CN201490551U - 开放式微型分体输电装置 - Google Patents

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张福礼
赵晓萍
袁琪
梁燕
刘伟斌
张沛晗
李闪
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Abstract

开放式微型分体输电装置，由电刷组件和导电杆构成，电刷组件主要由可加工陶瓷骨架和电刷丝组成，多个电刷丝利用陶瓷骨架实现阵列式定位安装以及刷丝间的绝缘，其作用在于实现机械装置固定部分与外部电量的连接；导电杆主要由导电滑环、芯棒和灌封胶组成，多个导电滑环通过芯棒和灌封胶实现阵列式定位安装与绝缘，其作用在于实现旋转部分电量的连接。装配后，电刷丝利用自身弹性压附在滑环上，最终实现两部分的电量传输。本实用新型的电刷组件和导电杆可单独、可视安装，具有结构简单、电刷压力易检测、组件易拆装及返修的优点，同时，采用单导电环结合双刷丝的新型结构，实现了四点接触冗余，具有抗干扰能力强、输电可靠性高的优点。

Description

开放式微型分体输电装置
技术领域
本实用新型涉及一种可实现旋转部件内部信号、功率传输的微型分体开放式输电装置，可用于仪表、转台等机械设备的电量传输装置。
背景技术
目前，国内外采用的输电装置主要有两种类型：一种为光环输电装置，另一种为电环输电装置。前者为无接触式传输，可靠性高，但只能用于信号传输；后者为接触式传输，不可避免产生磨损物，影响接触可靠性，但电环输电装置可同时用于信号和功率传输。对于电环输电装置，主要有两种结构形式：一种为封闭叠装式输电装置，另一种为一体式多路传输输电装置。封闭叠装式输电装置，电刷支架为塑压件，存在高温易变形，结构精度难保证，并且为封闭结构，不易观察和调试，同时，在长期工作后多余物容易累积，又不易返修与清理，影响输电可靠性；一体式输电装置结构紧凑、适宜多路传输，但制造困难、成本较高。另外，以上两种电环输电装置的导电滑环引线都采用手工锡焊技术，焊接一致性差、可靠性低。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术不足，提供一种适宜15路电量以内，结构简单，能同时传输信号和功率的开放式微型分体输电装置。
本实用新型的技术解决方案是：开放式微型分体输电装置，其特征在于：包括电刷组件和导电杆，电刷组件和导电杆为分体结构；其中电刷组件包括陶瓷骨架、绝缘档板、电刷支架、定位螺钉、电刷丝；导电杆包括芯棒、导电滑环、滑环引线；陶瓷骨架上加工定位槽，电刷丝放置在所述的定位槽中通过绝缘档板和粘接胶固定，形成陶瓷骨架组件，陶瓷骨架组件通过定位螺钉固定在电刷支架上；导电滑环上设置引线导引和焊接槽，在焊接槽内将滑环引线与引线导引焊接；导电滑环与芯棒之间通过灌封胶灌封定位。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
(1)本实用新型采用分体式结构，为可视安装，过程中可调整电刷组件和导电杆的相对位置，达到刷丝和滑环的准确对准。
(2)采用开放式结构，接触磨损颗粒不易累积，同时检查与清洗导电杆和刷丝方便，有利于提高输电可靠性。
(3)采用可加工陶瓷一次加工成型的电刷隔离结构，容易保证电刷丝的相对位置，电刷隔离槽具有引导作用，电刷不易变形，保证输电可靠性。
(4)实现了导电滑环引线的电子点焊焊接，为机械熔化焊，焊点承力能力强、质量稳定、可靠性高。
(5)采用宽、窄导电滑环配合双、单电刷丝结构，实现了四点接触冗余，可在不增大输电装置体积的情况下，实现易受干扰电量的多冗余，提高输电可靠性。
(6)电刷压力易检测、组件易拆装及返修。
附图说明
图1为本实用新型开放式微型分体输电装置结构示意图；
图2为本实用新型开放式微型分体输电装置用电刷丝结构示意图；
图3为本实用新型开放式微型分体输电装置用导电滑环结构示意图；
图4为本实用新型开放式微型分体输电装置安装应用实例示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由电刷组件和导电杆两个相对独立的部分组成。电刷组件和导电杆为分体结构、单独安装。电刷组件由可加工陶瓷骨架1、绝缘档板2、电刷支架3、定位螺钉4、电刷丝5及其引线组成，其中，电刷丝，如图2，为等腰三角形，材料为AuCu14Pt9Ag4或Ir25，直径为0.2mm，尾部设计有圆弧把，易于进行刷丝压力测试，零件采用绕制工装成形，然后进行热稳定时效处理，达到所需的硬度HV0.1(kgf/mm2)＝300±20。
用可加工陶瓷骨架1及其定位槽结构实现电刷丝的安装与隔离及其电刷丝间的绝缘，其作用在于实现机械装置固定部分与外部电量的连接。定位槽分为单刷丝定位槽和双刷丝定位槽，二者的位置排列没有要求，可自由组合，电刷组件装配时，将焊有引线的电刷丝5一一放入可加工陶瓷骨架的定位槽中，并用绝缘档板和粘接胶将电刷丝5固定，形成陶瓷骨架组件，将其用铍青铜定位螺钉4固定在电刷支架3上，整个组件的关键在于可加工陶瓷骨架1定位槽的加工精度，要求相邻两定位槽之间的尺寸公差为±0.01mm，这直接决定了电刷丝的阵列精度。
导电杆由芯棒6、导电滑环(窄导电滑环7、宽导电滑环9)、滑环引线10、以及灌封胶8组成，多个导电滑环通过芯棒6和灌封胶8实现阵列式定位安装与绝缘，其作用在于实现旋转部分电量的连接，导电滑环材料为可以选用AuAg20Cu10或AuAg20Cu30。如图3所示，导电滑环上设计有胶结加强高15，提高了胶结强度，同时，导电滑环上还设计有引线导引槽13和焊接槽14，实现了引线的电子点焊焊接，装配时，利用工装和灌封胶8保证各导电滑环的相对位置，灌装后采用高精度车削加工技术，加工到所需的尺寸精度、形位精度以及表面光洁度，实用新型的导电杆直径为3mm，光洁度13级，呈镜面。
如图4所示，实际使用时，电刷组件11可通过电刷支架上的安装孔和螺钉固联到机械装置的固定部分，导电杆12可直接通过轴孔定位安装在机械装置的旋转部分，调整二者的相对位置，使刷丝和导电滑环借助弹性力可靠接触，并保证每个电刷丝都与相应导电滑环良好对准，即可实现转动部件与固定部件之间电量的连续、可靠、稳定传输。
本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (10)

1.开放式微型分体输电装置，其特征在于：包括电刷组件和导电杆，电刷组件和导电杆为分体结构；其中电刷组件包括陶瓷骨架(1)、绝缘档板(2)、电刷支架(3)、定位螺钉(4)、电刷丝(5)；导电杆包括芯棒(6)、导电滑环、滑环引线(10)；陶瓷骨架(1)上加工定位槽，电刷丝(5)放置在所述的定位槽中通过绝缘档板(2)和粘接胶固定，形成陶瓷骨架组件，陶瓷骨架组件通过定位螺钉(4)固定在电刷支架(3)上；导电滑环上设置引线导引槽(13)和引线焊接槽(14)，在焊接槽(14)内将滑环引线(10)与引线导引焊接；导电滑环与芯棒(6)之间通过灌封胶(8)灌封定位。
2.根据权利要求1所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的定位槽分为单刷丝定位槽和双刷丝定位槽，单刷丝定位槽内放置单个电刷丝，双刷丝定位槽内放置两个电刷丝。
3.根据权利要求2所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的导电滑环包括窄导电滑环(7)和宽导电滑环(8)，窄导电滑环(7)和宽导电滑环(8)在芯棒(6)上的位置分别与单刷丝定位槽和双刷丝定位槽对应。
4.根据权利要求1所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的电刷丝(5)结构为等腰三角形，刷丝尾部设计有圆弧把。
5.根据权利要求1或4所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的电刷丝(5)材料为AuCu14Pt9Ag4或Ir25。
6.根据权利要求1所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的导电滑环材料为AuAg20Cu10或AuAg20Cu30。
7.根据权利要求1或6所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的导电滑环设计有胶结加强高。
8.根据权利要求1所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的焊接采用电子点焊焊接。
9.根据权利要求1所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的定位螺钉材料选用铍青铜。
10.根据权利要求1所述的开放式微型分体输电装置，其特征在于：所述的导电杆光洁度13级，呈镜面。
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