CN113217728B - 一种电液共体旋转关节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电液共体旋转关节，包括内环和设置在内环外侧面的外环，内环和外环可相对转动；外环包括电刷组合、密封壳体；电刷组合和密封壳体均套设在内环上，电刷组合通过电刷与内环接触连接，密封壳体与内环接触连接；密封壳体上径向设置有出口，内环上轴向设置有进口，密封壳体和内环之间设置有环形液流通道，出口和环形液流通道连通，内环内径向设置有若干连接通道，连接通道两端分别连接环形液流通道和进口，进口、连接通道、环形液流通道以及出口形成冷却液传输通道；本发明在极其有限的空间条件下，进行电液共体设计，结构紧凑，同一零部件既能实现电信号的旋转传输，又能实现冷却液的旋转传输，同时又互不影响。

Description

一种电液共体旋转关节
技术领域
本发明涉及电子设备旋转传输装置技术领域，具体涉及一种电液共体旋转关节。
背景技术
随着电子设备系统功耗的不断增加，多功能多介质旋转关节在电子设备系统中的应用需求愈来愈迫切。传统的多功能多介质旋转关节多采用电滑环、光滑环和液体旋转关节等不同介质的旋转传输装置组合的形式。无论是轴向堆砌组合，还是径向嵌套组合，体积都较大，旋转精度难以保证。而当前许多电子设备系统对功能、精度、散热和小型化等的要求特别高，在极其有限的空间内同时实现电液或者光电液等介质的旋转传输，传统的多功能多介质旋转关节难以实现。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种电液共体旋转关节，包括内环和设置在所述内环外侧面的外环，所述内环和所述外环可相对转动；
所述外环包括电刷组合、密封壳体；所述电刷组合和所述密封壳体均套设在所述内环上，且所述电刷组合和所述密封壳体连接，所述电刷组合通过电刷与所述内环接触连接，所述密封壳体与所述内环接触连接；
所述密封壳体上径向设置有出口，所述内环上轴向设置有进口，所述密封壳体和所述内环之间设置有环形液流通道，所述出口和所述环形液流通道连通，所述内环内径向设置有若干连接通道，所述连接通道两端分别连接所述环形液流通道和所述进口，所述进口、所述连接通道、所述环形液流通道以及所述出口形成冷却液传输通道。
较佳的，在所述电刷组合靠近所述密封壳体的一侧设置有接粉盘。
较佳的，所述密封壳体的两侧均设置有轴承挡圈。
较佳的，所述电刷组合包括所述电刷、刷盒、压簧、螺柱、压块和焊片，所述刷盒设置为环形，且所述刷盒环形均布有若干放置腔，所述电刷一一对应设置在所述放置腔内，所述放置腔外侧固定设置有所述压块，所述压块内设置有调节孔，所述螺柱在所述调节孔内螺纹连接，所述螺柱和所述电刷之间设置有所述压簧，所述压簧两端分别连接所述螺柱和所述电刷，所述焊片固定设置在所述压块外侧，且所述焊片和所述电刷连接。
较佳的，在所述内环与所述密封壳体接触位置处设置动密封圈，所述环形液流通道的两端均设置有所述动密封圈。
较佳的，所述轴承挡圈上设置有第一防尘圈，所述电刷组合远离所述接粉盘的一端设置有第二防尘圈。
较佳的，所述内环、所述接粉盘、所述密封壳体、所述轴承挡圈、所述刷盒、所述螺柱和所述压块采用黄铜材料，所述焊片采用纯铜板材料，表面均采用镀Ag处理，所述电刷采用纳米基银石墨材料。
较佳的，所述冷却液传输通道内的冷却液为不导电的冷却介质。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：1，在极其有限的空间条件下，进行电液共体设计，结构紧凑，同一零部件既能实现电信号的旋转传输，又能实现冷却液的旋转传输，同时又互不影响；2，内环和密封壳体采用腔体部分传输冷却液，实体部分传输电信号，大大减小所用零部件的数量和体积，同时若干电刷沿圆周方向均布，减小了轴向尺寸，使旋转关节的重量更轻、体积更小，以满足极其狭小空间的多介质旋转传输需求；3，电刷与动密封圈共用同一内环，加上内环两端两轴承的支撑连接，避免了传统多功能多介质旋转关节不同心问题的出现，保证了电信号和冷却液的稳定旋转传输，大大提升了旋转关节的可靠性和使用寿命；4，密封壳体设置在电刷组合的下侧，防止漏液影响电信号的旋转传输，同时在电刷组合下方设置接粉盘，以及动密封圈选择性能优异的圆周组合密封，可实现电子设备系统一个大修期内免维护的需求，大大提升了旋转关节的可靠性；5，电和液的对外接口均为同一法兰形式，结构简单，方便配装，同时维修拆装便捷。
附图说明
图1为所述电液共体旋转关节的立体结构图；
图2为所述电液共体旋转关节的结构俯视图；
图3为图2中A-A的剖视图；
图4为所述电刷组合的立体结构图；
图5为所述电刷组合的剖视图。
图中数字表示：
1-内环；2-电刷组合；3-接粉盘；4-密封壳体；5-轴承挡圈；6-轴承；7-动密封圈；8-静密封圈；9-第一防尘圈；10-第二防尘圈；11-电刷；12-刷盒；13-压簧；14-螺柱；15-压块；16-焊片；101-进口；102-出口
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1～图5所示，图1为所述电液共体旋转关节的立体结构图；图2为所述电液共体旋转关节的结构俯视图；图3为图2中A-A的剖视图；图4为所述电刷组合的立体结构图；
图5为所述电刷组合的剖视图。本发明所述电液共体旋转关节包括内环1和设置在所述内环1外侧面的外环，所述内环1和所述外环可相对转动。
所述外环包括电刷组合2、接粉盘3、密封壳体4和轴承挡圈5；所述电刷组合2和所述密封壳体4均套设在所述内环1上，且所述电刷组合2和所述密封壳体4连接，所述电刷组合2、所述密封壳体4、所述内环1同轴设置，所述电刷组合2通过电刷11与所述内环1接触连接，所述密封壳体4与所述内环1之间设置有轴承6，从而实现所述内环1和所述外环的相对转动。
所述接粉盘3设置在所述电刷组合2靠近所述密封壳体4的一侧，所述轴承挡圈5设置在所述密封壳体4的两侧。所述接粉盘3以防止所述电刷组合2的落粉进入所述密封壳体4内，所述轴承挡圈5保证所述密封壳体4内轴承的位置固定。
所述电刷组合2包括电刷11、刷盒12、压簧13、螺柱14、压块15和焊片16，所述刷盒12设置为环形，且所述刷盒12环形均布有若干放置腔，所述电刷11一一对应设置在所述放置腔内，所述放置腔外侧固定设置有所述压块15，所述压块15内设置有调节孔，所述螺柱14在所述调节孔内螺纹连接，所述螺柱14和所述电刷11之间设置有所述压簧13，所述压簧13两端分别连接所述螺柱14和所述电刷11。所述焊片16固定设置在所述压块15外侧，且所述焊片16和所述电刷11连接。
通过调整所述螺柱14的旋入深度可以调节所述压簧13的工作压力，以保证所述十个沿圆周方向均布的所述电刷11与所述内环1的接触压力，从而实现电信号的稳定旋转传输。
所述密封壳体4上径向设置有出口102，所述内环1上轴向设置有进口101，所述密封壳体4设置有第一环形槽，所述内环1上设置有第二环形槽，所述第一环形槽和所述第二环形槽对应设置形成环形液流通道，所述出口102和所述环形液流通道连通，所述内环1内径向设置有若干连接通道，所述连接通道两端分别连接所述环形液流通道和所述进口101。
所述进口101、所述连接通道、所述环形液流通道以及所述出口102形成连通的冷却液传输通道；所述内环1、所述电刷组合2、所述轴承挡圈5、所述密封壳体4的实体部分形成连通的电信号传输通道。
较佳的，在所述内环1与所述密封壳体4接触位置处设置动密封圈7，所述环形液流通道的两端均设置有所述动密封圈7，用于保证所述内环1与所述密封壳体4相对运动过程中两者之间空间的密封性，从而实现冷却液的稳定旋转传输。
所述轴承挡圈5上设置有第一防尘圈9，所述电刷组合2远离所述接粉盘3的一端设置有第二防尘圈10，所述第一防尘圈9和所述第二防尘圈10用以防止外界异物进入所述轴承6或所述电刷组合2内。
较佳的，所述内环1和所述密封壳体4的腔体部分用于传输冷却液，所述内环1和所述密封壳体4的实体部分用于传输电信号，同时所述电刷11沿所述内环1的圆周方向均布，可同时减小所述旋转关节的径向尺寸和轴向尺寸。
较佳的，所述电刷11与所述动密封圈7共用同一所述内环1，并且所述内环1两端分别由两个所述轴承6支撑连接，一方面减小了所述旋转关节的轴向尺寸，另一方面保证了所述旋转关节的旋转精度。
较佳的，所述密封壳体4设置在所述电刷组合2的下侧，同时在所述电刷组合2下方设置所述接粉盘3，所述动密封圈7选择性能优异的圆周组合密封，保证了所述旋转关节的高可靠和长寿命要求。
较佳的，所述进口101和所述出口102既可作为电信号的接口，又可作为冷却液的接口，所述进口101和所述出口102采用法兰形式，结构简单，方便配装，同时维修拆装便捷。
较佳的，所述内环1、所述接粉盘3、所述密封壳体4、所述轴承挡圈5、所述刷盒12、所述螺柱14和所述压块15等采用综合性能优异的黄铜Hb59-1(R)材料，所述焊片16采用综合性能优异的纯铜板T2(Y)材料，表面均采用镀Ag处理，所述电刷11采用纳米基银石墨JN390-1材料，以保证电信号的稳定传输。
较佳的，所述冷却液为不导电的冷却介质，如去离子水等。
本发明所述的电液共体旋转关节结构紧凑，同一零部件既能实现电信号的旋转传输(实体部分)，又能实现冷却液的旋转传输(腔体部分)，同时若干电刷沿圆周方向均布，可同时减小旋转关节的径向尺寸和轴向尺寸，以满足极其狭小空间的多介质旋转传输需求。电刷与动密封圈共用同一内环，加上内环两端两轴承的支撑连接，保证了旋转关节的旋转精度。密封壳体设置在电刷组合的下侧，同时在电刷组合下方设置接粉盘，以及动密封圈选择性能优异的圆周组合密封，保证了所述旋转关节的高可靠和长寿命要求。电和液的对外接口均为同一法兰形式，结构简单，方便配装，同时维修拆装便捷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电液共体旋转关节，其特征在于，包括内环和设置在所述内环外侧面的外环，所述内环和所述外环可相对转动；
所述外环包括电刷组合、密封壳体；所述电刷组合和所述密封壳体均套设在所述内环上，且所述电刷组合和所述密封壳体连接，所述电刷组合通过电刷与所述内环接触连接，所述密封壳体与所述内环接触连接，在所述电刷组合靠近所述密封壳体的一侧设置有接粉盘，所述密封壳体的两侧均设置有轴承挡圈；
所述密封壳体上径向设置有出口，所述内环上轴向设置有进口，所述密封壳体和所述内环之间设置有环形液流通道，所述出口和所述环形液流通道连通，所述内环内径向设置有若干连接通道，所述连接通道两端分别连接所述环形液流通道和所述进口，所述进口、所述连接通道、所述环形液流通道以及所述出口形成冷却液传输通道，所述进口、所述连接通道﹑所述环形液流通道以及所述出口形成冷却液传输通道，所述内环、所述电刷组合、所述轴承挡圈、所述密封壳体的实体部分形成连通的电信号传输通道，所述进口和所述出口既可作为电信号的接口，又可作为冷却液的接口。
2.如权利要求1所述的电液共体旋转关节，其特征在于，所述电刷组合包括所述电刷、刷盒、压簧、螺柱、压块和焊片，所述刷盒设置为环形，且所述刷盒环形均布有若干放置腔，所述电刷一一对应设置在所述放置腔内，所述放置腔外侧固定设置有所述压块，所述压块
内设置有调节孔，所述螺柱在所述调节孔内螺纹连接，所述螺柱和所述电刷之间设置有所述压簧，所述压簧两端分别连接所述螺柱和所述电刷，所述焊片固定设置在所述压块外侧，且所述焊片和所述电刷连接。
3.如权利要求1所述的电液共体旋转关节，其特征在于，在所述内环与所述密封壳体接触位置处设置动密封圈，所述环形液流通道的两端均设置有所述动密封圈。
4.如权利要求1所述的电液共体旋转关节，其特征在于，所述轴
承挡圈上设置有第一防尘圈，所述电刷组合远离所述接粉盘的一端设置有第二防尘圈。
5.如权利要求2所述的电液共体旋转关节，其特征在于，所述内环、所述接粉盘、所述密封壳体、所述轴承挡圈、所述刷盒、所述螺柱和所述压块采用黄铜材料，所述焊片采用纯铜板材料，表面均采用镀Ag处理，所述电刷采用纳米基银石墨材料。
6.如权利要求1所述的电液共体旋转关节，其特征在于，所述冷却液传输通道内的冷却液为不导电的冷却介质。
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