普通汇流环的芯轴上的方位轴，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，本实施例的转子电缆基座3与芯轴2随拨叉的转动而旋转。

本发明的一个实施例，如图1、图2所示，所述第一防水透气部件5a、第二防水透气部件5b均为防水透气阀；本实施例的防水透气阀让气体分子通过，而液体、灰尘无法通过，从而实现防水透气的目的，且保持壳体内外压差平衡，具体的，防水透气部件也可以采用其它具有防水透气功能的其它部件。

本发明的一个实施例，如图1、图2所示，所述壳体1呈四边形柱结构，其侧壁上间隔开窗形成用于对芯轴2进行维护的维护窗口和若干电刷室；所述维护窗口和若干电刷室外侧均设有外罩。具体的，本实施例的电刷室开设的数量可根据需要设置，本实施例的壳体1侧壁上开设有三个电刷室，三个电刷室分别开设在壳体的左侧壁、右侧壁和前侧壁上，维护窗口设有一个且开设在壳体1的后侧壁上，电刷室、维护窗口开设所在的侧壁还可有多种方式，维护窗口也可以开设在其它的侧壁上，本实施例的维护窗口和若干电刷室为沿壳体的长度方向延伸的长方形状，维护窗口和若干电刷室也可以为其它形状。本实施例的用于固定外罩或其它部件的螺栓与壳体1上的连接螺栓孔连接不贯通到壳体1内部，并对局部缝隙、局部结构采用硅橡胶胶粘剂进行辅助涂胶密封。

本发明的一个实施例，如图1、图2所示，所述外罩均为平板结构，所述外罩边沿与壳体1的接触面均设有密封圈6；实现对壳体1进行密封，防止环境中的湿气从外罩边沿与壳体1的接触面进入汇流环内部使汇流环金属零件生锈腐蚀。具体的，本实施例的密封圈6为“O”型密封圈，其沿外罩与壳体1的接触面布置。

本发明的一个实施例，如图2所示，若干所述电刷室外侧的一外罩上设有定子电缆插座9，所述第一防水透气部件5a设置在所述定子电缆插座9上并与电刷室相连通，所述定子电缆插座9上还设有若干定子电缆接口9,本实施例将第一防水透气部件5a安装设置在定子电缆插座9上，在设置定子电缆插座9的同时将第一防水透气部件5a设置，从而便于设置第一防水透气部件5a。具体的，在定子电缆插座9开设有用于安装第一防水透气部件5a的安装孔，第一防水透气部件5a旋接安装在定子电缆插座9上，第一防水透气部件5a的一端与壳体内相连通，另一端位于转子电缆插座30外侧。

具体的，本实施例将第一防水透气部件5a设有一个且固定设置在定子电缆插座9是为了便于安装设置第一防水透气部件5a，第一防水透气部件5a还可以设置在壳体1其它位置，也可以设置在外罩的其它位置，而且防水透气部件5a可以设置有多个，以更好的保持壳体1内外压差平衡、保持湿度平衡，排放潮气。本实施例的转子电缆接口31和定子电缆接口90的出线均采用电连接器，防止导线采用甩线方式布置而使潮湿空气从缝隙进入汇流环内部导致汇流环绝缘性下降。

具体的，本实施例的所述转子电缆插座30和定子电缆插座9的尾部采用灌封胶进行灌封，实现对转子电缆插座30和定子电缆插9座进行密封；所述转子电缆插座30的尾部为靠近转子电缆基座3的一端，所述定子电缆插座9的尾部为靠近外罩连接的一端。

本发明的一个实施例，如图1所示，所述芯轴2呈阶梯状圆轴结构，其上下两端转动设置在壳体1上，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芯轴2上。本实施例先将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，轴套通过螺环压紧在芯轴2上，便于设置导电环，且结构紧凑。

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，具体的，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所示，多组所述导电环包括低频导电环20、中频导电环21、视频导电环22和电源导电环23；所述电刷组件包括低频刷架10、中频电刷组11、视频刷架12和电源刷架13；所述低频刷架10、中频电刷组11、视频刷架12和电源刷架13分别固定设置在所述壳体1的电刷室的内侧壁上，且所述低频刷架10、中频电刷组11、视频刷架12和电源刷架13上设有的多个所述电刷分别与所述低频导电环20、中频导电环21、视频导电环22和电源导电环23适配滑动连接。具体的，本实施例的所述导电环组件设置在芯轴2上的位置可根据需要进行设置；本实施例的低频刷架10对应低频导电环20设置在所述壳体1的电刷室的内侧壁上，而中频电刷组11适配对应中频导电环21设置，视频刷架12适配对应视频导电环22设置，电源刷架13适配对应电源导电环23设置。

本发明的一个实施例，如图1、图3和图4所示，所述芯轴2的上端通过深沟球轴承7与壳体1上端固定连接，所述芯轴2的下端通过成对角接触球轴承8与壳体1下端固定连接；所述深沟球轴承7上端设有深沟球轴承盖70，所述转子电缆基座3与深沟球轴承盖70的接触面上设有相互共轭的环形槽和环形台并形成径向迷宫式密封，所述环形槽内填充有润滑脂；所述成对角接触球轴承8下端设有成对角接触球轴承盖80，所述成对角接触球轴承盖80与轴承螺环81的接触面上设有相互共轭的环形槽和环形台并形成径向迷宫式密封，所述环形槽内填充有润滑脂。本实施例通过设置迷宫式密封，实现对壳体1上下两端进行密封，高低温润滑脂抵挡灰尘和潮湿的空气。

具体的，本实施例的所述壳体1下端设有一用于与方位转台固定连接的突出法兰盘14，所述突出法兰盘14通过螺栓与方位转台固定连接，所述突出法兰盘14上设有与方位转台适配定位的定位止口。本实施例的汇流环需要与方位转台固定连接，通过在所述突出法兰盘14上设有与方位转台适配定位的定位止口，便于汇流环与方位转台固定连接。

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。

实施例提供的适用于高湿环境的汇流环采用迷宫式密封、密封圈密封、电连接器密封等密封措施实现了汇流环的密封，再者，壳体1上安装有防水透气阀，而防水透气阀是用蒲微膨化的聚四氟乙烯做透气膜体，其微观下是微孔状结构，利用气体分子与液体及灰尘颗粒的体积大小数量级差，让气体分子通过，而液体、灰尘无法通过，从而实现防水透气的目的。汇流环在工作过程中有水的产生是因为负压吸水蒸气，水蒸气凝结在壳体1内就会出现有水。通过在汇流环壳体上装上防水透气阀后，在负压下通过防水透气膜的过滤，吸进的空气中带有微小的水汽，在正压的情况下也能把水汽排出来，可以达到壳体内外平衡压差的效果，相互透气防水，水就不会在壳体内形成，从而防止高低温剧烈变化时汇流环内外压差失衡导致凝露、结雾的产生，防止环境中的湿气进入汇流环内部形成水并结雾和凝露而使汇流环金属零件生锈腐蚀，绝缘性降低，影响信号正常传输，甚至发生打火烧损汇流环。

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，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至少一个该特征。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 (10)

1.一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：包括壳体(1)、芯轴(2)；所述壳体(1)的中心处设有中心内腔，所述芯轴(2)转动设置在壳体(1)上且位于所述中心内腔内；所述芯轴(2)中部沿其轴向固定设有导电环组件，所述壳体(1)上固定设有与所述导电环组件适配滑动连接的电刷组件；所述壳体(1)内为密封空间，所述壳体(1)上设有至少一个用于保持壳体(1)内外压差平衡且能防水的第一防水透气部件(5a)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：还包括转子电缆基座(3)，所述芯轴(2)上端穿出壳体(1)且固定设有所述转子电缆基座(3)，所述转子电缆基座(3)为中空结构，所述转子电缆基座(3)上端固定设有转子电缆插座(30)，所述转子电缆插座(30)上设有若干转子电缆接口(31)和第二防水透气部件(5b)。

3.根据权利要求2所述的一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：所述第一防水透气部件(5a)、第二防水透气部件(5b)均为防水透气阀。

4.根据权利要求1所述的一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：所述壳体(1)呈四边形柱结构，其侧壁上间隔开窗形成用于对芯轴(2)进行维护的维护窗口和若干电刷室；所述维护窗口和若干电刷室外侧均设有外罩。

5.根据权利要求4所述的一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：所述外罩均为平板结构，所述外罩边沿与壳体(1)的接触面均设有密封圈(6)。

6.根据权利要求4所述的一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：若干所述电刷室外侧的一外罩上设有定子电缆插座(9)，所述第一防水透气部件(5a)设置在所述定子电缆插座(9)上并与所述电刷室相连通，所述定子电缆插座(9)上还设有若干定子电缆接口(90)。

7.根据权利要求1所述的一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：所述芯轴(2)呈阶梯状圆轴结构，其上下两端转动设置在壳体(1)上，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芯轴(2)上。

8.根据权利要求7所述的一种适用于高湿环境的汇流环，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8所述的一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：多组所述导电环包括低频导电环(20)、中频导电环(21)、视频导电环(22)和电源导电环(23)；所述电刷组件包括低频刷架(10)、中频电刷组(11)、视频刷架(12)和电源刷架(13)；所述低频刷架(10)、中频电刷组(11)、视频刷架(12)和电源刷架(13)分别固定设置在所述壳体(1)的电刷室的内侧壁上，且所述低频刷架(10)、中频电刷组(11)、视频刷架(12)和电源刷架(13)上设有的多个所述电刷分别与所述低频导电环(20)、中频导电环(21)、视频导电环(22)和电源导电环(23)适配滑动连接。

10.根据权利要求2所述的一种适用于高湿环境的汇流环，其特征在于：所述芯轴(2)的上端通过深沟球轴承(7)与壳体(1)上端固定连接，所述芯轴(2)的下端通过成对角接触球轴承(8)与壳体(1)下端固定连接；所述深沟球轴承(7)上端设有深沟球轴承盖(70)，所述转子电缆基座(3)与深沟球轴承盖(70)的接触面上设有相互共轭的环形槽和环形台并形成径向迷宫式密封，所述环形槽内填充有润滑脂；所述成对角接触球轴承(8)下端设有成对角接触球轴承盖(80)，所述成对角接触球轴承盖(80)与轴承螺环(81)的接触面上设有相互共轭的环形槽和环形台并形成径向迷宫式密封，所述环形槽内填充有润滑脂。