CN202333396U - 闭环控制用滑环装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种闭环控制用滑环装置，其中，端盖端面上穿设有螺杆，螺杆上穿设有电刷架，电刷架外侧与导线连接；心轴上固设有走线槽用于设置导线，走线槽通过轴承与端盖相连接，使得端盖和电刷架能够绕心轴旋转，电刷架朝向心轴的轴心方向延伸设有电刷线；金属导电环与绝缘片间隔固定套设在所述走线槽上，金属导电环外缘与电刷线旋转接触，金属导电环的内侧连接有导线；编码器通过一个壳体端盖与心轴固定连接，编码器的旋转轴与心轴内的心杆的一端过盈连接，心杆的另一端与端盖上的螺杆连接，使编码器的旋转轴随端盖和电刷架同步旋转。本实用新型使用灵活；避免焊接，提高了工作效率及连接的可靠性；实现闭环控制；消除电刷线可能的轴向力。

Description

闭环控制用滑环装置

技术领域

本实用新型涉及一种滑环装置，尤其涉及一种实现闭环控制的滑环装置

背景技术

电流和控制信号一般都要经导线进行传导，但是对于一些旋转机构来说，如果用导线直接连接，连接在旋转机构的导线会随着旋转机构旋转，而连接到固定端的导线固定不动，导致导线扭转，随着旋转机构的旋转，导致导线扭断。所以提供一种解缆装置，并有效传递电流和控制信号显得尤为重要。

现有的解缆保护装置多为滑环，滑环广泛应用于要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电流和信号的机电系统中。滑环能简化系统结构，避免旋转部件的旋转扭伤导线。

滑环是在转动部件与静止部件之间传递电流和控制信号的装置。现有滑环在各个导电环之间的绝缘片，能够保证弱电流和控制信号之间的电磁干扰等，但对于强电传输不能有效去除电磁干扰。在导线连接方面，现有滑环多为焊接或套在导电杆上，焊接不能有效保证安全性，同时维护困难。在电刷与导电金属环接触上，应保证不出现轴向力，而现有滑环装置没有设置微调件调整电刷架轴向位置。现代控制中，为了提高控制质量，通常需要实时反馈，实现闭环控制，现有滑环装置中闭环控制装置有所欠缺。

发明内容

为了克服背景技术所述的滑环中存在的问题及满足传递电流与信号的实际使用要求，本实用新型的目的是提供一种闭环控制用滑环装置，使得所述滑环能够满足复杂使用要求。

为达上述目的，本实用新型提供一种闭环控制用滑环装置，其包括：

端盖，其端面上穿设有螺杆，所述的螺杆上穿设有电刷架，所述电刷架外侧与导线连接；

心轴，其上固设有走线槽用于设置导线，所述走线槽通过轴承与端盖相连接，使得端盖和电刷架能够绕心轴旋转，所述电刷架朝向心轴的轴心方向延伸设有电刷线；

绝缘片；

金属导电环，与所述绝缘片间隔固定套设在所述走线槽上，金属导电环外缘与电刷线旋转接触，金属导电环的内侧连接有导线；

编码器，通过一个壳体端盖与心轴固定连接，编码器的旋转轴与心轴内的心杆的一端过盈连接，心杆的另一端与端盖上的螺杆连接，使编码器的旋转轴随端盖和电刷架同步旋转。

所述的闭环控制用滑环装置，其中，所述绝缘片上开设有槽口，金属导电环上开设有与所述槽口相对应的突起。

所述的闭环控制用滑环装置，其中，所述突起上设有开口槽，开口槽固定有导线，导线的走向是沿走线槽上的凹槽，经壳体端盖到达编码器的一端，连接控制中心。

所述的闭环控制用滑环装置，其中，还包括调整垫片，其安装于电刷架之间。

所述的闭环控制用滑环装置，其中，所述端盖的端面上的两端分别穿设有两根螺杆，所述的每两根螺杆上分别穿设有所述的电刷架。

所述的闭环控制用滑环装置，其中，所述走线槽上开设有4个凹槽。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：

(1)可以根据传输电流和信号的多少，增减金属导电环和绝缘片，使用灵活。

(2)金属导电环具有开口槽，可以直接用夹紧钳固定导线，避免焊接，提高了工作效率及连接的可靠性。

(3)编码器通过收集旋转元件的旋转速度，可以给出反馈信号，实现闭环控制。

(4)调整垫片可以对电刷架进行微调，使电刷线与金属环位置完全对应，消除电刷线可能的轴向力。

附图说明

图1是本实用新型滑芯部分的结构原理示意图；

图2是滑环装置的剖视图；

图3是绝缘片的结构示意图；

图4是金属导电环的结构示意图；

图5是走线槽的结构示意图；

图6是调整垫片的结构示意图。

附图标记说明：1-端盖；2-电刷架；21-电刷线；3-绝缘片；31-槽口；4-金属导电环；41-突起；42-开口槽；5-绝缘环；6-走线槽；7-调整垫片；8-壳体端盖；9-编码器；10-心杆；100-凹槽；101、102-导线；11-心轴。

具体实施方式

有关本实用新型为达到上述的使用目的与功效及所采用的技术手段，现举出较佳可行的实施例，并配合附图所示，详述如下：

如图1至图6所示，分别是本实用新型滑芯部分的结构原理示意图、滑环装置的剖视图、绝缘片的结构示意图、金属导电环的结构示意图、走线槽的结构示意图以及调整垫片的结构示意图。其中，本实用新型的闭环控制用滑环装置主要包括：端盖1、电刷架2、绝缘片3、金属导电环4、绝缘环5、走线槽6、调整垫片7、壳体端盖8、编码器9、心杆10和心轴11。

所述端盖1端面上的两端分别穿设有两根螺杆，所述的每两根螺杆上分别穿设有电刷架2。所述心轴11上固定套设有走线槽6，所述走线槽6通过轴承座和轴承与端盖1相连接，使得端盖1和电刷架2能够绕心轴11旋转，且所述电刷架2朝向心轴11的轴心方向延伸设有电刷线21。

所述绝缘片3和金属导电环4间隔套设在所述走线槽6上，和心轴11构成固定结构。绝缘片3把传递电流的金属导电环4隔开，有效防止电磁干扰，确保信号和电流传输的稳定性，降低信号损失。绝缘片3上开设有槽口31，金属导电环4上开设有与所述槽口31相对应的突起41，以确保绝缘片3与金属导电环4不会相对滑动。

心轴11的一侧固定安装有壳体端盖8，编码器9固定在壳体端盖8上。编码器9的旋转轴与心轴11内的心杆10的一端过盈连接，心杆10的另一端与端盖1上的螺杆连接，随端盖1和电刷架2同步旋转，从而带动编码器9的旋转轴转动，编码器9把旋转计数信号输送给控制中心，把测得的旋转元件转速进行实时反馈，实现闭环控制。

金属导电环4内侧所设的突起41上设有开口槽42，开口槽42固定有导线101，导线101走向沿走线槽6上的凹槽100，经壳体端盖8到达编码器9的一端，连接控制中心；金属导电环4外缘通过与电刷线21的旋转接触，把导线101传输的电流或信号传递到电刷架2，再沿与电刷架2电连接的导线102输出，实现电流或信号从固定端到旋转端的传输。利用所述的开口槽42可以直接用夹紧钳把导线101夹紧，避免焊接。

调整垫片7安装于电刷架2之间，通过微调调整垫片7，从而调整电刷架2的位置，使电刷线21不与绝缘片3相接触，消除可能的轴向力，实现与金属导电环4充分接触。

由于编码器9需要把旋转信号反馈给控制中心，所以编码器9不能旋转，编码器9和壳体端盖8通过螺栓与心轴11固定连接，所以心轴11与金属导电环4、绝缘片3和走线槽6组成固定单元。电刷架2在相对应金属导电环4的电刷线固定孔安装电刷线21，电刷线21与金属导电环4外圈摩擦接触，电刷线21通过一定的压紧力与金属导电环4接触，端盖1、螺杆、电刷架2和心杆10组成旋转单元，绕装置轴心旋转，电刷线21沿金属导电环4外圆面旋转摩擦接触，把电流和控制信号导出，再经过电刷架2外侧导线102输出给旋转执行元件，从而实现固定装置与旋转装置的电流和信号的传输。

绝缘片3隔离不同的控制信号和电流，使传输的电流和信号不干涉，输入的控制信号和电流应与输出侧一一对应，所以在电刷架2上，两侧的电刷线固定孔交错安装电刷线21；前端三个绝缘环5主要是隔离强电流传输过程中的电磁干扰等，使电流和信号传输更稳定。

走线槽6上开设有4个凹槽100，主要是匹配金属导电环4的开口槽42，使内部导线101走向沿着凹槽100，同时走线槽6凸肩阻挡金属导电环4的开口槽42，可以防止金属导电环4旋转，保证内部导线101保持相对静止。

以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种闭环控制用滑环装置，其特征在于，包括：

端盖，其端面上穿设有螺杆，所述的螺杆上穿设有电刷架，所述电刷架外侧与导线连接；

心轴，其上固设有走线槽用于设置导线，所述走线槽通过轴承与端盖相连接，使得端盖和电刷架能够绕心轴旋转，所述电刷架朝向心轴的轴心方向延伸设有电刷线；

绝缘片；

金属导电环，与所述绝缘片间隔固定套设在所述走线槽上，金属导电环外缘与电刷线旋转接触，金属导电环的内侧连接有导线；

编码器，通过一个壳体端盖与心轴固定连接，编码器的旋转轴与心轴内的心杆的一端过盈连接，心杆的另一端与端盖上的螺杆连接，使编码器的旋转轴随端盖和电刷架同步旋转。

2.根据权利要求1所述的闭环控制用滑环装置，其特征在于，所述绝缘片上开设有槽口，金属导电环上开设有与所述槽口相对应的突起。

3.根据权利要求2所述的闭环控制用滑环装置，其特征在于，所述突起上设有开口槽，开口槽固定有导线，导线的走向是沿走线槽上的凹槽，经壳体端盖到达编码器的一端，连接控制中心。

4.根据权利要求1所述的闭环控制用滑环装置，其特征在于，还包括调整垫片，其安装于电刷架之间。

5.根据权利要求1所述的闭环控制用滑环装置，其特征在于，所述端盖的端面上的两端分别穿设有两根螺杆，所述的每两根螺杆上分别穿设有所述的电刷架。

6.根据权利要求1所述的闭环控制用滑环装置，其特征在于，所述走线槽上开设有4个凹槽。

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