CN113314913A

CN113314913A - 一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构

Info

Publication number: CN113314913A
Application number: CN202110690665.XA
Authority: CN
Inventors: 刘喜平; 贺楠; 陈栋
Original assignee: Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Current assignee: Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2021-08-27

Abstract

一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，包括底座，所述底座内经轴承组件安装有主轴，主轴下端安装有电机组件，主轴上端固定连接有旋转框架，所述主轴内安装有导电滑环，导电滑环上端安装有旋转关节，所述导电滑环包括与主轴固定连接的滑环转子，滑环转子内安装有滑环定子，所述旋转关节包括与滑环定子固定连接的关节定子，关节定子内安装有关节转子，所述关节转子上安装有固定在旋转框架内的关节拨叉，所述滑环定子的下端安装有固定在底座内的滑环拨叉，滑环定子的中心设有轴向的滑环通孔。本发明能够实现关节定子和滑环定子静止不动，而关节转子和滑环转子随主轴以及旋转框架连续旋转的目的。

Description

一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构

技术领域

本发明涉及一种旋转关节和导电滑环的联接结构，具体涉及一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构。

背景技术

在单轴或多轴转台设备中，被测设备放置在连续旋转部件上，被测设备有两种线缆（信号和电源）需要和测控机柜相联接，为了避免将线缆扭断，引入旋转关节和导电滑环两种旋转连接器；在结构设计方面，旋转关节和导电滑环，不论是内转子还是外转子，其内部都安装有轴承，用来支撑转子部分旋转。

旋转关节专门传输高频信号，信号频率为1～18Ghz，常见的旋转关节有单通道和双通道；导电滑环一般传输低频或直流信号，同时也能对用户设备供电，一般用电范围是电压0～200V，电流0～10A；但是对于大电流大电压的供电需，要专门制作独立的供电滑环，使强电和弱电分开避免干扰信号线缆。

要同时传输低频和高频两个频段的信号时，需将线缆从导电滑环孔内穿过，通常的做法是将旋转关节的定子法兰与基座（或支架）联接，旋转关节的转子与主轴联接，并在主轴孔内安装一根细长的线缆导管，加工难度大，使用过程繁琐，并且可靠性不高；另外，将旋转关节安装在主轴的尾部，占用空间大。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，包括底座，所述底座内经轴承组件安装有主轴，主轴下端安装有电机组件，主轴上端固定连接有旋转框架，所述主轴内安装有导电滑环，导电滑环上端安装有旋转关节，所述导电滑环包括与主轴固定连接的滑环转子，滑环转子内安装有滑环定子，所述旋转关节包括与滑环定子固定连接的关节定子，关节定子内安装有关节转子，所述关节转子上安装有固定在旋转框架内的关节拨叉，所述滑环定子的下端安装有固定在底座内的滑环拨叉，滑环定子的中心设有轴向的滑环通孔。

进一步，所述关节定子与滑环定子之间通过法兰结构连接，关节定子的下端连接有一端置于滑环通孔内的B线缆；所述关节转子的上端与A线缆连接。

进一步，所述关节拨叉的外圈与旋转框架固定连接，关节拨叉的中心位置设有关节方孔，所述关节转子为圆柱状结构，关节转子的圆柱面上设有2个关节平面，关节拨叉与关节转子之间通过关节方孔与2个关节平面相互配合固定。

进一步，所述滑环拨叉的外圈与底座固定连接，滑环拨叉的中心位置设有滑环方孔，所述滑环定子为筒状结构，滑环定子的外圆柱面上设有2个滑环平面，滑环拨叉与滑环定子之间通过滑环方孔与2个滑环平面相互配合固定。

进一步，所述滑环转子上端连接有滑环转子线缆，滑环定子下端连接有滑环定子线缆。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1.本发明将旋转关节通过法兰结构与导电滑环的滑环定子上端面联接，缩短了射频电缆由旋转部分到静止部分的距离，使整体结构更为紧凑，节省主轴尾部空间；

2.本发明一端置于滑环通孔内的B线缆和滑环定子一同处于静止状态，没有磨损的风险，关节转子尾部连接的A线缆与旋转框架绑定一起旋转，整体的寿命取决于旋转关节和导电滑环自身的磨损寿命。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1是本发明的正视剖面图；

图2是本发明的俯视剖面图；

图3是本发明中导电滑环的剖面图；

图4是本发明中旋转关节的三维示意图；

图5是本发明中导电滑环的三维示意图；

图6是本发明中关节拨叉的结构示意图；

图7是本发明中滑环拨叉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

如图1-图7所示，一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，包括底座11，所述底座11内经轴承组件9安装有主轴6，主轴下端安装有电机组件10，主轴6上端固定连接有旋转框架5，所述主轴6内安装有导电滑环17，导电滑环17上端安装有旋转关节18，所述导电滑环17包括与主轴6固定连接的滑环转子7，滑环转子7内安装有滑环定子8，所述旋转关节18包括与滑环定子8固定连接的关节定子3，关节定子3内安装有关节转子2，所述关节转子2上安装有固定在旋转框架5内的关节拨叉1，所述滑环定子8的下端安装有固定在底座11内的滑环拨叉12，滑环定子8的中心设有轴向的滑环通孔16。

所述关节定子3与滑环定子8之间通过法兰结构连接，关节定子3的下端连接有一端置于滑环通孔16内的B线缆13；所述关节转子2的上端与A线缆4连接。

所述关节拨叉1的外圈与旋转框架5固定连接，关节拨叉1的中心位置设有关节方孔19，所述关节转子2为圆柱状结构，关节转子2的圆柱面上设有2个关节平面20，关节拨叉1与关节转子2之间通过关节方孔19与2个关节平面20相互配合固定。

所述滑环拨叉12的外圈与底座11固定连接，滑环拨叉12的中心位置设有滑环方孔21，所述滑环定子8为筒状结构，滑环定子8的外圆柱面上设有2个滑环平面22，滑环拨叉12与滑环定子8之间通过滑环方孔21与2个滑环平面22相互配合固定。

所述滑环转子7上端连接有滑环转子线缆14，滑环定子8下端连接有滑环定子线缆15。

本发明中，所述关节定子3和滑环定子8通过法兰结构固联，而关节转子2和滑环转子7间接联接在一起，实现了关节定子3和滑环定子8静止不动，关节转子2和滑环转子7跟随主轴6旋转运动；所述滑环转子7是导电滑环17的外转子，滑环定子8是导电滑环17的内定子；所述滑环定子8的中心设计有轴向的滑环通孔16；所述B线缆13与关节定子3联接，B线缆13从滑环通孔16内穿过。

本发明将旋转关节18安装在导电滑环17的上端，导电滑环17的结构为外转子和内定子的结构模式，并在内定子中心开通孔，旋转关节18的B线缆13从滑环通孔16穿出；并且将关节定子3与滑环定子8联接在一起，并用滑环拨叉12限制滑环定子8旋转；关节拨叉1通过旋转框架5和主轴6间接的将关节转子2和滑环转子7固定连接在一起，主轴6旋转带动滑环转子7和关节转子2一起旋转。

本发明的工作原理是，以底座11为支撑，将轴承组件9安装在底座11内部，主轴6由轴承组件9支撑并固定，主轴6带动旋转框架5绕自身轴线旋转；将导电滑环17安装在主轴6的轴孔内，导电滑环17内部的轴承组件将滑环转子7和滑环定子8限制为一个旋转自由度，即滑环定子8和滑环转子7之间可以相对旋转，利用滑环拨叉12限制导电滑环17的尾部，让导电滑环17的工作模式变为外转子和内定子，在滑环定子8上端与旋转关节18法兰联接，旋转关节18的尾部由关节拨叉1间接的与主轴6联接，实现主轴6带动滑环转子7、旋转框架5、关节拨叉1、关节转子2、滑环转子线缆14和A线缆4一起旋转。

在主轴6的下端套装电机组件10，用来驱动主轴6旋转；滑环拨叉12的外圈与底座11固定，滑环方孔21与滑环定子8上的2个滑环平面22配合，限制滑环定子8绕主轴6旋转。

在关节转子2的上端通过插头联接A线缆4，并将A线缆4与旋转框架5固定；在滑环定子8的滑环通孔16内，关节定子3的下端通过插头联接B线缆13，并将B线缆13的另一端与底座11上的插座联接。

所述的旋转关节是单通道的旋转关节，也同样适用于双通道的旋转关节。

本发明中所述的轴系中旋转关节与导电滑环的联接方式，也可以将这种方式扩展至俯仰轴系，或者方位轴系和俯仰轴系一起使用。

Claims

1.一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，包括底座（11），其特征在于，所述底座（11）内经轴承组件（9）安装有主轴（6），主轴下端安装有电机组件（10），主轴（6）上端固定连接有旋转框架（5），所述主轴（6）内安装有导电滑环（17），导电滑环（17）上端安装有旋转关节（18），所述导电滑环（17）包括与主轴（6）固定连接的滑环转子（7），滑环转子（7）内安装有滑环定子（8），所述旋转关节（18）包括与滑环定子（8）固定连接的关节定子（3），关节定子（3）内安装有关节转子（2），所述关节转子（2）上安装有固定在旋转框架（5）内的关节拨叉（1），所述滑环定子（8）的下端安装有固定在底座（11）内的滑环拨叉（12），滑环定子（8）的中心设有轴向的滑环通孔（16）。

2.根据权利要求1所述的一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，其特征在于，所述关节定子（3）与滑环定子（8）之间通过法兰结构连接，关节定子（3）的下端连接有一端置于滑环通孔（16）内的B线缆（13）；所述关节转子（2）的上端与A线缆（4）连接。

3.根据权利要求1所述的一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，其特征在于，所述关节拨叉（1）的外圈与旋转框架（5）固定连接，关节拨叉（1）的中心位置设有关节方孔（19），所述关节转子（2）为圆柱状结构，关节转子（2）的圆柱面上设有2个关节平面（20），关节拨叉（1）与关节转子（2）之间通过关节方孔（19）与2个关节平面（20）相互配合固定。

4.根据权利要求1所述的一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，其特征在于，所述滑环拨叉（12）的外圈与底座（11）固定连接，滑环拨叉（12）的中心位置设有滑环方孔（21），所述滑环定子（8）为筒状结构，滑环定子（8）的外圆柱面上设有2个滑环平面（22），滑环拨叉（12）与滑环定子（8）之间通过滑环方孔（21）与2个滑环平面（22）相互配合固定。

5.根据权利要求1所述的一种转台用的旋转关节和导电滑环的联接结构，其特征在于，所述滑环转子（7）上端连接有滑环转子线缆（14），滑环定子（8）下端连接有滑环定子线缆（15）。