CN111983519B - 一种便于拆装、测试的通用旋转传输装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种便于拆装、测试的通用旋转传输装置及系统，涉及滑环制造技术领域所述装置包括：测试组件、连接组件和滑环；所述测试组件包括；电流接入端和电流输出部，所述电流接入端设置于所述滑环内轴的一端，所述电流接入端通过线缆连接所述滑环的导电环；所述电流输出部通过所述滑环的刷板与所述滑环的刷丝连接；所述滑环之间通过所述连接组件连接。本发明实施例提供的技术方案能够在不拆开滑环的情况下，检测滑环内部线路是否出现问题、灵活地调整滑环中导电环的数量以及调整刷丝与导电环的位置。同时，本发明实施例提供的技术方案还能够实现测试电路组装的标准化、通用化。

Description

一种便于拆装、测试的通用旋转传输装置及系统
技术领域
本发明涉及滑环制造技术领域，尤其涉及一种便于拆装、测试的通用旋转传输装置及系统。
背景技术
滑环，也称作旋转电气接口、电气旋转关节，可用于任一要求无限制连续旋转时从固定结构到旋转结构传输电源和数据信号的电力系统中。滑环是一种利用导电部件的滑动或滚动接触、静电耦合或电磁耦合，在天线座架转动部件与静止部件之间传递电信号和电能的装置。
通常情况下，检测滑环需要就要将滑环拆开，再针对每一条滑环线路进行检测并重新安装滑环。上述方法不仅给工作人员增加了巨大的工作量，还会在检测的过程中造成滑环中的线路损坏。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供及一种便于拆装、测试的通用旋转传输装置及系统，以解决现有技术手段中存在的上述全部或部分问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种便于拆装、测试的通用旋转传输装置，包括：测试组件、连接组件和滑环；
所述测试组件包括；电流接入端和电流输出部，所述电流接入端设置于所述滑环内轴的一端，所述电流接入端通过线缆连接所述滑环的导电环；所述电流输出部通过所述滑环的刷板与所述滑环的刷丝连接；
所述滑环之间通过所述连接组件连接。
进一步地，所述连接组件包括：第一连接部和第二连接部；
所述第一连接部和所述第二连接部分别设置于所述滑环内轴的两端。
进一步地，所述滑环的第一连接部与另一个所述滑环的第二连接部连接。
进一步地，所述第一连接部包括：出线螺母，限位键，限位孔、拨销和挡圈；
所述挡圈包括中心孔和拨销孔。
进一步地，所述滑环内轴一端穿过所述中心孔并与所述出线螺母螺纹连接；
所述限位键设置于所述限位孔中；
所述滑环内轴通过所述限位键和所述限位孔与所述挡圈键槽连接；
所述拨销设置在所述拨销孔中。
进一步地，所述第二连接部设置所述滑环内轴另一端，包括：螺母连接孔和拨销连接孔；
所述螺母连接孔的位置和形状与所述出线螺母的位置和形状相匹配，所述拨销连接孔的形状和位置与所述拨销的位置和形状相匹配。
进一步地，所述电流输出部包括：线路板和接线插针；
所述线路板一侧通过所述滑环的刷板连接所述滑环的刷丝，另一侧上设置所述接线插针，所述接线插针在所述线路板上的安装位置对应于所述滑环的刷丝。
第二方面，本发明实施例提供了一种便于拆装、测试的通用旋转传输系统，包括：内轴固定板、外轴固定板和第一方面所述的装置；
所述内轴固定板通过连接组件中的第一连接部连接滑环；
所述外轴固定板通过所述连接组件中的第二连接部连接滑环。
进一步地，所述系统包括：多个滑环；
所述多个滑环通过所述第一连接部和所述第二连接部依次连接。
进一步地，所述内轴固定板与所述多个滑环中的首端滑环的第一连接部连接。
进一步地，所述外轴固定板与所述多个滑环中的末端滑环的第二连接部连接。
进一步地，对于任意两个相互连接的滑环，一个滑环所述第一连接部的出线螺母与另一个滑环的所述第二连接部的螺母连接孔插接，所述一个滑环的所述第一连接部的拨销与所述另一个滑环所述第二连接部的拨销连接孔插接。
进一步地，所述首段滑环设置有线路板和接线插针；
所述线路板上的接线插针均布排列；
所述接线插针设置在所述线路板的一面，所述电流接入端设置在所述线路板的另一面；
电流接入端线缆在所述线路板上的安装位置对应于所述接线插针在所述线路板上的安装位置。
进一步地，所述系统还包括：调节块；
所述滑环的刷板的两端分别与所述滑环的外轴的两端相连；
所述调节块设置所述滑环的刷板与所述滑环的外轴的连接处，并在所述滑环的刷板与所述滑环的外轴之间。
进一步地，所述调节块包括连接孔；
所述滑环的刷板的两端分别通过所述连接孔与所述滑环的外轴的两端相连。
本发明技术方案至少具有如下有益效果：
1、通过在滑环顶端和两侧设置测试组件，在检测故障时只要在电流输出端和电流输出部连接到相应的检测设备，就可以在不拆开滑环的情况下，检测滑环内部线路是否出现问题。同时，在滑环的内轴两端设置连接组件，以实现将多个滑环拼接到一起，再结合测试组件可以确定故障线路出现在某几个滑环中，从而只对这几个滑环进行拆卸和重装，从而减少了检修人员的工作量。
2、在滑环的内轴两端设置连接组件，以实现将多个滑环拼接到一起，通过调整拼接到一起的滑环数量，可以在不拆开滑环的条件下，灵活地调整滑环中导电环的数量。
3、通过出线螺母与滑环内轴的螺纹连接，使得工作人员在不拆开滑环挡圈的条件下，可以通过旋紧和放松螺母的方式对滑环内部的导电环间距进行微调，从而减少了工作人员的工作量。
4、通过设置调节块增加刷板和滑环外轴的间距，以实现在不重新设计滑环外轴直径的情况下，调整刷丝与导电环的位置。
5、线路板上的接线插针均布排列，方便测试与通用接口连接，以便于测试电路的组装，从而实现测试电路组装的标准化、通用化。例如，接线插针可以直接与表笔夹头连接，提高测试效率高并减小误差；接线插针在装置作为产品组装时可以作为快插件与插座、插头通过通用接口快速连接。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例提供的一种滑环的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种滑环的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的两个滑环拼接后的结构示意图；
图4为图1的俯视图图；
图5为本发明实施例提供的调节块的安装方式示意图；
图6为本发明实施例提供的刷板的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第一连接部的俯视图剖面的结构示意图。
附图标记：
测试组件 1；内轴固定板 2；外轴固定板 3；滑环 4；调节块 5；出线螺母 4-1；拨销 4-2；出线螺母垫片 4-3；轴承盖板 4-4；盖板垫片 4-5；挡圈 4-6；挡圈内壁 4-6-1；挡圈槽口 4-6-2；限位键 4-7；挡圈垫片 4-8；绝缘圈 4-9；内轴 4-10；内轴槽口 4-10-1；内轴螺纹外壁 4-10-2；内轴外壁 4-10-3；绝缘套筒 4-11；导电环 4-12；绝缘片 4-13；刷丝4-14；接线插针 4-15；刷板 4-16；刷板焊盘 4-16-1；刷板插孔 4-16-2；刷板凹槽 4-16-3；刷板安装槽口 4-16-4；轴承 4-17；外轴 4-18。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种便于拆装、测试的通用旋转传输系统，包括：测试组件1；内轴固定板2；外轴固定板3；滑环4。需要说明的是，连接组件包括：图2中的出线螺母4-1，拨销4-2，限位键4-7，挡圈4-6以及图1中的A部分中的螺母连接孔和拨销连接孔。其中，图2中的各部件及其附属结构构成第一连接部，图1中的A部分中的螺母连接孔和拨销连接孔构成第二连接部。
测试组件1用于测试滑环内各线路的是否为连通状态，其包括电流接入端和电流输出部，再配合其他检测设备如电源，电流表，电压表、低电阻测试仪、绝缘耐压仪等，在不用拆开滑环的情况下可以形成测试电路。其中，滑环内部的电路连接关系为：从电流接入端经线路板上的接线插针位置，通过线路板引出多个线缆分别连接各个导电环4-12，各个导电环4-12与对应的刷丝4-14通过弹性压力紧密配合，各刷丝4-14通过刷板4-16连接电流输出部。其中，各个导电环4-12与对应的刷丝4-14通过弹性压力紧密配合，以确保在内轴4-10、外轴4-18相对旋转状态下导电环4-12与刷丝4-14能够充分接触，从而保证旋转传输的稳定性。为了便于测试，分别在电流接入端和输入板设置接线板，并在接线板上安装接线插针4-15，电流输出部和电流接入端的每一个接线插针4-15和对应一条线路，如此可以通过在接线插针4-15设置标识来区分各个线路。
具体地，如图1、图4和图6所示，刷板4-14包括：刷板焊盘4-16-1、刷板插孔4-16-2、刷板凹槽4-16-3和刷板安装槽口4-16-4。在本发明实施例中，共有两块刷盘4-14，分别设置在滑环4的左侧和右侧。每个刷板4-16有
Figure BDA0002596285230000071
N个刷板插孔4-16-2，排布
Figure BDA0002596285230000072
N排刷板安装槽口4-16-4和
Figure BDA0002596285230000073
N个刷板焊盘4-16-1，N为导电环数量，且N为偶数。可以理解的是，滑环中通常设置有两排导电环，且两排导电环的数量相同，因此在本发明实施例中，导电环数量N为偶数。刷板凹槽4-16-3在刷板端面和两侧内凹，用来对刷丝限位。刷板凹槽4-16-3内有镀铜镍层，并通过加锡来固定刷丝。刷板安装槽口4-16-4用来安装螺钉，固定在外轴上。
设置有接线板和接线插针4-15的电流接入端设置在内轴固定板2上面，电流接入端线缆一端在线路板上的安装位置对应于接线插针在线路板上的安装位置，电流接入端线缆另一端分别连接各个导电环4-12，以保证导电环4-12与电流接入端的接线插针4-15一一对应连接。电流输出部则设置在滑环两侧，电流输出部中的接线插针4-1刷板插孔4-16-2与接线插针4-15配合安装，在刷板焊盘4-16-1上点焊固定。线路板一面连接接线插针4-15，另一面连接焊盘。导电环4-12连接线从内轴4-10出线，与焊盘连接。接线插针4-15与线路板另一面焊盘连通，从而保证刷丝4-14与输出部的接线插针4-15一一对应连接。
在本发明实施例中，如图2所示，滑环4的内轴4-10中心为通孔，用来排线。内轴4-10外周面配合绝缘套筒4-11，绝缘套筒4-11上安装导电环4-12。导电环4-12与导电环4-12之间安装绝缘片与绝缘圈4-9。
第一连接部设置在内轴4-10的顶部，包括：出线螺母4-1、拨销4-2、挡圈4-6、限位孔和限位键4-7。内轴4-10顶部有螺纹，穿过挡圈4-6的中心孔，再穿过出线螺母垫片4-3与出线螺母4-1螺纹连接，保证挡圈4-6与内轴4-10的轴向固定。内轴4-10螺纹下方圆端面垫上挡圈垫片4-8并在挡圈垫片4-8上设置挡圈4-6，挡圈4-6上的两个拨销孔可安装拨销4-2。如图7所示，内轴螺纹外壁4-10-2下方的内轴外壁4-10-3设置有内轴槽口4-10-1，挡圈内壁4-6-1上设有挡圈槽口4-6-2，内轴槽口4-10-1和挡圈槽口4-6-2组成限位孔，限位键4-7插入限位孔中，使得内轴4-10和挡圈4-6键槽连接。通过安装限位键4-7使挡圈4-6与内轴4-10保持径向固定，因此内轴4-10的外径与不小于顶部螺纹外径以便于将限位键4-7安装到轴向键槽位中。通过限位键4-7与出线螺母4-1的双向固定，保证挡圈4-6与内轴4-10连接固定以及使挡圈4-6下面的导电环4-12、绝缘片4-13、绝缘圈4-9相对固定。
通过上述结构，在保证挡圈4-6与内轴4-10连接固定的同时，还能借助出线螺母4-1与内轴4-10顶部的螺纹配合。通过旋紧螺母施加向下的压力，以缩小导电环4-12间的距离，或者旋松螺母增加导电环4-12间的距离。因而能够在不拆开滑环的情况下，调整导电环之间的间距，保证导电环与刷丝在轴向、径向一一对应，有效降低导电环与刷丝的配合误差。如果刷丝与导电环在轴向、径向配合误差过大，滑环在实际旋转传输过程中，刷丝容易发生轴向、径向的窜动，会影响导电环与刷丝接触的稳定性，从而影响滑环的旋转传输性能。
滑环4底部设置有第二连接部，包括螺母连接孔和拨销连接孔。螺母连接孔的位置和形状与出线螺母相匹配，拨销连接孔的形状和位置与拨销相匹配。通过第一连接部和第二连接部的配合可以实现将多个滑环拼接成滑环组。在拼接多个滑环时，对于任意两个相互连接的滑环，一个滑环第一连接部的出线螺母4-1与另一个滑环的第二连接部的螺母连接孔插接，一个滑环的第一连接部的拨销4-2与另一个滑环第二连接部的拨销连接孔插接。需要说明的是，在拼接多个滑环时，滑环组两端的滑环被称为首端滑环和末端滑环。如图3所示，上方的滑环记为首端滑环，下方的滑环记为末端滑环。对于首端滑环，其上端与内轴固定板2通过轴承盖板4-4连接，因此可以对拨销连接孔攻螺纹，使之与螺钉配合，以便于安装内轴固定板2。末端滑环通过底端的第二连接部与外轴固定板3连接。
具体地，末端滑环的轴承盖板4-4与首端滑环外轴圆周端面通过螺钉连接固定并结合轴承4-17，实现两个滑环4外轴4-18部分的整合。末端滑环的拨销4-2与首端滑环的内轴4-10底端的第二连接部配合并结合轴承4-17，使两个滑环4的内轴4-10同步转动，实现两个滑环4内轴4-10部分的整合。在拼接的滑环数量大于3时，依照上述方式依次叠加，从而实现模块化组装及内轴4-10、外轴4-18线路的旋转传输效果。
需要说明的是，在现有技术中，滑环通常是定制的，例如，客户要求滑环中带有80个导电环的滑环，那么只能做一个内置80个导电环的滑环。如果客户要求滑环中带有增加20个导电环或减少20个导电环，则只能重新做一个带有60个导电环的滑环或带有100个导电环的滑环，从而增加了客户成本，降低了用户体验。然而，本发明实施例提供的结构，可以有效地解决的上述问题。具体地，拼接4个带有20个导电环的滑环得到带有80个导电环的滑环。如果客户要求增加20个导电环或减少20个导电环，不需要重新做滑环，而是直接多拼接一个带有20个导电环的滑环，或者减少一个拼接的20个导电环的滑环，从而降低了客户成本，增加了用户体验。可以理解的是，上述实施例中滑环中导电环的数量只是为了说明本发明的技术效果，不能视为本发明对滑环中导电环数量的限定。
结合连接组件和测试组件1，还能为极大提高检修人员的工作效率。具体地，在现有技术中，检修人员拆开滑环后，滑环内的所有线路全部暴露。例如，滑环内存在80个导电环，则检修人员需要从80根线缆中一根一根地检测以找到有问题的线路，花费大量时间。同时在拆开滑环时以及从80个线缆中抽出故障线路时，巡检人员的误操作很有可能导致其他线路折断。而在本发明实施例中，由于测试组件1的存在，检修人员不需要一根一根地检测80个线缆，而是利用接线插针4-15同时检测多条线路，以及利用接线插针4-15上面的线路标识，缩小检测范围，从而快速准确地找到故障线路。由于滑环是拼接成的，因此在确定故障线路后，检修人员只需要拆开故障线路所在的滑环即可。例如，滑环组由4个内置20个导电环的滑环组成，如果其中一个滑环存在故障线路，只需拆开该滑环，如此检修人员在修复滑环内部线路时，只需要从20个线缆中确定故障线路并将故障线路的缆线抽出，从而极大降低了检修人员误操作导致的滑环内部线路受损的概率。
在现有技术中，更换不同直径的绝缘套筒4-11以匹配不同直径大小的导电环4-12，同时还要重新设置刷丝4-14，以调节刷板4-16与导电环4-12的距离，来使刷丝4-14与导电环4-12有效接触，提高旋转传输效果。然而，上述方式会增加工作人员的工作量。在本发明实施例中，增加了调节块5，如图5所示。将调节块5设置在滑环外轴与刷板的连接处，且位于滑环的刷板与滑环的外轴之间，如此必然增加了刷丝4-14和导电环4-12的距离，以提高旋转传输效果，同时不需要重新设置刷丝4-14。需要说明的是，可以通过设置不同尺寸的调节块5，以满足不同的应用场景。此外，调节块5包括连接孔，滑环的刷板的两端分别通过穿过连接孔的连接件与滑环的外轴的两端相连。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便于拆装、测试的通用旋转传输装置，其特征在于，包括：测试组件、连接组件和滑环；
所述测试组件包括；电流接入端和电流输出部，所述电流接入端设置于所述滑环内轴的一端，所述电流接入端通过线缆连接所述滑环的导电环；所述电流输出部通过所述滑环的刷板与所述滑环的刷丝连接；
所述滑环之间通过所述连接组件连接；
其中，所述连接组件包括：第一连接部和第二连接部；
所述第一连接部和所述第二连接部分别设置于所述滑环内轴的两端。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述滑环的第一连接部与另一个所述滑环的第二连接部连接。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其特征在于，
所述第一连接部包括：出线螺母，限位键，限位孔、拨销和挡圈；
所述挡圈包括中心孔和拨销孔。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
所述第二连接部设置所述滑环内轴另一端，包括：螺母连接孔和拨销连接孔；
所述螺母连接孔的位置和形状与所述出线螺母的位置和形状相匹配，所述拨销连接孔的形状和位置与所述拨销的位置和形状相匹配。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述电流输出部包括：线路板和接线插针；
所述线路板一侧通过所述滑环的刷板连接所述滑环的刷丝，另一侧上设置所述接线插针，所述接线插针在所述线路板上的安装位置对应于所述滑环的刷丝。
6.一种便于拆装、测试的通用旋转传输系统，其特征在于，包括：内轴固定板、外轴固定板和权利要求1至5中任一项所述的装置；
所述内轴固定板通过连接组件中的第一连接部连接滑环；
所述外轴固定板通过所述连接组件中的第二连接部连接滑环。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述系统包括：多个滑环；
所述多个滑环通过所述第一连接部和所述第二连接部依次连接。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述内轴固定板与所述多个滑环中的首端滑环的第一连接部连接。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述外轴固定板与所述多个滑环中的末端滑环的第二连接部连接。
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