CN111478139A - 一种小型滚动电旋转传输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型滚动电旋转传输装置，包括环体组件、左支撑架、左轴承、左外罩、右支撑架、右轴承、右外罩、底板、导线座等，环体组件放置在左支撑架上的左轴承和右支撑架上的右轴承内，外部驱动力驱动环体组件转动、滚环实现±n360º转动，转动的同时输入端的电信号和电功率从导线传递到导电柱，导电柱将电信号和电功率传递到内导电环，电信号和电功率通过柔性环、惰轮传递到外导电环上，最后电信号和电功率通过外导电环上的导线传递到输出端。本发明运用新颖的滚动摩擦副结构形式替代传统旋转电传输装置的滑动摩擦副结构形式，不但能获得更长的使用寿命，而且能进一步缩小体积，实现了小型化，能够满足更狭小的使用工况。
Description
技术领域
本发明涉及电旋转传输技术领域，尤其是涉及一种小型滚动电旋转传输装置。
背景技术
电旋转传输装置是由转子、定子、结构支撑件、轴承等组成的多环路滚动摩擦副结构轴向叠加而成的精密输电装置，可实现两个相对360°无限制自由旋转设备间功率传输，主要应用于航空、航天、航海、兵器、风电等领域内需要进行信号电旋转传输的系统中。
随着我国对各类大功率、长寿命航天飞行器、航管雷达、惯性陀螺测试设备的需求不断增加，对配套旋转电传输装置的工作寿命、传输功率等电性能指标要求也不断提高。在保障电旋转传输装置稳定可靠的同时，传输大功率和大电流信号、延长工作寿命、增强传输效率是未来电旋转传输技术发展的一个重要方向。
传统电旋转传输装置因采用滑动接触进行电传输，因此只能使用在应用空间较大的场合，而在应用空间较狭小的场合无法使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用滚动接触进行电传输、能进一步缩小体积、能够满足更狭小的使用工况、使用寿命更长的小型滚动电旋转传输装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种小型滚动电旋转传输装置，特征是：包括环体组件、左支撑架、左轴承、左轴承端盖、左外罩、右支撑架、右轴承、右轴承端盖、右外罩、底板、导线座，在中空的环体组件的左端外侧壁套有中空的左支撑架，且在环体组件的左端外侧壁和左支撑架之间设有左轴承，使得环体组件与左支撑架能作相对转动，左轴承端盖通过内六角螺钉将左轴承固定于左支撑架上，用于压紧左轴承的外圈；在环体组件的右端外侧壁套有中空的右支撑架，且在环体组件的右端外侧壁和右支撑架之间设有右轴承，使得环体组件与右支撑架能作相对转动，右轴承端盖通过内六角螺钉将右轴承固定于右支撑架上，用于压紧右轴承的外圈；左支撑架的底端设在底板的左端上面，右支撑架的底端设在底板的右端上面，左外罩罩住环体组件的左侧，右外罩环体组件的右侧，在环体组件的顶端设有导线座，导线座与左支撑架和右支撑架连接。
环体组件包括中心轴、下压板、内导电环、外导电环、绝缘垫片、柔性环、惰轮、上压板、导电柱和护套，环体组件中有两套传导结构，每套传导结构由一个内导电环、一个外导电环、一个绝缘垫片、一个柔性环、若干个惰轮组成，内导电环、外导电环、柔性环均为圆环，在每套传导结构中：内导电环的内侧壁与中空的中心轴中部的外侧壁紧密配合，柔性环和惰轮均放置在内导电环、外导电环之间，柔性环套在内导电环的外侧壁上，惰轮与外导电环的内侧壁相切，柔性环和惰轮相切；下压板通过沉头螺钉安装在中心轴的外侧壁上，第一套传导结构、第一个绝缘垫圈、第二套传导结构、第二个绝缘垫圈从左向右依次套在下压板，两个绝缘垫圈将两套传导结构隔开，同时绝缘垫圈起到保持同一套传导结构内的内导电环、外导电环、柔性环和惰轮在同一平面内；每个内导电环由两个导电柱连接导线作为电信号与电功率的输入端，每个外导电环的外圆通过焊接导线作为电信号与电功率的输入端。
所述内导电环的内部均布有40个Φ3的通孔。
所述柔性环为铜环，外圈直径为14mm。
所述上压板为圆盘形压板，采用绝缘介质聚酰亚胺制成。
所述导电柱下端的连接部分通过焊接的方式与内导电环的一端连接。
所述护套起到固定作用，内导电环与外导电环均放置于护套内。
本发明的环体组件放置在左支撑架上的左轴承和右支撑架上的右轴承内，外部驱动力驱动环体组件转动、滚环实现±n360 º转动，转动的同时输入端的电信号和电功率从导线传递到导电柱，导电柱将电信号和电功率传递到内导电环，电信号和电功率通过柔性环、惰轮117传递到外导电环上，最后电信号和电功率通过外导电环上的导线传递到输出端。
与传统电旋转传输装置（即导电滑环）依靠贵金属摩擦副的滑动摩擦来实现电信号传输的方式相比较，本发明的突出特点是：滚动传输装置有两个内外套嵌、金属制成的内导电环和外导电环，在内导电环和外导电环的中间采用柔性环连接，内导电环和外导电环之间通过与柔性环的纯滚动摩擦来接触，从而实现内导电环和外导电环之间依靠滚动摩擦副实现电信号和电功率的传输。
本发明运用新颖的滚动摩擦副结构形式替代传统旋转电传输装置的滑动摩擦副结构形式，不但能获得更长的使用寿命，而且能进一步缩小体积，实现了小型化，能够满足更狭小的使用工况。因此，本发明具有小型化、能够满足更狭小的使用工况、使用寿命长的优点。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为图1的左视图；
图3为环体组件的剖视图；
图4为内导电环的结构图；
图5为外导电环的结构图；
图6为内导电环、外导电环的放置图；
图7为上压板的结构图；
图8为绝缘垫圈的左视图；
图9为绝缘垫圈的主视图；
图10为柔性环的结构图；
图11为惰轮的结构图。
具体实施方式：
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
一种小型滚动电旋转传输装置，包括环体组件1、左支撑架2、左轴承4、左轴承端盖6、左外罩8、右支撑架3、右轴承5、右轴承端盖7、右外罩9、底板10、导线座11，在中空的环体组件1的左端外侧壁套有中空的左支撑架2，且在环体组件1的左端外侧壁和左支撑架2之间设有左轴承4，使得环体组件1与左支撑架2能作相对转动，左轴承端盖6通过内六角螺钉12将左轴承4固定于左支撑架2上，用于压紧左轴承4的外圈；在环体组件1的右端外侧壁套有中空的右支撑架3，且在环体组件1的右端外侧壁和右支撑架3之间设有右轴承5，使得环体组件1与右支撑架3能作相对转动，右轴承端盖7通过内六角螺钉12将右轴承5固定于右支撑架3上，用于压紧右轴承5的外圈；左支撑架2的底端设在底板10的左端上面，右支撑架3的底端设在底板10的右端上面，左外罩8罩住环体组件1的左侧，右外罩9环体组件1的右侧，在环体组件1的顶端设有导线座11，导线座11与左支撑架2和右支撑架3连接。
环体组件1包括中心轴111、下压板112、内导电环113、外导电环114、绝缘垫片115、柔性环116、惰轮117、上压板118、导电柱120和护套119，环体组件1中有两套传导结构，每套传导结构由一个内导电环113、一个外导电环114、一个绝缘垫片115、一个柔性环116、若干个惰轮117组成，内导电环113、外导电环114、柔性环116均为圆环，在每套传导结构中：内导电环113的内侧壁与中空的中心轴111中部的外侧壁紧密配合，柔性环116和惰轮117均放置在内导电环113、外导电环114之间，柔性环116套在内导电环113的外侧壁上，惰轮117与外导电环114的内侧壁相切，柔性环116和惰轮117相切；下压板112通过沉头螺钉13安装在中心轴111的外侧壁上，第一套传导结构、第一个绝缘垫圈115、第二套传导结构、第二个绝缘垫圈115从左向右依次套在下压板112，两个绝缘垫圈115将两套传导结构隔开，同时绝缘垫圈115起到保持同一套传导结构内的内导电环113、外导电环117、柔性环116和惰轮117在同一平面内；每个内导电环113由两个导电柱120连接导线作为电信号与电功率的输入端，每个外导电环117的外圆通过焊接导线作为电信号与电功率的输入端。
所述内导电环113的内部均布有40个Φ3的通孔121。
所述柔性环116为铜环，外圈直径为14mm。
所述上压板118为圆盘形压板，采用绝缘介质聚酰亚胺制成。
所述导电柱120下端的连接部分通过焊接的方式与内导电环113的一端连接。
所述护套119起到固定作用，内导电环113与外导电环114均放置于护套119内。
工作原理：如图1所示，本发明的环体组件1放置在左支撑架2上的左轴承4和右支撑架3上的右轴承5内，外部驱动力驱动环体组件1转动、滚环实现±n360 º转动，转动的同时电信号和电功率从导线传递到导电柱120，导电柱120将电信号和电功率传递到内导电环113，电信号和电功率通过柔性环116传递到外导电环114上，最后电信号和电功率通过外导电环114上的导线输出。
Claims (7)
1.一种小型滚动电旋转传输装置，其特征在于：包括环体组件、左支撑架、左轴承、左轴承端盖、左外罩、右支撑架、右轴承、右轴承端盖、右外罩、底板、导线座，在中空的环体组件的左端外侧壁套有中空的左支撑架，且在环体组件的左端外侧壁和左支撑架之间设有左轴承，使得环体组件与左支撑架能作相对转动，左轴承端盖通过内六角螺钉将左轴承固定于左支撑架上，用于压紧左轴承的外圈；在环体组件的右端外侧壁套有中空的右支撑架，且在环体组件的右端外侧壁和右支撑架之间设有右轴承，使得环体组件与右支撑架能作相对转动，右轴承端盖通过内六角螺钉将右轴承固定于右支撑架上，用于压紧右轴承的外圈；左支撑架的底端设在底板的左端上面，右支撑架的底端设在底板的右端上面，左外罩罩住环体组件的左侧，右外罩环体组件的右侧，在环体组件的顶端设有导线座，导线座与左支撑架和右支撑架连接。
2.根据权利要求1所述的小型滚动电旋转传输装置，其特征在于：环体组件包括中心轴、下压板、内导电环、外导电环、绝缘垫片、柔性环、惰轮、上压板、导电柱和护套，环体组件中有两套传导结构，每套传导结构由一个内导电环、一个外导电环、一个绝缘垫片、一个柔性环、若干个惰轮组成，内导电环、外导电环、柔性环均为圆环，在每套传导结构中：内导电环的内侧壁与中空的中心轴中部的外侧壁紧密配合，柔性环和惰轮均放置在内导电环、外导电环之间，柔性环套在内导电环的外侧壁上，惰轮与外导电环的内侧壁相切，柔性环和惰轮相切；下压板通过沉头螺钉安装在中心轴的外侧壁上，第一套传导结构、第一个绝缘垫圈、第二套传导结构、第二个绝缘垫圈从左向右依次套在下压板，两个绝缘垫圈将两套传导结构隔开，同时绝缘垫圈起到保持同一套传导结构内的内导电环、外导电环、柔性环和惰轮在同一平面内；每个内导电环由两个导电柱连接导线作为电信号与电功率的输入端，在每个外导电环的外圆通过焊接导线作为电信号与电功率的输入端。
3.根据权利要求1所述的小型滚动电旋转传输装置，其特征在于：所述内导电环的内部均布有40个Φ3的通孔。
4.根据权利要求1所述的小型滚动电旋转传输装置，其特征在于：所述柔性环为铜环，外圈直径为14mm。
5.根据权利要求1所述的小型滚动电旋转传输装置，其特征在于：所述导电柱下端的连接部分通过焊接的方式与内导电环的一端连接。
6.根据权利要求1所述的小型滚动电旋转传输装置，其特征在于：所述护套起到固定作用，内导电环与外导电环均放置于护套内。
7.根据权利要求1所述的小型滚动电旋转传输装置，其特征在于：所述上压板为圆盘形压板，采用绝缘介质聚酰亚胺制成。
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