CN111244714A - 一种电刷压力自调整的导电滑环结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电器设备技术领域，且公开了一种电刷压力自调整的导电滑环结构，包括固定套、外圈和内圈，所述固定套安装在内圈上，所述内圈通过电刷电性连接外圈。该电刷压力自调整的导电滑环结构，安装固定好后，通过旋转螺纹套即可调整外圈和电刷之间的压力，突破悬臂长度和安装基准面的限制，使同种滑环适用于多种电气产品设计，通用性高，便于产品设计的更改，提高产品研发和定型效率，同时，在该滑环安装完成后仍可以对电刷压力进行测量和调整，也降低了对安装精度的要求，其次，在发条的作用下，使外圈和电刷之间的压力变化始终保持在较小的范围内，确保接触压力维持在最恰当的区间内，满足更高的精度要求。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，具体为一种电刷压力自调整的导电滑环结构。
背景技术
随着技术的进步，各种自动化和智能化设备不断出现，设备运动朝着更多自由度的方向发展，旋转运动为常见的机械运动形式，连续旋转运动通常使用滑环为旋转体连通信号和输送能源，滑环包括有随旋转体运动的旋转部分和连接设备固定结构的静止部分，旋转部分和静止部分通过电刷滑动接触。
滑环作为滑动电接触的元器件，电刷和环的接触压力直接影响到滑环的寿命和接触可靠性能，而不同应用场景中对滑环可靠性和寿命要求不同，滑环的寿命和电刷压力需要根据不同的场景进行精确设计，影响电刷和环的接触压力主要有以下几个因素：电刷材料：弹性模量、悬臂长度、电刷变形量、电刷丝直径，通过改变其中任意一个变量可以改变滑环电刷压力，通常改变滑环电刷悬臂长度或调整悬臂的安装基准面，各种滑环之间设计并不通用，产品尺寸变化会导致配套的滑环需要重新设计，致使最终产品研发、设计和定型周期较长。
另一方面，电刷在滑动接触的过程中会逐渐磨损变短，通常会在安装有弹簧，弥补电刷变短带来的压力损失，使电刷与环之间的压力保持在一个恰当的区间内，但是在调整的过程中弹簧的弹力会逐渐降低，其压力调整能力有限，难以满足对滑环间压力要求较高的场景。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种电刷压力自调整的导电滑环结构的技术方案，具有自调节和适用性强的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种电刷压力自调整的导电滑环结构，包括固定套、外圈和内圈，所述固定套安装在内圈上，所述内圈通过电刷电性连接外圈，所述固定套的上端面通过单向轴承活动连接有螺纹套，所述螺纹套螺纹连接有调整杆，所述调整杆的外侧壁固定连接有呈收紧状态的发条，所述发条外固定环与固定套的内壁活动连接，所述发条可与固定套的内壁上下滑动，所述调整杆外侧面的下端通过弹簧活动连接有对中板，所述调整杆的下端设有配合杆，所述调整杆的下端面和配合杆的上端面设有互相咬合的限位结构，所述配合杆的下端固定连接有调整臂，所述调整臂和对中板之间设有呈压缩状态的滑槽，所述调整臂的下端设有电刷，所述调整臂和固定套之间活动连接有稳定块，所述稳定块和调整臂之间设有限制调整臂转动的上下滑动结构。
优选的，所述单向轴承与固定套活动连接，所述单向轴承的上下端面均设有限制其轴向移动范围的限位块，所述单向轴承的外侧壁设有限制其转动的滑块。
优选的，所述配合杆和调整杆之间互相咬合的限位结构为二阶的阶梯结构。
优选的，所述调整臂与电刷的一端固定连接，所述电刷的另一端抵紧外圈的外侧壁。
优选的，所述电刷与外圈相切，所述电刷的一端与内圈铰接，所述调整臂抵住电刷的中部。
本发明具备以下有益效果：
1、该电刷压力自调整的导电滑环结构，安装固定好后，通过旋转螺纹套即可调整外圈和电刷之间的压力，突破悬臂长度和安装基准面的限制，使同种滑环适用于多种电气产品设计，通用性高，便于产品设计的更改，提高产品研发和定型效率，同时，在该滑环安装完成后仍可以对电刷压力进行测量和调整，也降低了对安装精度的要求，降低安装难度，提高安装效率。
2、该电刷压力自调整的导电滑环结构，在发条的作用下，使外圈和电刷之间的压力变化始终保持在较小的范围内，确保接触压力维持在最恰当的区间内，满足更高的精度要求，提高滑环的寿命和接触可靠性。
附图说明
图1为本发明的局部结构示意图；
图2为本发明实施例一的结构示意图；
图3为本发明工作时的结构示意图；
图4为本发明中单向轴承和螺纹套的结构示意图；
图5为本发明实施例二的结构示意图。
图中：1、固定套；2、单向轴承；3、螺纹套；4、调整杆；5、发条；6、配合杆；7、滑槽；8、弹簧；9、对中板；10、调整臂；11、稳定块；12、限位块；13、滑块；14、外圈；15、内圈；16、电刷。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种电刷压力自调整的导电滑环结构，包括固定套1、外圈14和内圈15，固定套1安装在内圈15上，内圈15通过电刷16电性连接外圈14，固定套1的上端面通过单向轴承2活动连接有螺纹套3，螺纹套3螺纹连接有调整杆4，螺纹套3和调整杆4之间的相对旋转推动调整杆4上下移动，调整杆4的外侧壁固定连接有呈收紧状态的发条5，发条5外固定环与固定套1的内壁活动连接，发条5可与固定套1的内壁上下滑动，发条5对调整杆4施加一个旋转的力，调整杆4外侧面的下端通过弹簧8活动连接有对中板9，对中板9稳定调整杆4的下端，使其保持对中，调整杆4的下端设有配合杆6，调整杆4的下端面和配合杆6的上端面设有互相咬合的限位结构，配合杆6的下端固定连接有调整臂10，调整臂10和对中板9之间设有呈压缩状态的滑槽7，调整臂10的下端设有电刷16，适当调整滑槽7的弹力确定滑槽7对调整臂10的压力，进而控制电刷16和外圈14之间的压力，调整臂10和固定套1之间活动连接有稳定块11，保持调整臂10移动时的稳定性，稳定块11和调整臂10之间设有限制调整臂10转动的上下滑动结构。
其中，单向轴承2与固定套1活动连接，单向轴承2的上下端面均设有限制其轴向移动范围的限位块12，单向轴承2的外侧壁设有限制其转动的滑块13，使单向轴承2可以小幅度的上下移动，通过轻微按压使限位块12与固定套1脱离接触既可以滑槽7的弹力，从而测出此时外圈14和电刷16之间的接触压力。
其中，配合杆6和调整杆4之间互相咬合的限位结构为二阶的阶梯结构，通过限制配合杆6的旋转限制发条5的弹力释放，减少发条5的弹力转为对配合杆6的压力，同时二阶阶梯结构加工简单，耐磨，使用寿命久，且当过度磨损失去限位功能后稍微打磨即可恢复使用。
其中，调整臂10与电刷16的一端固定连接，电刷16的另一端抵紧外圈14的外侧壁，调整臂10对电刷16的压力即为电刷16和外圈14之间的压力。
实施例二
请参阅图5，与实施例一不同的是，电刷16与外圈14相切，电刷16的一端与内圈15铰接，调整臂10抵住电刷16的中部，通过调整臂10对电刷16的压力确定电刷16和外圈14之间的压力。
本发明的工作原理及使用流程：
在如实施例一或实施例二固定安装好该滑环结构后，固定调整杆4的上端，旋转螺纹套3，将调整杆4旋入固定套1中，调整杆4压缩配合杆6和滑槽7，控股之电刷16和外圈14之间的初始压力，此时由于螺纹套3整体可小幅度上下滑动，在配合杆6的作用下，调整杆4和螺纹套3整体向上小幅度移动，调整杆4和配合杆6之间产生初始间隙，避免发条5的弹力转换为对配合杆6的压力，使调整臂10对电刷16的压力完全由滑槽7提供，同时，通过调整杆4即可测出调整臂10对电刷16的压力。
当随着电刷16的磨损，调整臂10向下移动，调整杆4和配合杆6之间间隙变大至脱离接触，旋转失去束缚，发条5的弹力释放，使调整杆4旋转，调整杆4整体向下移动，缩小调整杆4和配合杆6之间的间隙直至调整杆4和配合杆6接触限制其转动，使滑槽7的弹力的变化保持在较小的范围内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种电刷压力自调整的导电滑环结构，包括固定套(1)、外圈(14)和内圈(15)，所述固定套(1)安装在内圈(15)上，所述内圈(15)通过电刷(16)电性连接外圈(14)，其特征在于：所述固定套(1)的上端面通过单向轴承(2)活动连接有螺纹套(3)，所述螺纹套(3)螺纹连接有调整杆(4)，所述调整杆(4)的外侧壁固定连接有呈收紧状态的发条(5)，所述发条(5)外固定环与固定套(1)的内壁活动连接，所述发条(5)可与固定套(1)的内壁上下滑动，所述调整杆(4)外侧面的下端通过弹簧(8)活动连接有对中板(9)，所述调整杆(4)的下端设有配合杆(6)，所述调整杆(4)的下端面和配合杆(6)的上端面设有互相咬合的限位结构，所述配合杆(6)的下端固定连接有调整臂(10)，所述调整臂(10)和对中板(9)之间设有呈压缩状态的滑槽(7)，所述调整臂(10)的下端设有电刷(16)，所述调整臂(10)和固定套(1)之间活动连接有稳定块(11)，所述稳定块(11)和调整臂(10)之间设有限制调整臂(10)转动的上下滑动结构。
2.根据权利要求1所述的一种电刷压力自调整的导电滑环结构，其特征在于：所述单向轴承(2)与固定套(1)活动连接，所述单向轴承(2)的上下端面均设有限制其轴向移动范围的限位块(12)，所述单向轴承(2)的外侧壁设有限制其转动的滑块(13)。
3.根据权利要求1所述的一种电刷压力自调整的导电滑环结构，其特征在于：所述配合杆(6)和调整杆(4)之间互相咬合的限位结构为二阶的阶梯结构。
4.根据权利要求1所述的一种电刷压力自调整的导电滑环结构，其特征在于：所述调整臂(10)与电刷(16)的一端固定连接，所述电刷(16)的另一端抵紧外圈(14)的外侧壁。
5.根据权利要求1所述的一种电刷压力自调整的导电滑环结构，其特征在于：所述电刷(16)与外圈(14)相切，所述电刷(16)的一端与内圈(15)铰接，所述调整臂(10)抵住电刷(16)的中部。
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