CN207663101U - 一种基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，包括光纤旋转连接器、基座以及安装在基座上的支撑座和轴承座，光纤旋转连接器包括固定部和旋转部，旋转部可旋转的轴向固定在固定部上，固定部与支撑座过渡配合，固定部上的轴肩与支撑座固定，旋转部与同轴的套筒的一端过渡配合且固定，套筒中部与轴承内圈过盈配合，轴承外圈固定在轴承座上，套筒另一端轴向连接至少一个8字柔性联轴器，8字柔性联轴器连接至旋转运动输入装置，套筒中空且两端开口，8字柔性联轴器上设有光纤通过孔。该装置具有多种抗震、减震结构，有效地将外界振动隔绝在连接器精密器件之外，提高了光纤旋转连接器的使用寿命。

Description

一种基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置

技术领域

本实用新型属于光纤传感领域，具体涉及一种基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置。

背景技术

汽轮机、压力机、发电机和航空发动机等主要的旋转机械是一些军事和民用部门的基础关键设备，其关键的转子、叶片等经常运行在高速、重载、高温、高压工况和腐蚀性、电磁干扰等极端恶劣环境下，老化、失效和损伤日益严重，为此迫切需要有效的监测技术，以避免可能发生的灾难性事故。光纤类传感器具有质量轻、体积小、抗电磁干扰能力强、可实现一线多点的分布式监测等优点，因此，光纤传感技术在汽轮机等大型旋转机械的在线实时检测中得到了广泛应用。

光纤旋转连接器应用于从一端高速旋转平台到另一端静止平台过渡时的场合，是光纤类传感器的光纤信号旋转传输的关键器件。光纤旋转连接器中的光纤信号是采用一对准直器实现传感信号非接触式无线传输，旋转连接器工作时内部一准直器静止、另一准直器做旋转运动，但是做旋转运动的的准直器不能存在大幅振动，尤其是径向振动，否则光纤信号传输不连续，且这种光纤信号传输方式需要花费大量时间进行准直器对心校准。

从工程实际应用角度来看，使用光纤旋转连接器时有必要对外界输入的振动或者其它干扰信号进行有效消除，这样可以提高光纤旋转连接器内部的准直镜工作时的准直精度，从而有效提高光纤信号传输效率，并且可对光纤旋转连接器光学精密组件在工作时进行有效保护，增长旋转连接器的使用寿命。

现有的光纤旋转连接器将准直器集成在内部，通过机械结构保证内部准直器对心，不必花费大量的时间进行准直器对心校准，但是这种光纤旋转连接器整体结构精度高，刚度大，只适合于被测旋转轴振动较小的场合，对于一些重型旋转机械，如大型汽轮机转子、传船舶推进器传动轴等，存在大幅振动是常见的，如果将现有的光纤旋转连接器直接安装在这些旋转轴的轴端，并连接到底面固定支座，当旋转轴大幅振动时，光纤旋转连接器的内部将存在巨大的应力，非常容易失效。

现有的光纤旋转连接器大多在连接器内部设计减震结构，光纤旋转连接器内部设计减震结构势必增大了光纤旋转连接器的设计成本和制造维护成本，由于连接器内部空间有限，工作时的实际减震效果有时差强人意。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，该装置具有多种抗震、减震结构，有效地将外界振动隔绝在连接器精密器件之外，提高了光纤旋转连接器的使用寿命。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，包括光纤旋转连接器、基座以及安装在基座上的支撑座和轴承座，光纤旋转连接器包括固定部和旋转部，旋转部可旋转的轴向固定在固定部上，固定部与支撑座过渡配合，固定部上的轴肩与支撑座固定，旋转部与同轴的套筒的一端过渡配合且固定，套筒中部与轴承内圈过盈配合，轴承外圈固定在轴承座上，套筒另一端轴向连接至少一个8字柔性联轴器，8字柔性联轴器连接至旋转运动输入装置，套筒中空且两端开口，8字柔性联轴器上设有光纤通过孔。

进一步地，支撑座采用上下对开式结构，包括支撑座下部和支撑座上部，支撑座下部固定在基座上，支撑座上部通过螺钉与支撑座下部和连接，支撑座下部和支撑座上部的侧面均设有固定部连接孔。

进一步地，轴承座采用上下对开式结构，包括轴承座下部和轴承座上部，轴承座下部固定在基座上，轴承座上部通过螺钉与轴承座下部和连接，轴承座下部和轴承座上部连接固定时形成一圈环形凹槽，环形凹槽与轴承外圈等宽，轴承外圈能内嵌入环形凹槽内固定。

进一步地，8字柔性联轴器包括两个十字相交且固定的弹性体和分别与两个弹性体连接的接头，接头中空且两端开口，光纤通过孔设在弹性体上。

进一步地，相邻8字柔性联轴器之间通过连接套筒连接，相邻8字柔性联轴器相差90度。

进一步地，8字柔性联轴器两端接头上开设有螺纹盲孔，连接套筒两端开设有与螺纹盲孔对应的通孔，螺纹盲孔和通孔通过螺钉紧固连接。

进一步地，弹性体为聚氨酯材质。

进一步地，基座上开设有两组双列腰孔，支撑座和轴承座通过螺栓分别与两组双列腰孔可调整的连接配合。

本实用新型的有益效果是：

支撑座对固定部起到轴向和径向限位作用，轴承座和轴承对套筒起到径向限位作用，旋转部与套筒同轴且固定，轴承与轴承座同轴，因而固定部有效固定在支撑座上，无轴向位移和周向转动，旋转部与套筒进行有效连接，同样无轴向位移和轴向转动，固定部和旋转部无相对扰动，转动良好。

至少一个8字柔性联轴器可在较大范围内对两端连接部分的轴向位移、径向位移和角度偏移进行补偿，能很好的将外部输入旋转运动所带入的扰动、振动和其它干扰因素隔绝在精密旋转组件之外，对光纤旋转连接器光学精密组件在工作时进行有效保护，增长了旋转连接器的使用寿命，提高了光纤旋转连接器内部的准直镜工作时的准直精度，保证了光纤信号的高效高速、大容量、连续稳定传输。

该装置相对光纤旋转连接器属于外置装置，不需要考虑在光纤旋转连接器内部结构中设计复杂的抗振、减振结构，有效降低了光纤旋转连接器的设计成本和制造维护成本，有效对外部输入旋转运动的振动、跳动等其它干扰因素进行有效隔离，从而提高光纤信号的传输效率，并对连接器内部的紧密光纤组件工作时进行长期有效的保护，从而增大光纤旋转连接器的使用寿命。

该装置具有多种抗震、减震结构，有效地将外界振动隔绝在连接器精密器件之外，大大提高了光纤旋转连接器的使用寿命，保证了光纤信号的高效高速、大容量、连续稳定传输。

附图说明

图1是本实用新型实施例的三维示意图。

图2是本实用新型实施例中基座的三维示意图。

图3是本实用新型实施例中支撑座的三维示意图。

图4是本实用新型实施例中光纤旋转连接器的示意图。

图5是本实用新型实施例中套筒的三维示意图。

图6是本实用新型实施例中轴承座的三维示意图。

图7是本实用新型实施例中两个8字柔性联轴器的三维组装图。

图8是本实用新型实施例中8字柔性联轴器的三维示意图。

图中：1-基座；2-支撑座；3-光纤旋转连接器；4-套筒；5-轴承座；6-8字柔性联轴器；7-腰孔；8-支撑座下部；9-支撑座上部；10-固定部连接孔；11-光纤；12-固定部；13-旋转部；14-轴承座下部；15-轴承座上部；16-轴承；17-螺纹盲孔；18-通孔；19-连接套筒；20-接头；21-弹性体；22-光纤通过孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，包括光纤旋转连接器3、基座1以及安装在基座1上的支撑座2和轴承座5，光纤旋转连接器3包括固定部12和旋转部13，旋转部13可旋转的轴向固定在固定部12上(见图4)，固定部12与支撑座2过渡配合，固定部12上的轴肩与支撑座2通过螺钉固定，旋转部13与同轴的套筒4的一端过渡配合且通过螺钉固定，套筒4中部与轴承16内圈过盈配合，轴承16外圈固定在轴承座5上，支撑座2对固定部12起到轴向和径向限位作用，轴承座5和轴承16对套筒4起到径向限位作用，旋转部13与套筒4同轴且固定，轴承16与轴承座5同轴，因而固定部12有效固定在支撑座2上，无轴向位移和周向转动，旋转部13与套筒4进行有效连接，同样无轴向位移和轴向转动，固定部12和旋转部13无相对扰动，转动良好。套筒4另一端轴向连接至少一个8字柔性联轴器6，8字柔性联轴器6连接至旋转运动输入装置，套筒4中空且两端开口，8字柔性联轴器6上设有光纤通过孔22。至少一个8字柔性联轴器6可在较大范围内对两端连接部分的轴向位移、径向位移和角度偏移进行补偿，能很好的将外部输入旋转运动所带入的扰动、振动和其它干扰因素隔绝在精密旋转组件之外，对光纤旋转连接器3光学精密组件在工作时进行有效保护，增长了光纤旋转连接器3的使用寿命，提高了光纤旋转连接器3内部的准直镜工作时的准直精度，保证了光纤信号的高效高速、大容量、连续稳定传输。

该装置相对光纤旋转连接器3属于外置装置，不需要考虑在光纤旋转连接器3内部结构中设计复杂的抗振、减振结构，有效降低了光纤旋转连接器3的设计成本和制造维护成本，有效对外部输入旋转运动的振动、跳动等其它干扰因素进行有效隔离，从而提高光纤信号的传输效率，并对连接器内部的紧密光纤组件工作时进行长期有效的保护，从而增大光纤旋转连接器3的使用寿命。该装置具有多种抗震、减震结构，有效地将外界振动隔绝在连接器精密器件之外，大大提高了光纤旋转连接器3的使用寿命，保证了光纤信号的高效高速、大容量、连续稳定传输。

如图2所示，在本实施例中，基座1上开设有两组双列腰孔7，支撑座2和轴承座5通过螺栓分别与两组双列腰孔7可调整的连接配合。

如图3所示，在本实施例中，支撑座2采用上下对开式结构，包括支撑座下部8和支撑座上部9，支撑座下部2固定在基座1上，支撑座上部9通过螺钉与支撑座下部8和连接，支撑座下部8和支撑座上部9的侧面均设有固定部连接孔10。

如图6所示，在本实施例中，轴承座5采用上下对开式结构，包括轴承座下部14和轴承座上部15，轴承座下部14固定在基座1上，轴承座上部15通过螺钉与轴承座下部14和连接，轴承座下部14和轴承座上部15连接固定时形成一圈环形凹槽，环形凹槽与轴承16外圈等宽，轴承16外圈能内嵌入环形凹槽内固定。

如图8所示，在本实施例中，8字柔性联轴器6包括两个十字相交且固定的弹性体21和分别与两个弹性体21连接的接头20，接头20中空且两端开口，光纤通过孔22设在弹性体21上。

如图7所示，在本实施例中，相邻8字柔性联轴器6之间通过连接套筒19连接，相邻8字柔性联轴器6相差90度。如图8所示，在本实施例中，8字柔性联轴器6两端接头20上开设有螺纹盲孔17，连接套筒19两端开设有与螺纹盲孔17对应的通孔18，螺纹盲孔17和通孔18通过螺钉紧固连接。

在本实施例中，弹性体21为聚氨酯材质，柔性好，不易扭断。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，其特征在于：包括光纤旋转连接器、基座以及安装在基座上的支撑座和轴承座，光纤旋转连接器包括固定部和旋转部，旋转部可旋转的轴向固定在固定部上，固定部与支撑座过渡配合，固定部上的轴肩与支撑座固定，旋转部与同轴的套筒的一端过渡配合且固定，套筒中部与轴承内圈过盈配合，轴承外圈固定在轴承座上，套筒另一端轴向连接至少一个8字柔性联轴器，8字柔性联轴器连接至旋转运动输入装置，套筒中空且两端开口，8字柔性联轴器上设有光纤通过孔。

2.如权利要求1所述的基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，其特征在于：支撑座采用上下对开式结构，包括支撑座下部和支撑座上部，支撑座下部固定在基座上，支撑座上部通过螺钉与支撑座下部和连接，支撑座下部和支撑座上部的侧面均设有固定部连接孔。

3.如权利要求1所述的基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，其特征在于：轴承座采用上下对开式结构，包括轴承座下部和轴承座上部，轴承座下部固定在基座上，轴承座上部通过螺钉与轴承座下部和连接，轴承座下部和轴承座上部连接固定时形成一圈环形凹槽，环形凹槽与轴承外圈等宽，轴承外圈能内嵌入环形凹槽内固定。

4.如权利要求1所述的基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，其特征在于：8字柔性联轴器包括两个十字相交且固定的弹性体和分别与两个弹性体连接的接头，接头中空且两端开口，光纤通过孔设在弹性体上。

5.如权利要求4所述的基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，其特征在于：相邻8字柔性联轴器之间通过连接套筒连接，相邻8字柔性联轴器相差90度。

6.如权利要求5所述的基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，其特征在于：8字柔性联轴器两端接头上开设有螺纹盲孔，连接套筒两端开设有与螺纹盲孔对应的通孔，螺纹盲孔和通孔通过螺钉紧固连接。

7.如权利要求4所述的基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，其特征在于：弹性体为聚氨酯材质。

8.如权利要求1所述的基于光纤旋转连接器的旋转运动光纤柔性传输装置，其特征在于：基座上开设有两组双列腰孔，支撑座和轴承座通过螺栓分别与两组双列腰孔可调整的连接配合。