CN115588891A - 一种抗电磁辐射的滑环 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抗电磁辐射的滑环，涉及电磁防护技术领域，包括过线装置、柱状导电外壳和通过旋转连接件与柱状导电外壳转动连接的旋转体；该滑环通过柱状导电外壳与导电旋转体装配的方式，并在柱状导电外壳与导电旋转体之间进行密封、导电设置，在满足滑环基本导电功能的同时，采取了屏蔽处理措施，使滑环整体在全波段具有优异的屏蔽效能，电磁屏蔽效能高，符合防信息泄漏标准GJB4216‑2001C级电磁屏蔽相关要求，保证涉密信息的安全。过线装置整体构成稳定可靠的旋转连通系统，保证了旋转体在360°连续旋转运动时，输入线缆与输出线缆之间的过电与信号传输，有效解决了线缆由于旋转缠绕导致损伤的问题。

Description

一种抗电磁辐射的滑环

技术领域

本发明涉及电磁防护技术领域，特别是涉及一种抗电磁辐射的滑环_。

背景技术

随着现代电子工业、电信产业的迅猛发展及电器产品的普及，在我们生存的环境中电磁辐射正在不断增强，由此产生的危害也日益严重。因此，如何确保在整个或某个局部空间环境下，尽量减少以至消除电磁污染对人体健康和设备功能的影响，实现电磁屏蔽和兼容，已经成为需要特别关注并着力于解决的技术难题之一。

目前，在机械设备的旋转结构中，线缆通常采用铍铜簧片、金属丝网、导电石墨的组合进行电磁屏蔽，导电石墨的导电率过低，导致电磁屏蔽效能过低，而且在长期使用过程中，铍铜簧片与金属丝网的磨损过大，需要经常更换，不仅使用、维护成本高，而且容易导致电磁屏蔽失效；同时，在旋转结构连续旋转运动的过程中，经常会遇到导线缠绕的问题，由于线缆的不停旋转、缠绕，容易造成线缆的扭伤，增加了机械设备的维护成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗电磁辐射的滑环，以解决现有电磁屏蔽设备所存在的电磁屏蔽效能过低，以及个别零件由于易磨损，需要经常更换，从而导致电磁屏蔽失效的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种抗电磁辐射的滑环，包括：

柱状导电外壳；

导电旋转体，所述导电旋转体设置于所述柱状导电外壳的轴向一端，所述导电旋转体通过转动连接件与所述柱状导电外壳转动连接，且所述转动连接件具有导电性；

过线装置，所述过线装置设置于所述柱状导电外壳内，所述过线装置包括过线装置定子和过线装置转子，所述过线装置定子与所述柱状导电外壳连接，所述过线装置转子与所述导电旋转体连接，所述过线装置转子与所述过线装置定子之间转动且导电连接；

所述柱状导电外壳和所述导电旋转体上均设置有线缆接口，且所述柱状导电外壳上的所述线缆接口与所述过线装置定子电连接，所述导电旋转体上的所述线缆接口与所述过线装置转子电连接；所述柱状导电外壳上的所述线缆接口和所述导电旋转体上的所述线缆接口中的一者为输入线接口，另一者为输出线接口。

可选的，所述柱状导电外壳为圆柱状导电外壳，所述圆柱状导电外壳包括空心圆柱状外壳和设置于所述空心圆柱状外壳的轴向第一端的封闭端板，所述过线装置定子与所述封闭端板相连，所述导电旋转体通过所述转动连接件与所述空心圆柱状外壳的轴向第二端转动连接。

可选的，所述转动连接件包括：

导电固定座，所述导电固定座设置于所述空心圆柱状外壳的轴向第二端，所述导电固定座的一侧端面与所述柱状导电外壳之间通过第一密封件密封连接，且所述第一密封件具有导电性；所述导电固定座的另一侧端面设置有圆环形凹槽；所述过线装置转子贯穿所述导电固定座后与所述导电旋转体连接；

保持架，所述保持架铆装于所述圆环形凹槽内，所述保持架上沿其周向均匀开设有若干圆孔；

导电滚球，任意一所述圆孔中均活动安装一所述导电滚球；

所述导电旋转体上设置有与所述圆环形凹槽相匹配的圆环形凸起，所述圆环形凸起嵌入所述圆环形凹槽中，并与所述导电滚球的外表面接触，以实现所述导电旋转体与所述导电固定座之间的电性连接。

可选的，所述过线装置定子包括定子支架和电刷，所述定子支架与所述封闭端板相连，所述定子支架的两侧对称设置有安装槽，所述安装槽内设置所述电刷；所述过线装置转子包括转子支架和导电环，所述转子支架上设置有导电环，任意一所述电刷在电刷弹簧压力的作用下与所述导电环滑动接触，以传递信号与电流。

可选的，所述定子支架为与所述圆柱状导电外壳同轴布置的圆柱杆,所述定子支架的轴向一端与所述封闭端板相连，所述电刷设置于所述定子支架的外侧壁；所述转子支架为套设于所述定子支架外部的圆柱套筒，所述圆柱套筒与所述圆柱状导电外壳同轴布置，所述导电环套设于所述转子支架的内壁。

可选的，还包括控制装置；所述圆柱状导电外壳的内部设置有托板，所述控制装置设置于所述托板上，并由所述导电固定座压紧；所述控制装置用于控制所述过线装置转子的旋转角度与旋转速度。

可选的，所述柱状导电外壳上的所述线缆接口为所述输入线接口，所述导电旋转体上的所述线缆接口为所述输出线接口，所述输入线接口与所述柱状导电外壳的外侧壁之间，以及所述输出线接口与所述导电旋转体的外壁之间，均设置有导电橡胶板。

可选的，所述导电旋转体的远离所述圆柱状导电外壳的一侧端面上，以及所述封闭端板的远离所述圆柱状导电外壳的一侧端面上，均设置有用于其他配件连接的固定孔。

可选的，所述空心圆柱状外壳与所述封闭端板之间通过第二密封件密封，所述第一密封件和所述第二密封件均为导电橡胶密封件。

可选的，所述导电滚球为外表面涂覆有导电润滑油层的铬钢镀镍球体。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提出的抗电磁辐射的滑环，其通过柱状导电外壳与导电旋转体装配的方式，并在柱状导电外壳与导电旋转体之间进行密封、导电设置，在满足滑环基本导电功能的同时，采取了屏蔽处理措施，使滑环整体在全波段具有优异的屏蔽效能，电磁屏蔽效能高，符合防信息泄漏标准GJB4216-2001C级电磁屏蔽相关要求，能够有效防止信息泄漏，保证涉密信息的安全。该滑坏结构新颖、重量轻、体积小，使用过程中磨损程度小，滑环整体使用寿命延长，解决了现有电磁屏蔽装置所存在的由于部件磨损，需长期更换，从而导致电磁屏蔽失效的问题。此外，通过在柱状导电外壳内部设置了过线装置，过线装置整体依靠弹力搭接原理以及巧妙的运动结构，构成稳定可靠的旋转连通系统，过线装置保证了旋转体在360°连续旋转运动时，输入线缆与输出线缆之间的过电与信号传输，有效解决了线缆由于旋转缠绕导致损伤的问题。

上述可知，本发明提出的抗电磁辐射的滑环有效解决了线缆的缠绕与电磁屏蔽效能低、甚至容易失效的问题，能够适应用户使用环境的多样性，满足多种场合的使用需求，此滑环可直接放置于桌面使用，也可以固定于支架上便携使用，适用于多功能、高性能、高精密、多元连续旋转运动的高端工业电气设备或精密电子设备之中，如：航天设备、雷达通讯设备、医疗设备等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的抗电磁辐射的滑环的整体结构示意图；

图2为本发明实施例所公开的抗电磁辐射的滑环的分解结构示意图；

图3为本发明实施例所公开的抗电磁辐射的滑环中旋转体与固定座之间的装配示意图；

图4为本发明实施例所公开的抗电磁辐射的滑环中空心圆柱状外壳内部的线缆连接示意图；

图5为本发明实施例所公开的抗电磁辐射的滑环的固定组件的结构示意图。

其中，附图标记为：

100、抗电磁辐射的滑环；

1、固定座，2、保持架，3、导电滚球，4、旋转体，5、柱状导电外壳，6、导电橡胶条，7、控制装置，8、输入线接口，9、过线装置定子，10、过线装置转子，11、输出线接口，12、盖板，13、输入线缆，14、输出线缆，15、空心圆柱状外壳，16、导电橡胶板，17、底板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的之一是提供一种抗电磁辐射的滑环，以解决现有电磁屏蔽设备所存在的电磁屏蔽效能过低，以及由于线缆不停旋转、缠绕，容易造成线缆扭伤，从而增加机械设备维护成本的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图5所示，本实施例提供一种抗电磁辐射的滑环100，涉及滑环的电磁波信息防护，其主要包括依次设置旋转体4(即前述的导电旋转体)、固定座1和柱状导电外壳5，固定座1和柱状导电外壳5，连接形成抗电磁辐射滑环的下部固定组件，旋转体4则为能够相对上述固定组件转动的旋转组件。固定座1的上表面铣制有圆环形凹槽，将保持架2铆装于该圆环形凹槽内，将导电滚球3装入保持架2上预留的圆孔中；在旋转体4的下表面对应固定座1圆环形凹槽的位置设置圆环形凸起，旋转体4通过圆环形凸起嵌入圆环形凹槽内，并保证圆环形凸起的下表面与导电滚球3的外表面相接触。旋转体4能够相对固定座1旋转，且在旋转体4转动过程中，通过旋转体4上的圆环形凸起与导电滚球3的外表面相接触，减小了旋转体4与固定座1之间缝隙的间隔；导电滚球3作为一种可在保持架2的圆孔中自由转动的万向球，其优选用洛氏硬度在61～65之间的高铬钢材质制作，高铬钢球耐磨性能好、抗冲击能力强、耐腐蚀性强，为满足屏蔽要求，可在高铬钢球的表面镀镍处理，从而增强导电滚球3表面的导电性和抗氧化性。同时，实际操作中，可在导电滚球3的外表面涂抹导电润滑油，导电润滑油是一种含铜油膏，具有优良的导电性能；在旋转体4转动过程中，通过导电滚球3将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力，提高了机械效率，同时满足电连续性，保证旋转体4与下方固定组件之间的屏蔽效能。

本实施例中，柱状导电外壳5具体为一种圆柱状导电外壳，圆柱状导电外壳包括空心圆柱状外壳15和设置于空心圆柱状外壳15底端的封闭端板，即底板17，固定座1连接于空心圆柱状外壳15的顶端。固定座1的底面设置有凸槽，空心圆柱状外壳15上端面的相应位置设置有凹槽，在凹槽内安装导电橡胶条6，用沉头螺钉锁紧固定座1与空心圆柱状外壳15的同时对导电橡胶条6进行挤压，通过对导电橡胶条6的挤压使其变形来满足电连续性，固定座1与空心圆柱状外壳15之间通过凹凸结构形成嵌入式连接，能够有效阻挡电磁波的泄露，达到更好的屏蔽效果。上述导电橡胶条6具体为铝镀银导电橡胶条。

本实施例中，在空心圆柱状外壳15的外表面靠近底板17的位置螺装固定输入线接口8，在旋转体4的外表面螺装固定输出线接口11，所有的输入线接口8和输出线接口11均选用航空连接器，输入线接口8与空心圆柱状外壳15的外壁之间加装合适尺寸的导电橡胶板16，输出线接口11与旋转体4的外壁之间加装合适尺寸的导电橡胶板16，以保证滑环中输入接口与输出接口处的屏蔽要求。前述导电橡胶板16具体优选为一种铝镀银导电橡胶板。

本实施例中，在柱状导电外壳5内部设置了过线装置。过线装置的过线装置定子9包括定子支架和电刷，定子支架与圆柱状导电外壳的封闭端板，即底板17相连，定子支架的两侧对称设置有安装槽，安装槽内设置电刷；过线装置的过线装置转子10包括转子支架和导电环，转子支架上设置有导电环，任意一电刷均在各自电刷弹簧压力的作用下与导电环滑动接触，定子支架两侧的电刷与导电环进行对称双向接触，传递信号与电流。作为优选方案，上述定子支架为与圆柱状导电外壳同轴布置的圆柱杆,定子支架的轴向一端与封闭端板，即底板17相连，电刷设置于定子支架的外侧壁；转子支架为套设于定子支架外部的圆柱套筒，该圆柱套筒与圆柱状导电外壳同轴布置，转子支架的内壁开设圆环形安装槽，导电环嵌置于该圆环形安装槽内，定子支架与转子支架之间主要依靠导电环与电刷的弹力搭接进行信号及电流传递。上述过线装置从空心圆柱状外壳15的底部装入，用组合螺钉将过线装置定子9的定子支架螺装固定于底板17上，方便线缆的连接与维护。同时，在底板17上表面开设安装槽内，安装槽内周圈粘贴导电橡胶板16，在采用沉头螺钉将底板17与空心圆柱状外壳15锁紧固定的同时导电橡胶板16进行挤压，导电橡胶板16受挤压后变形，可满足底板17与空心圆柱状外壳15之间的密封性和电连续性。前述导电橡胶板16具体优选为一种铝镀银导电橡胶板。上述过线装置定子9、固定座1以及柱状导电外壳5共同组成滑环的固定组件。过线装置转子10与过线装置定子9转动且电性连接，输入线缆13将输入线接口8与过线装置定子9的输入端电性连接，输出线缆14将输出线接口11与过线装置转子10的输出端电性连接，过线装置转子10的转子支架与旋转体4通过组合螺钉固定，保证旋转体4、输出线缆14、输出线接口11与过线装置转子10连接为一个整体，该整体可绕过线装置定子9进行360°连续旋转，在360°连续旋转运动的过程中，输出线缆14不会因为过线装置转子10的不停旋转而造成线缆的扭伤，不仅大大增加了工作的效率，而且延长了线缆的使用寿命，降低了维修成本，有效地解决了在转动过程中线缆的缠绕损坏与屏蔽失效的问题。

上述可知，过线装置既作为连接输入线缆13和输出线缆14的导电部件，同时又能够避免线缆扭伤，过线装置整体依靠定子与转子之间的弹力搭接原理以及巧妙的运动结构，构成稳定可靠的旋转连通系统，保证了旋转体4在360°连续旋转运动时的过电与信号传输。

本实施例中，空心圆柱状外壳15优选采用铝合金浇铸而成，在满足屏蔽效能要求的同时也满足设备对于材料的机械强度要求，柱状导电外壳5整体不仅样式简约，美观大方，而且具有耐腐蚀，耐压性高，经久耐用等特点。

本实施例中，将控制装置7装入空心圆柱状外壳15中，通过固定座1将控制装置7压紧固定在空心圆柱状外壳15内的托板上，通过控制装置7可调节过线装置转子10的旋转角度与旋转速度。

本实施例中，在底板17的底部设计固定孔，满足多种场合的使用需求，此滑环可直接放置于桌面使用，也可以固定于支架上便携使用，还可以装入机箱内部使用，适应用户使用环境的多样性。盖板12设置于旋转体4的顶端面，盖板12作为整个滑环结构的顶端盖板，其上设置固定孔，可根据需要装配雷达主机或其它主机设备等。

由此可见，本技术方案提出的抗电磁辐射的滑环，能够适应用户使用环境的多样性，满足多种场合的使用需求，此滑环可直接放置于桌面使用，也可以固定于支架上便携使用。此滑环有效解决了线缆的缠绕与电磁屏蔽效能低、甚至容易失效的问题。通过在滑环各部件的连接处作屏蔽处理措施，使其在全波段具有优异的屏蔽效能，符合防信息泄漏标准GJB4216-2001C级电磁屏蔽相关要求，能够有效防止信息泄漏，保证涉密信息的安全。此滑环外观时尚、重量轻、体积小、手感好、装配方便，选用合适的结构件材质，通过托板或各种螺钉来加固滑环内部(即柱状导电外壳5内部)的元器件，使得滑环整体满足车载振动的相关要求，此装置多用于多功能、高性能、高精密、多元连续旋转运动的高端工业电气设备或精密电子设备之中。如：航天设备、雷达通讯设备、医疗设备等。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种抗电磁辐射的滑环，其特征在于，包括：

柱状导电外壳；

导电旋转体，所述导电旋转体设置于所述柱状导电外壳的轴向一端，所述导电旋转体通过转动连接件与所述柱状导电外壳转动连接，且所述转动连接件具有导电性；

过线装置，所述过线装置设置于所述柱状导电外壳内，所述过线装置包括过线装置定子和过线装置转子，所述过线装置定子与所述柱状导电外壳连接，所述过线装置转子与所述导电旋转体连接，所述过线装置转子与所述过线装置定子之间转动且导电连接；

所述柱状导电外壳和所述导电旋转体上均设置有线缆接口，且所述柱状导电外壳上的所述线缆接口与所述过线装置定子电连接，所述导电旋转体上的所述线缆接口与所述过线装置转子电连接；所述柱状导电外壳上的所述线缆接口和所述导电旋转体上的所述线缆接口中的一者为输入线接口，另一者为输出线接口。

2.根据权利要求1所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，所述柱状导电外壳为圆柱状导电外壳，所述圆柱状导电外壳包括空心圆柱状外壳和设置于所述空心圆柱状外壳的轴向第一端的封闭端板，所述过线装置定子与所述封闭端板相连，所述导电旋转体通过所述转动连接件与所述空心圆柱状外壳的轴向第二端转动连接。

3.根据权利要求2所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，所述转动连接件包括：

导电固定座，所述导电固定座设置于所述空心圆柱状外壳的轴向第二端，所述导电固定座的一侧端面与所述柱状导电外壳之间通过第一密封件密封连接，且所述第一密封件具有导电性；所述导电固定座的另一侧端面设置有圆环形凹槽；所述过线装置转子贯穿所述导电固定座后与所述导电旋转体连接；

保持架，所述保持架铆装于所述圆环形凹槽内，所述保持架上沿其周向均匀开设有若干圆孔；

导电滚球，任意一所述圆孔中均活动安装一所述导电滚球；

所述导电旋转体上设置有与所述圆环形凹槽相匹配的圆环形凸起，所述圆环形凸起嵌入所述圆环形凹槽中，并与所述导电滚球的外表面接触，以实现所述导电旋转体与所述导电固定座之间的电性连接。

4.根据权利要求3所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，所述过线装置定子包括定子支架和电刷，所述定子支架与所述封闭端板相连，所述定子支架的两侧对称设置有安装槽，所述安装槽内设置所述电刷；所述过线装置转子包括转子支架和导电环，所述转子支架上设置有导电环，任意一所述电刷在电刷弹簧压力的作用下与所述导电环滑动接触，以传递信号与电流。

5.根据权利要求4所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，所述定子支架为与所述圆柱状导电外壳同轴布置的圆柱杆,所述定子支架的轴向一端与所述封闭端板相连，所述电刷设置于所述定子支架的外侧壁；所述转子支架为套设于所述定子支架外部的圆柱套筒，所述圆柱套筒与所述圆柱状导电外壳同轴布置，所述导电环套设于所述转子支架的内壁。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，还包括控制装置；所述圆柱状导电外壳的内部设置有托板，所述控制装置设置于所述托板上，并由所述导电固定座压紧；所述控制装置用于控制所述过线装置转子的旋转角度与旋转速度。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，所述柱状导电外壳上的所述线缆接口为所述输入线接口，所述导电旋转体上的所述线缆接口为所述输出线接口，所述输入线接口与所述柱状导电外壳的外侧壁之间，以及所述输出线接口与所述导电旋转体的外壁之间，均设置有导电橡胶板。

8.根据权利要求3-5任意一项所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，所述导电旋转体的远离所述圆柱状导电外壳的一侧端面上，以及所述封闭端板的远离所述圆柱状导电外壳的一侧端面上，均设置有用于其他配件连接的固定孔。

9.根据权利要求3-5任意一项所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，所述空心圆柱状外壳与所述封闭端板之间通过第二密封件密封，所述第一密封件和所述第二密封件均为导电橡胶密封件。

10.根据权利要求3-5任意一项所述的抗电磁辐射的滑环，其特征在于，所述导电滚球为外表面涂覆有导电润滑油层的铬钢镀镍球体。

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