CN112054360B - 一种超薄大电流旋转传输装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超薄大电流旋转传输装置及其安装方法，属于旋转电传输技术领域，解决了现有技术中的传输装置在空间高度受限的情况下无法安装的问题。本发明的旋转传输装置，上旋转组件和下旋转组件相对旋转，上绝缘体和下绝缘体分别通过第一轴承、第二轴承安装到中间的旋转中心轴上，在上绝缘体上并列安装多个同心环形的银触头套筒和银触头，对应的，在下绝缘体上安装功率环，上绝缘体和下绝缘体相对旋转过程中，银触头和功率环始终保持接触，实现电流传输。本发明的旋转传输装置，通过调整上旋转组件中的银触头的数量，实现不同大小的电流传输效果。

Description

一种超薄大电流旋转传输装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及旋转电传输技术领域，尤其涉及一种超薄大电流旋转传输装置及其安装方法。

背景技术

在旋转传输领域，随着客户和市场需求的不断提升，旋转传输装置的品类和功能不断增加，尤其是军工装备智能和电子化的发展，使用旋转传输装置的需求越来越多，对旋转传输装置的安装方式和安装空间也提出了越来越多的需求，以往传统的旋转传输装置主要是向高度即轴向发展，但有时候客户安装产品的空间高度受限但直径不限，这个时候传统的旋转传输装置具有局限性，因此发明超薄径向的旋转传输装置迫在眉睫。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种超薄大电流旋转传输装置及其安装方法，用以解决现有的传输装置在空间高度受限的情况下无法安装的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种超薄大电流旋转传输装置，包括：上旋转组件、下旋转组件和触点组件；触点组件有多组，且多个触点组件为同心的圆环结构；触点组件包括：第一触点和第二触点；第一触点设置在上旋转组件上且同步旋转；第二触点设置在下旋转组件上且同步旋转；上旋转组件和下旋转组件相对旋转时，第一触点和第二触点保持接触；第一触点和第二触点分别连接上引线和下引线，上引线和下引线用于传输电流。

进一步地，第一触点包括：银触头、银触头套筒和弹性件；银触头套设于银触头套筒内部，且弹性件设置在银触头和银触头套筒之间；第二触点为功率环。

进一步地，上旋转组件包括上绝缘体，多个第一触点在上绝缘体上径向均布设置；下旋转组件包括下绝缘体，多个第二触点在下绝缘体上径向均布设置。

进一步地，银触头套筒通过第一螺钉与上绝缘体固定连接；功率环为圆环形；功率环通过第五螺钉固定安装在下绝缘体上

进一步地，上旋转组件和下旋转组件均通过轴承与旋转中心轴连接。

进一步地，旋转中心轴包括：上轴承盖板和下轴承盖板；上轴承盖板和下轴承盖板通过第二螺钉固定连接。

进一步地，上绝缘体通过第一轴承与上轴承盖板转动连接，下绝缘体通过第二轴承与下轴承盖板转动连接。

进一步地，上旋转组件还包括上壳体，上壳体通过第一螺钉与上绝缘体固定连接；下旋转组件包括下壳体，下壳体通过第三螺钉与下绝缘体固定连接。

进一步地，上壳体和下壳体之间设置滚珠。

具体地，上壳体的下表面设置第一环形轨道，下壳体的上表面设置第二环形轨道；第一环形轨道和第二环形轨道能够拼合为横截面为圆形的圆环轨道；圆环轨道中设置滚珠。

一种超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：根据传输电流的大小和安装空间的大小，确定功率组件的数量和间距。

步骤S2：通过螺钉将第一触点和第二触点分别安装到上绝缘体和下绝缘体上；第一触点和第二触点分别连接上引线和下引线；

通过轴承将上绝缘体和下绝缘体分别安装到上轴承盖板和下轴承盖板上；并通过第二螺钉将上轴承盖板和下轴承盖板固定连接；

上壳体和下壳体之间安装滚珠；通过螺钉将上壳体和下壳体分别与上绝缘体和下绝缘体固定连接；

步骤S3：将上引线和下引线分别与供电装置和被供电装置连接，进行电流的旋转传输。

本发明的技术方案至少具有如下有益效果之一：

1.本发明的旋转传输装置，上壳体、上绝缘体、银触头套筒之间均通过螺钉连接，实现了上壳体、上绝缘体、银触头套筒以及银触头可靠、稳定有效的固定效果；下壳体、下绝缘体、功率环之间均通过通过螺钉连接，实现了下壳体、下绝缘体和功率环可靠、稳定有效的固定效果；保证了结构的稳定性。

2.本发明的旋转传输装置，通过锁紧组件的上轴承盖板、下轴承盖板和滚珠，实现了上旋转组件和下旋转组件可靠、稳定有效锁紧效果；保证了上绝缘体和下绝缘体之间具有确定的轴向间距。第一轴承和第二轴承可以提供上绝缘体和下绝缘体的回转中心，配合上壳体和下壳体之间的钢珠，使该装置在相对旋转时具有很低的扭矩；使旋转传输装置能够实现高速旋转。

3.本发明的旋转传输装置通过上旋转组件中银触头和银触头套筒间安装弹簧结构，银触头和功率环之间的压紧力为弹簧弹力，使上旋转组件、下旋转组件相对旋转时具有较小的扭矩，且弹簧能够保证振动条件下银触头和功率环接触可靠，传输装置在振动冲击环境中仍然具有可靠的传输效果。

4.本发明的旋转传输装置，通过调整上旋转组件中的银触头的数量，实现了电流0-200A的宽幅设计效果。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可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说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

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为本发明的薄板形电流旋转传输装置剖视图；

图2为触点组件结构示意图；

图3为去掉上壳体的俯视图；

图4为薄板形电流旋转传输装置主视图；

图5为薄板形电流旋转传输装置侧视图。

附图标记：

1-上壳体；2-上绝缘体；3-下壳体；4-下绝缘体；5-触点组件；6-第一螺钉；7-上轴承盖板；8-下轴承盖板；9-第二螺钉；10-上轴承；11-下轴承；12-上引线；13-下引线；14-钢珠；15-拨杆；16-第三螺钉；51-银触头套筒；52-功率环；53-银触头；54-弹性件；55-第四螺钉；56-第五螺钉；57-固定转接板。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

实施例1

本发明的一个具体实施例，如图1-图5所示，公开了一种超薄大电流旋转传输装置，一种超薄大电流旋转传输装置主要由上旋转组件、下旋转组件、触点组件5和锁紧组件组成。其中，触点组件5包括：第一触点和第二触点。上旋转组件包括：上壳体1、上绝缘体2；第一触点设置在上旋转组件上，且同步上旋转组件旋转。下旋转组件包括：下壳体3、下绝缘体4，第二触点设置在下旋转组件上，且同步下旋转组件运动。锁紧组件包括：轴承、上轴承盖板7、下轴承盖板8以及钢珠14。

其中，第一触点为均布在上绝缘体2上的多个同心圆环结构；第二触点为均布在下绝缘体4上的多个同心圆环结构；第一触点安装在上绝缘体2的第一环形凹槽中，第二触点安装在下绝缘体4的第二环形凹槽中，上绝缘体2和下绝缘体4能够相对转动，且上绝缘体2和下绝缘体4相对旋转的过程中，第一触点和第二触点始终保持接触，用于传输电流。

本发明的一种优选实施方式中，触点组件5为圆环形，且多个触点组件5为同心圆结构，根据需要传输功率的大小和实际工况允许的安装空间，确定触点组件5的数量、相邻触点组件5之间的间距以及最大直径的触点组件5的尺寸参数。

本发明的一种优选实施方式中，上旋转组件通过第一轴承10安装在旋转中心轴上，下旋转组件通过第二轴承11安装在旋转中心轴上，上旋转组件和下旋转组件能够相对转动，进而实现旋转传输。

进一步地，上轴承盖板7和下轴承盖板8通过第二螺钉9固定连接，通过第二螺钉9将上轴承盖板7和下轴承盖板8固定为一个整体，作为旋转中心轴。

具体地，芯轴包括上绝缘体2通过第一轴承10与上轴承盖板7连接，下绝缘体4通过第二轴承11与下轴承盖板8连接；也就是说，上绝缘体2能够通过第一轴承10相对于上轴承盖板7旋转，下绝缘体4能够通过第二轴承11相对于下轴承盖板8旋转。上绝缘体2能够以第一轴承10的轴线为转动轴旋转，下绝缘体4能够以第二轴承11的轴线为转动轴旋转；也就是说，上绝缘体2能够相对下绝缘体4旋转，且第一轴承10和第二轴承11同轴线，使上旋转组件和下旋转组件具有良好的同轴度。

本发明的一种优选实施方式中，触点组件5包括：银触头套筒51、功率环52、银触头53、弹性件54、固定转接板57。其中，银触头套筒51、银触头53、弹性件54和固定转接板57为第一触点，银触头53套设在银触头套筒51内部。功率环52为第二触点，通过银触头53和功率环52接触实现电流传输。

进一步地，银触头53和银触头套筒51配合的间隙之间涂有导电脂，作用是使银触头53和银触头套筒51间具有良好的导电性能。

具体地，弹性件54为弹簧，弹簧设置在银触头套筒51和银触头53之间，且在圆周方向上均匀设置多个弹簧。

具体地，银触头53为圆柱形，且银触头套筒51为筒形，银触头53套设在银触头套筒51中；对应的，功率环52为圆环形，多个功率环52为设置在下绝缘体4上的同心环；上绝缘体2和下绝缘体4相对旋转时，银触头53与环形的功率环52始终保持接触。

或者，银触头套筒51通过第四螺钉55固定安装在上绝缘体2上，银触头套筒51为均布在上绝缘体2上的多个同心圆环结构，且具有中间凹槽。银触头53安装在银触头套筒51内部的中间凹槽中，银触头53为圆环结构，且银触头53的外径等于银触头套筒51的中间凹槽的外径。银触头53与银触头套筒51之间设置弹性件54，弹性件54伸缩过程中，能够调节银触头53与银触头套筒51的相对高度。

功率环52为均布在下绝缘体4上的多个同心圆环结构，且功率环52通过第五螺钉56与下绝缘体4固定连接。

银触头53为圆柱形时，银触头53与功率环52为点接触，银触头53为圆环形时，银触头53与功率环52为面接触。

银触头53在弹性件54的弹力作用下有向下移动的趋势，使银触头53与功率环52接触，上绝缘体2相对于下绝缘体4旋转的过程中，银触头53通过弹性件54调节高度，银触头53能够相对银触头套筒51上下滑动，保证银触头53能够始终与功率环52接触。

由于，银触头53通过弹性件54浮动安装在银触头套筒51中，弹性件54为弹簧，弹簧能够为银触点53提供接触压力，保证银触点53在振动环境中与功率环52的可靠接触。同时，弹簧能够减小银触头53和功率环52之间的压紧力，避免压力过大，保证上绝缘体2和下绝缘体4相对旋转时，减小银触头53和功率环52之间的摩擦力，进而保证旋转传输装置能够进行大电流的高速旋转传输。

进一步地，银触头套筒51的上方设置固定转接板57，固定转接板57与银触头套筒51之间通过第四螺钉55固定连接，即银触头套筒51和固定转接板57通过第四螺钉55与上绝缘体2固定连接。

固定转接板57上焊接上引线12，功率环52上焊接下引线13，通过上引线12和下引线13分别连接供电装置和被供电装置，上引线12跟随上旋转组件旋转，下引线13跟随下旋转组件旋转，实现大电流的高速旋转传输。

值得注意的是，上引线12和下引线13均有多条，且相互对应，每组引线连接一组触点组件5，每组引线和功率组件5实现功率的独立传输。触点组件5间隔安装在绝缘体上，能够实现同时传输多路大电流的功能，使传输装置具有优良的绝缘性能，满足安全的使用的需求。本发明的超薄大电流旋转传输装置，通过在圆周方向增减触点组件5的数量以及能够实现对装置整体传输电流大小的调整，而不会增纵向高度，实现了在纵向使用空间有限的情况下进行旋转导电传输的功能。

本发明的一种优选实施方式中，在上绝缘体2的上方设置上壳体1，下绝缘体4的下方设置下壳体3；上壳体1通过第一螺钉6与上绝缘体2固定连接，下壳体3通过第第三螺钉16与下绝缘体4固定连接。上壳体1、下壳体3、上绝缘体2和下绝缘体4均为圆环形结构。

上壳体1和下壳体3用于封闭内部的旋转传输组件，保证旋转传输装置不受外界环境的干扰，避免内部进入灰尘，保证产品性能。

其中，上轴承盖板7，下轴承盖板8，第一轴承10、第二轴承11以及钢珠14组成锁紧组件。

本发明的一种优选实施方式中，上壳体1和下壳体3均为圆环形筒状结构；上壳体1和下壳体3能够将上绝缘体2和下绝缘体4包围在内，如图1所示。进一步地，上壳体1和下壳体3的外缘接触，且在上壳体1和下壳体3上均设置横截面为半圆形的环形轨道；并且在环形轨道中设置球形的钢珠14，上壳体1和下壳体3相对旋转时，钢珠14在环形轨道中滚动。

通过在上壳体1和下壳体3之间设置钢珠14，能够保证上绝缘体2和下绝缘体4之间具有足够的间隙，进而保证银触头53和功率环52不会过度压紧，保证传输装置的高速旋转。

进一步地，如图1所示，上绝缘体2与第一轴承10外圈配合的位置设置第一圆环凸台，第一圆环凸台的上表面贴合第一轴承10的下表面；下绝缘体4与第二轴承11外圈配合的位置设置第二圆环凸台，第二圆环凸台的下表面贴合第二轴承11的上表面。

本发明的旋转传输装置，通过圆环凸台和滚柱14共同限制上绝缘体2和下绝缘体4的相对位置，具体地，第一圆环凸台能够阻止上绝缘体2向上移动，第二圆环凸台能够阻止下绝缘体4向下移动，滚柱14能够限制上绝缘体2下移，同时能够限制下绝缘体4上移。

本发明的旋转传输装置通过设置圆环凸台，能够防止上绝缘体2和下绝缘体4之间的间距增大，通过设置滚珠14能够防止上绝缘体2和下绝缘体4之间的间距缩小。

本发明的旋转传输装置通过滚珠14保持上绝缘体2和下绝缘体4之间的间距不变，进而保持银触头套筒51和功率环52的间距不变，通过弹簧弹性保持银触头53始终与功率环52接触，弹性件54即弹簧始终保持压缩状态，使银触头53与功率环52具有确定的相对压力，不会影响其高速旋转，同时能够确保在震动环境下银触头和功率环52始终能够保持接触，进而确保功率传输的可靠性和稳定性。

进一步地，上壳体1的外侧固定安装拨杆15，拨杆15能够拨动上旋转组件相对下旋转组件旋转。

进一步地，银触头套筒51通过固定转接板57与上引线12连接，功率环52上焊接下引线，且上轴承盖板7和下轴承盖板8上均设有开孔，用于引出上引线12和下引线13。

进一步地，下壳体3上设置安装螺纹孔，通过下壳体3的安装螺纹孔设计，将传输装置整体安装到实际工作位置，实现了安装可靠、稳定有效固定效果。

实施例2

一种旋转传输装置的安装方法，采用实施例1中的超薄大电流旋转传输装置，具体包括以下步骤：

步骤1：根据传输电流的大小和安装空间的大小，确定功率组件5的数量和间距。

步骤2：通过第四螺钉55将功率组件5的第一触点安装到上绝缘体2上的第一环形凹槽中，通过第五螺钉56将功率组件5的第二触点安装到下绝缘体4上的第二环形凹槽中。

具体地，第一触点为银触头53、银触头套筒51和弹性件54；第二触点为功率环52。银触头53设置在银触头套筒51内部，且银触头53和银触头套筒51之间安装弹性件54。第一触点的银触头套筒51与固定转接板57通过第四螺钉55固定连接，且固定转接板57上焊接上引线12，功率环52上焊接下引线13；

步骤3：将上绝缘体2通过第一轴承10安装到上轴承盖板7上，将下绝缘体4通过第二轴承11安装到下轴承盖板8上，并通过第二螺钉9将上轴承盖板7和下轴承盖板8固定为一体。

步骤4：将上壳体1安装到上绝缘体2上方并通过第一螺钉6固定；将下壳体3安装到下绝缘体4的下方，且下壳体3的环形轨道中放置多个滚珠14，并通过第三螺钉16将下壳体与下绝缘体4固定为一体。

步骤5：将旋转传输装置整体通过第六螺钉固定到实际工况对应的安装位置，将上引线12和下引线13分别与供电装置和被供电装置连接。

旋转传输时，上壳体1和下壳体3相对转动，上绝缘体2和第一触点同步上壳体1运动，下绝缘体4和功率环52同步下壳体3运动，第一触点和银触头53在弹性件54(弹簧)的弹力作用下压紧功率环，保证旋转传输的稳定性。

与现有技术相比，本实施例提供的超薄大电流旋转传输装置至少具有如下有益效果之一：

本发明的旋转传输装置，能够满足各种不同环境的使用要求，同时具有高可靠性，扭矩小、高度低等优点，适用于竖直方向空间有限的应用场合。在安装空间有限的情况下，提供一种具有高可靠性、高性能和长寿命的大电流旋转传输装置。

本发明的超薄大电流旋转传输装置可以根据客户需要，通过改变银触头53的数量控制传输的电流大小，最大可以同时传输6路200A大电流，还可通过径向增加功率环52的数量从而实现对传输路数的扩容。

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)

1.一种超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述超薄大电流旋转传输装置包括：上旋转组件、下旋转组件和触点组件(5)；所述触点组件(5)包括：第一触点和第二触点；所述第一触点设置在上旋转组件上且同步旋转；所述第二触点设置在下旋转组件上且同步旋转；所述上旋转组件和下旋转组件相对旋转时，所述第一触点和第二触点保持接触；所述第一触点和第二触点分别连接上引线(12)和下引线(13)，所述上引线(12)和下引线(13)用于传输电流；

所述安装方法包括以下步骤：

步骤S1：根据传输电流的大小和安装空间的大小，确定功率组件(5)的数量和间距；

步骤S2：通过螺钉将第一触点和第二触点分别安装到上绝缘体(2)和下绝缘体(4)上；第一触点和第二触点分别连接上引线(12)和下引线(13)；

通过轴承将上绝缘体(2)和下绝缘体(4)分别安装到上轴承盖板(7)和下轴承盖板(8)上；并通过第二螺钉(9)将上轴承盖板(7)和下轴承盖板(8)固定连接；

上壳体(1)和下壳体(3)之间安装滚珠(14)；通过螺钉将上壳体(1)和下壳体(3)分别与上绝缘体(2)和下绝缘体(4)固定连接；

步骤S3：将上引线(12)和下引线(13)分别与供电装置和被供电装置连接，进行电流的旋转传输。

2.根据权利要求1所述的超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述第一触点包括：银触头(53)、银触头套筒(51)和弹性件(54)；所述银触头(53)套设于所述银触头套筒(51)内部，且所述弹性件(54)设置在所述银触头(53)和所述银触头套筒(51)之间；所述第二触点为功率环(52)。

3.根据权利要求1或2所述的超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述上旋转组件包括上绝缘体(2)，多个所述第一触点在所述上绝缘体(2)上径向均布设置；所述下旋转组件包括下绝缘体(4)，多个所述第二触点在所述下绝缘体(4)上径向均布设置。

4.根据权利要求2所述的超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述银触头套筒(51)通过第一螺钉(6)与上绝缘体(2)固定连接；所述功率环(52)通过第五螺钉(56)固定安装在所述下绝缘体(4)上。

5.根据权利要求4所述的超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述上旋转组件和下旋转组件均通过轴承与旋转中心轴连接。

6.根据权利要求5所述的超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述旋转中心轴包括：上轴承盖板(7)和下轴承盖板(8)；所述上轴承盖板(7)和下轴承盖板(8)通过第二螺钉(9)固定连接。

7.根据权利要求6所述的超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述上绝缘体(2)通过第一轴承(10)与上轴承盖板(7)转动连接，所述下绝缘体(4)通过第二轴承(11)与下轴承盖板(8)转动连接。

8.根据权利要求3所述的超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述上旋转组件还包括上壳体(1)，所述上壳体(1)通过第一螺钉(6)与上绝缘体(2)固定连接；所述下旋转组件包括下壳体(3)，所述下壳体(3)通过第三螺钉(16)与所述下绝缘体(4)固定连接。

9.根据权利要求8所述的超薄大电流旋转传输装置的安装方法，其特征在于，所述上壳体(1)和所述下壳体(3)之间设置滚珠(14)。

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