CN202340044U - 多功能滑环 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能滑环，包括心轴和设置在心轴外的壳体，所述心轴上设有若干组导电环，每组导电环为一个信号通道，外壳与心轴之间容纳有滑环电刷，导电环和滑环电刷电性连接，所述心轴上还设有编码环，编码环为圆环状导电体，所述圆环状导电体的外圆周上设有若干凹部，凹部内设有由绝缘耐磨材料制成的绝缘块，所述凹部与绝缘块过盈配合；所述每一信号通道外设有信号通道屏蔽隔离用的电屏蔽体。本实用新型将导电滑环内心轴与壳体之间的空腔隔离成多个屏蔽腔体，形成一个个单独的、互不影响的传输通道；同时，滑环集电信号传输和编码器功能为一体，具有滑环编码功能，以此来监测滑环的相关参数。

Description

多功能滑环

技术领域

本实用新型涉及可相对旋转传递电信号的滑环技术领域，尤其涉及一种多功能滑环。

背景技术

目前，市场上导电滑环产品的结构和功能都比较单一，在结构上一般包括心轴和设置在心轴外的壳体，心轴上设有若干组导电环，每组导电环为一个信号通道，外壳与心轴之间容纳有滑环电刷，导电环和滑环电刷电性连接，用以实现旋转间的电信号传输。而现有技术中的滑环产品只能用于传输一些普通的电信号，当要求较高的弱电信号、高压信号和大电流信号在同一导电滑环中混走时就会出现严重的信号干扰，对各信号的传输性能造成一定的影响，特别是对于一些高速数字信号或高频的模拟信号，更是显得无能为力。并且，若要实时监测导电滑环的相关参数如转速、角加速度、相对位置、角位移等，单一功能的滑环必须装配相应的旋转编码器来监测。不过旋转编码器的寿命比较低，又容易损坏，在安装时的参数要求也很高，另外的配置还需要额外的费用。这些状况的出现都给导电滑环的使用带来问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有导电滑环在各种信号混走时产生的信号干扰和导电滑环在监测上需要另外装配旋转编码器的问题，提供了一种隔离效果好、抗干扰强、具有编码功能的多功能滑环。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：

一种多功能滑环，包括心轴和设置在心轴外的壳体，所述心轴上设有若干组导电环，每组导电环为一个信号通道，外壳与心轴之间容纳有滑环电刷，导电环和滑环电刷电性连接，所述心轴上还设有编码环，编码环为圆环状导电体，所述圆环状导电体的外圆周上设有若干凹部，凹部内设有由绝缘耐磨材料制成的绝缘块，所述凹部与绝缘块过盈配合；所述每一信号通道外设有信号通道屏蔽隔离用的电屏蔽体。

优选地，所述编码环为一编码信号通道，信号通道外设有信号通道屏蔽隔离用的电屏蔽体。

优选地，所述壳体为由金属材料制成的结构体，所述电屏蔽体为圆环形金属隔离片，金属隔离片设置在每一信号通道的两侧，金属隔离片的外圆周与壳体相连，内圆周与导电环相连。

优选地，所述电屏蔽体由两圆环形金属隔离片和一金属圆周曲面构成的一圆环凹槽，圆环凹槽内容纳有一信号通道，圆环凹槽开口处与导电环相连。

优选地，所述凹部与凹部之间设有间距，所述凹部与滑环电刷滚动连接。

相比较于现有技术，本实用新型的多功能滑环采用电屏蔽体对导电滑环内的每一个信号通道进行信号屏蔽隔离，将导电滑环内心轴与壳体之间的空腔隔离成多个屏蔽腔体，形成一个个单独的、互不影响的传输通道；同时，多功能滑环集电信号传输和编码器功能为一体，滑环内设置有编码环，编码环的外圆周上的导电区与绝缘区间隔分布，使滑环电刷的接收电信号因导电区与绝缘区分布的不同而变化，以此来监测滑环的相关参数，该滑环结构简单，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型多功能滑环的一种实施结构示意图。

图2是本实用新型多功能滑环的另一种实施结构示意图。

图3是图2中电屏蔽体的立体结构示意图。

图4是本实用新型多功能滑环编码环的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详细说明本实用新型，但本实用新型的保护范围并不限于此。

实施例1：

参照图1和图4，本实用新型的多功能滑环包括心轴1和设置在心轴1外的壳体2，所述心轴1上设有若干组导电环和编码环6，每组导电环为一个信号通道，用于传输一种强电、弱电、高频或低频信号，所述多个编码环6形成一编码信号通道，每一信号通道外设有信号通道屏蔽隔离用的电屏蔽体。

每组导电环包括多个导电环4和多个绝缘环5，两相邻的导电环4之间由绝缘环5绝缘隔开，两相邻的编码环6之间由绝缘环5隔开并绝缘，导电环4和编码环6以心轴1的轴心为旋转轴。所述外壳2与心轴1形成的空腔内设有滑环刷架3.1，滑环刷架3.1上安装有滑环电刷3，导电环4、编码环6和滑环电刷3电性接触连接。壳体2上设有滑环电刷3输出线引出端3.2。

所述编码环6为圆环状导电体，圆环状导电体的外圆周上设有若干凹部6.1，凹部6.1与凹部6.1之间设有间距，凹部6.1的尺寸相同或不同，所述间距、凹部6.1的尺寸由用户根据编码的精度等设定，不同的设定方式均可以满足编码的功能。凹部6.1用于填充绝缘耐磨材料，绝缘块6.2均匀分布在凹部6.1中，并且凹部6.1与绝缘块6.2过盈配合，紧密连接，使外圆周表面设有凹部6.1的圆环状导电体恢复到导电环4的圆滑状，使编码环6与滑环电刷3不间断配合。编码环6的内圆周上设有导线引出端6.3，导线引出端6.3用于电性连接其它电传输部件。

由外壳2与心轴1形成的空腔内被分置成导电环区和编码环区，导电环区内分布有若干导电环4和与导电环4电配合的滑环电刷3，与导电环4电配合的滑环电刷3称为导电环电刷；编码环区内分布有若干编码环6和与编码环6电配合的滑环电刷3，与编码环6电配合的滑环电刷3称为编码器电刷。具有编码功能的滑环在工作时，导电环电刷和编码器电刷分别与导电环4和编码环6电性连接，并传递电信号，经导电环电刷传输的电信号为传输信号，经编码器电刷传输的信号为编码器信号。由于编码环6上设有的导电区和绝缘区，使编码器电刷经过编码环6时产生不同的通电与断电组合，形成一系列的编码信号，进而可以确定一系列的旋转参数。由编码信号计算旋转参数不是本实用新型的发明点，在此不再赘述，可参看传统技术中的编码器编码计算方法。

所述电屏蔽体为圆环形金属隔离片7，圆环形金属隔离片7设置在每一信号通道的两侧，并且该金属隔离片7需要由金属材质的壳体2来配合，金属隔离片7的外圆周与壳体2相连，内圆周与导电环4相连，导电环4与心轴1相连，壳体2及心轴1与大地相连形成零电位等势体，将各种干扰量信号引入大地，有效的防止了各种信号间的相互干扰，以此形成一个个不同传输信号的屏蔽腔体。由外壳2与心轴1形成的空腔内被分置成不同的屏蔽腔体A1、屏蔽腔体A2和屏蔽腔体An，用以传输不同的电信号，使各种不同要求的电信号进行隔离传输，形成一个个单独的、互不影响的传输通道，达到高隔离、强抗干扰的要求。

实施例2：

参照图2-4，本实用新型多功能滑环的心轴1、壳体2、导电环4和编码环6的结构与实施例1中相同。与实施例1不同的是，所述电屏蔽体是由两圆环形金属隔离片8.1和一金属圆周曲面8.2构成的一圆环凹槽8，圆环凹槽8内容纳有一信号通道，圆环凹槽8开口处与导电环4相连，使圆环凹槽8与导电环4之间形成一个个不同传输信号的屏蔽腔体。导电环4与心轴1相连，壳体2及心轴1与大地相连形成零电位等势体，将各种干扰量信号引入大地，有效的防止了各种信号间的相互干扰。由外壳2与心轴1形成的空腔内被分置成不同的屏蔽腔体A1、屏蔽腔体A2和屏蔽腔体An，用以传输不同的电信号，使各种不同要求的电信号进行隔离传输，形成一个个单独的、互不影响的传输通道，达到高隔离效果的强抗干扰的要求。

Claims (5)

1.一种多功能滑环，包括心轴和设置在心轴外的壳体，所述心轴上设有若干组导电环，每组导电环为一个信号通道，外壳与心轴之间容纳有滑环电刷，导电环和滑环电刷电性连接，其特征在于，所述心轴上还设有编码环，编码环为圆环状导电体，所述圆环状导电体的外圆周上设有若干凹部，凹部内设有由绝缘耐磨材料制成的绝缘块，所述凹部与绝缘块过盈配合；所述每一信号通道外设有信号通道屏蔽隔离用的电屏蔽体。

2.根据权利要求1所述的具多功能滑环，其特征在于，所述编码环为一编码信号通道，信号通道外设有信号通道屏蔽隔离用的电屏蔽体。

3.根据权利要求1或2所述的多功能滑环，其特征在于，所述壳体为由金属材料制成的结构体，所述电屏蔽体为圆环形金属隔离片，金属隔离片设置在每一信号通道的两侧，金属隔离片的外圆周与壳体相连，内圆周与导电环相连。

4.根据权利要求1或2所述的多功能滑环，其特征在于，所述电屏蔽体由两圆环形金属隔离片和一金属圆周曲面构成的一圆环凹槽，圆环凹槽内容纳有一信号通道，圆环凹槽开口处与导电环相连。

5.根据权利要求1所述的具多功能滑环，其特征在于，所述凹部与凹部之间设有间距，所述凹部与滑环电刷滚动连接。

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