CN206059877U - 一种高寿命导电滑环 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高寿命导电滑环，实现静止部分及旋转部分之间的电力传输，且其结构可大幅提高滑环的使用寿命。在传统的接触式导电滑环方案中，多数采用的是一个定子和一个转子的驱动方式，为了提高导电滑环寿命往往采用的是改善定子和转子的接触方式或者优化摩擦材料的电镀工艺。本实用新型设计包括一个定子(103)，两个转子，即一级转子(104)和二级转子(105)，两个转子都由电机驱动，一级转子与定子接触并相对转动，二级转子与一级转子接触并相对转动，二级转子和一级转子具有转速倍差；转子与定子的接触摩擦部分接触方式及电镀工艺一定时，转子与定子之间的相对滑动圈数也就一定，通过一级转子和二级转子之间的转速倍差可以显著增加导电滑环的寿命。

Description

一种高寿命导电滑环

技术领域

本实用新型涉及工业旋转部件电流传输领域，具体来说，设计一种高寿命导电滑环。

背景技术

导电滑环，又称为集电环、旋转接头、集流环等等，属于电接触式滑动连接应用范畴，其作用是实现固定部分向旋转部分的电力或者信号传输功能。尤其适用于角度无限制的连续旋转，且需从固定位置向旋转位置发送功率或者数据的场合。导电滑环由定子、转子两大部分组成，细分为环体、电刷、支架、轴承、轴承盖等主要部件组成。

电刷固定在定子或者转子上，并与相对应的定子或者转子上的导电材料电气接触，应用时转子可以高速转动，刷毛与导电材料之间存在物理摩擦，无论怎样优化结构或者工艺，这种接触式的摩擦都不可避免。

电刷刷丝与导电环相互摩擦，可允许的摩擦圈数为圈数r，由刷丝与导电环的接触形式、接触压力及材料特性等多重因素决定。旋转部分的转速n单位为r/min，旋转部分的转速一般由具体使用特性决定。圈数除以转速即为滑环的使用寿命t，单位为分钟min。刷丝或者导电环的磨损会影响电力传输的效果和通信的稳定性，从而制约了导电滑环的寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高寿命导电滑环，在实现固定部分与旋转部分的电力稳定传输的基础上，极大程度的延长了滑环的寿命。

实现方式如下：

一种高寿命导电滑环，包括一个定子，两个转子，即一个一级转子，一个二级转子。定子内圈设置有若干个彼此绝缘隔离的导电环，二级转子内圈也设置有彼此绝缘隔离的导电环，一级转子设置有两端电刷，每一端电刷每根刷丝对应一个定子或者二级转子上的导电环，一级转子起到连通定子与二级转子的作用。一级转子为中空轴结构，可由带轴电机驱动旋转，二级转子上端面设有若干个均布的螺纹孔，与旋转部分固连，由外转子电机驱动旋转。

二级转子与旋转部分固连，二者转速一致为n；一级转子相对二级转子与定子转动，一级转子转速为二级转子的0.5倍，定子固定，及一级转子与定子和二级转子的相对转速均为0.5n。在圈数寿命r一定的情况下，即磨损总量不变的前提下，一级转子的寿命为2t，二级转子寿命也为2t，整个滑环的总寿命为2t，寿命提高了一倍。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种高寿命导电滑环的结构图；

图2为定子及第二转子的导电环结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种高寿命导电滑环的一级转子与定子及二级转子的连线示意图；

图4为本实用新型具体实施例提供的一种高寿命导电滑环的使用情况说明图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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的实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，导电滑环有一个定子(103)，一个一级转子(104)，一个二级转子(105)。如图2所示，定子及第二转子上设有隔离绝缘的导电环(109)。如图3所示，转子1上有两端电刷，电刷上的每根刷丝(110)对应一个导电环，一端是定子的导电环(112)，另一端是转子2的导电环(111)。如图4所示，滑环定子固定，转子1由带轴电机驱动(101)，电机输出轴(102)插入转子1的中心孔内，回转速度为600r/min。滑环二级转子(105)由外转子电机驱动，旋转部分(108)及二级转子(105)均固定在外转子电机的外转子(106)上面，由该电机驱动，转速为1200r/min，外转子电机的内转子(107)固定。导电环及刷丝所允许的摩擦总寿命圈数为8000w转。传统的一个定子和一个转子的导电滑环结构，导电滑环的时间寿命为8000w/1200＝6666.7min。本实用新型由于采用二级转子输出，定子与一级转子之间和一级转子与二级转子之间的相对旋转速度均为600r/min，因此，定子、以及转子、二级转子的时间寿命为13333.3min，使用寿命提高一倍，明显提高了滑环的使用寿命，降低了维护成本。

本发明所选示例只适用于帮助阐述本发明，所选实例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应该包含在本实用新型的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种高寿命导电滑环，包括定子、一级转子、二级转子，一级转子由电机驱动与定子接触旋转，二级转子由电机驱动与一级转子接触旋转，其特征在于二级转子与一级转子分别由各自的电机驱动旋转，且二级转子转速是一级转子转速的2倍。

2.根据权利要求1所述的一种高寿命导电滑环，其特征在于一级转子上设置两端电刷，两端分别连通定子和二级转子上所设置的导电环。

3.根据权利要求1所述的一种高寿命导电滑环，其特征在于，一级转子由带轴直流无刷电机驱动。

4.根据权利要求1所述的一种高寿命导电滑环，其特征在于，二级转子与旋转部分固连一起，由外转子直流无刷电机驱动。