CN213071659U - 一种适用于电源传输的功率汇流环 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及汇流环的技术领域，具体涉及一种适用于电源传输的功率汇流环，包括可动组件和固定组件；可动组件包括带有内腔的中心轴和间隔且均匀地套设在中心轴外的导电环；固定组件包括直立的长方体形的外框和水平带中心孔的底座，外框的四个侧面上分别间隔且均匀安装有电刷组件；中心轴同轴安装于外框的内部，每个电刷组件包括刷盒和若干电刷，每组电刷一端和刷盒弹性接触，另一端的端面依次排列形成圆弧面，且圆弧面的曲率半径和导电环的曲率半径相同；每个所述导电环通过内导线连接着旋转设备，每组所述电刷组件通过外导线连接着固定设备。本实用新型结构简单、可靠性高，特别适用于大功率电源旋转传输，传输总功率可达到兆瓦级。

Description

一种适用于电源传输的功率汇流环

技术领域

本实用新型主要涉及汇流环的技术领域，具体涉及一种适用于电源传输的功率汇流环。

背景技术

汇流环的主要功能是实现固定设备与旋转设备之间的电、信号的持续传输，可广泛应用于军用雷达、通信导航、卫星通讯、精密仪器等诸多领域。

工作中，功率汇流环主要依靠电刷和导电环之间的滑动接触实现电源的持续旋转传输。传统的功率汇流环存在的缺点主要有：1）电刷在和导电环滑动摩擦时存在一定的材料磨损，使电刷的使用寿命缩短；2）绝缘环为整体封闭环式结构，和导电环同轴间隔安装，随着刷粉量的逐渐累积，导致相邻通道之间的绝缘距离缩短，绝缘性能降低；3）在工作过程中，刷粉的堆积易导致传输通道的接触电阻变大，使性能指标达不到使用要求，且当传输电流较大时容易发生打火现象。

为克服传统的功率汇流存在的电刷寿命短、绝缘性能低、接触性能差等问题，本实用新型通过结构改进，提出了一种适用于电源传输的功率汇流环。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于电源传输的功率汇流环，以解决上述背景技术中提出的问题。

具体技术方案如下：一种适用于电源传输的功率汇流环，包括可动组件和固定组件；

所述可动组件包括带有内腔的中心轴1和间隔且均匀地套设在中心轴1外的导电环6；

所述固定组件包括直立的外框3和水平带中心孔的底座2，且外框3的上、下端分别设有带有圆孔的顶板和带有圆孔的底板，外框3的四个侧面上分别间隔且均匀安装有电刷组件8；

所述中心轴1同轴安装与外框3的内部，且中心轴1的上端通过上轴承10和压板9的配合安装在外框3的顶板上，中心轴1的下端通过下轴承14和端盖11的配合安装在底座2上；

每个所述电刷组件8包括刷盒21和若干电刷22，若干电刷22依次排列形成一组电刷，每组电刷的一端弹性安装于刷盒21内，每组电刷另一端的端面加工成圆弧面，且圆弧面的曲率半径和导电环6的外圆半径相同，使每组电刷和对应导电环6紧密接触；

所述导电环6和电刷组件8一一对应设置；工作时，每个所述导电环6通过内导线12连接着旋转设备，每组所述电刷组件8通过外导线13连接着固定设备。

进一步，所述外框3的四个侧面分别间隔且直立地布设有一对支架5，每对支架5上固定安装有三组电刷组件8。

进一步，每组所述电刷组件8包括刷盒21和3个电刷22，刷盒21内并列且水平布设有三个电刷安装腔，刷盒21的一侧为安装板，安装板上对应每个电刷安装腔分别设有带内螺纹的螺管24，螺管24的管口套设有螺帽26，螺管内配合设有螺头25；每个电刷安装腔内布设有弹簧23，弹簧23的一端和螺头25接触，弹簧23的另一端和电刷22的一端接触，电刷22的另一端伸出刷盒21和对应的导电环6接触。

进一步，所述中心轴1的底部带有台阶，台阶面上竖直且均匀插设有4根固定杆4，每根所述导电环6的内侧壁上均匀设有带插孔的支耳，每根导电环6上支耳的插孔和固定杆4一一对应插装，实现导电环6的水平安装，且每根固定杆4上的相邻导电环6之间设有绝缘柱7，使得导电环6间隔且均匀地套设在中心轴1外。

进一步，所述绝缘柱7为中间带有台阶的圆柱管，圆柱管套设在固定杆4上，使得相邻的导电环6的间隔距离为绝缘柱7的台阶高度。

本实用新型的有益技术效果如下：

1、本实用新型的功率汇流环，电刷和导电环之间弹性接触，且若干电刷的弹性接触一端的端面形成半径曲率和导电环相同的圆弧面，若干电刷依靠弹簧产生一定的预紧压力，使得圆弧面和导电环持续接触，以保证工作时电传输的稳定性，

导电环之间采用分体式绝缘柱结构，改进了传统的整体式绝缘环结构，不仅可以有效降低制造成本，而且能够减少导电环之间刷粉的不断堆积，同时绝缘柱材料具有良好的耐湿热性能，进一步提高了传输通道之间的绝缘性能。

3、本实用新型的导电环和电刷组件一一对应设置，每个所述导电环通过内导线连接着旋转设备，每组所述电刷组件通过外导线连接着固定设备；电源通道的电流传输路径为：固定设备- 外导线- 电刷组件- 导电环- 内导线- 旋转设备；根据设备实际使用要求，可灵活配置电源通道的数量，通道数量可达数十个；电接触摩擦副采用模块化设计，可按照电源通道的不同传输电流需求进行选择。本实用新型具有结构简单、寿命长、可靠性高的优点，特别适用于大功率电源旋转传输，传输总功率可达到兆瓦级。

附图说明

图1为本实用新型功率汇流环的三维结构示意图。

图2为本实用新型功率汇流环的结构剖面示意图。

图3为本实用新型电刷组件和外框安装的爆炸示意图。

图4为本实用新型导电环和中心轴安装的爆炸示意图。

图5为本实用新型导电环和中心轴安装的结构示意图。

图6为本实用新型电刷组件的爆炸示意图。

图7为本实用新型电刷组件的俯视图。

其中：1- 中心轴、2- 底座、3- 外框、4- 固定杆、5- 支架、6- 导电环、7- 绝缘柱、8- 电刷组件、9- 压板、10- 上轴承、11- 端盖、12- 内导线、13- 外导线、14- 下轴承、21-刷盒、22- 电刷、23- 弹簧、24- 螺管、25- 螺头、26- 螺帽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

见图1和图2，一种适用于电源传输的功率汇流环，包括可动组件和固定组件；

所述可动组件包括带有内腔的中心轴1和间隔且均匀的套设在中心轴1外的导电环6；

所述固定组件包括直立的长方体形的外框3和水平带中心孔的底座2，且外框3的上、下端分别设有顶板和底板，外框3的四个侧面上分别间隔且均匀安装有电刷组件8；

所述中心轴1同轴安装于外框3的内部，且中心轴1的上端通过上轴承10和压板9的配合安装在外框3的顶板上，中心轴1的下端通过下轴承14和端盖11的配合安装在底座2上；

每个所述电刷组件8包括刷盒21和三个电刷22，三个电刷22依次排列成为一组；每组电刷的一端弹性安装于刷盒21内，每组电刷另一端的端面加工成圆弧面，且圆弧面的曲率半径和导电环6的外圆半径相同，使每组电刷和对应导电环6紧密接触；

所述导电环6和电刷组件8一一对应设置；工作时，每个所述导电环6通过内导线12连接着旋转设备，每组所述电刷组件8通过外导线13连接着固定设备。

见图3，所述外框3的四个侧面分别间隔且直立地布设有一对支架5，每对支架5上固定安装有三组电刷组件8。

见图4和图5，所述中心轴1的底部带有台阶，台阶面上竖直且均匀插设有4根固定杆4，每根所述导电环6的内侧壁上均匀设有带插孔的支耳，每根导电环6上支耳的插孔和固定杆4一一对应插装，实现导电环6的水平安装，且每根固定杆4上的相邻导电环6之间设有绝缘柱7，使得导电环6间隔且均匀地套设在中心轴1外。

所述绝缘柱7为中间带有台阶的圆柱管，圆柱管套设在固定杆4上，使得相邻的导电环6的间隔距离为绝缘柱7的台阶高度。

导电环6之间采用分体式绝缘柱7结构，改进了传统的整体式绝缘环结构，不仅可以有效降低制造成本，而且能够减少导电环之间刷粉的不断堆积，同时绝缘柱材料具有良好的耐湿热性能，进一步提高了传输通道之间的绝缘性能。

见图6和图7，每组所述电刷组件8包括刷盒21和3个电刷22，刷盒21内并列且水平布设有三个电刷安装腔，刷盒21的一侧为安装板，安装板上对应每个电刷安装腔分别设有带内螺纹的螺管24，螺管24的管口套设有螺帽26，螺管24内配合设有螺头25，每个电刷安装腔内布设有弹簧23，弹簧23的一端和螺头25接触，弹簧23的另一端和电刷22的一端接触，电刷22的另一端伸出刷盒21和对应的导电环6接触；三个电刷22接触一端的端面加工形成半径曲率和导电环相同的圆弧面，故而依靠弹簧23产生一定的预紧压力，和导电环6可持续接触，以保证工作时电传输的稳定性。

每个所述导电环6为优质铜合金材料，表面进行镀银处理；每根所述绝缘柱7为碳纤维热塑性复合材料，具有耐湿热、耐磨损和抗腐蚀的性能；每个所述电刷22为高性能银基石墨材料，具有导电性和耐磨性能；导电环6和电刷22构成高性能电接触摩擦副，与以往相比，材料磨损量显著减少，可延长产品使用寿命3 ~ 5年。

因此，本实用新型的功率汇流环，导电环6和电刷组件8一一对应设置，所述导电环6通过内导线12连接着旋转设备，所述电刷组件8通过外导线13连接着固定设备，故电源通道的电流传输路径即为：固定设备- 外导线13- 电刷组件8- 导电环6- 内导线12 - 旋转设备；每个电源通道通过绝缘柱7分隔，以保证各通道与地之间、相邻通道之间的绝缘性；本实施例的电源通道数量为十二个，每个电源通道的可传输电流达到上百安培；根据设备实际使用要求，可灵活配置电源通道的数量，通道数量可达数十个；电接触摩擦副采用模块化设计，可按照电源通道的不同传输电流需求进行选择；本实用新型具有结构简单、寿命长、可靠性高的优点，特别适用于大功率电源旋转传输，传输总功率可达到兆瓦级。

本实用新型的功率汇流环，本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于电源传输的功率汇流环，其特征在于：包括可动组件和固定组件；

所述可动组件包括带有内腔的中心轴（1）和间隔且均匀地套设在中心轴（1）外的导电环（6）；

所述固定组件包括直立的外框（3）和水平带中心孔的底座（2），且外框（3）的上、下端分别设有带有圆孔的顶板和带有圆孔的底板，外框（3）的四个侧面上分别间隔且均匀安装有电刷组件（8）；

所述中心轴（1）同轴安装于外框（3）的内部，且中心轴（1）的上端通过上轴承（10）和压板（9）的配合安装在外框（3）的顶板上，中心轴（1）的下端通过下轴承（14）和端盖（11）的配合安装在底座（2）上；

每个所述电刷组件（8）包括刷盒（21）和若干电刷（22），若干电刷（22）依次排列成为一组电刷，每组电刷的一端弹性安装于刷盒（21）内，每组电刷的另一端的端面加工成圆弧面，且圆弧面的曲率半径和导电环（6）的外圆半径相同，使得每组电刷和对应导电环（6）紧密接触；

所述导电环（6）和电刷组件（8）一一对应设置，工作时，每个所述导电环（6）通过内导线（12）连接着旋转设备，每组所述电刷组件（8）通过外导线（13）连接着固定设备。

2.根据权利要求1所述一种适用于电源传输的功率汇流环，其特征在于：所述外框（3）的四个侧面分别间隔且直立地布设有一对支架（5），每对支架（5）上固定安装有三组电刷组件（8）。

3.根据权利要求1或2所述一种适用于电源传输的功率汇流环，其特征在于：每组所述电刷组件（8）包括刷盒（21）和3个电刷（22），刷盒（21）内并列且水平布设有三个电刷安装腔；

刷盒（21）的一侧为安装板，安装板上对应每个电刷安装腔分别设有带内螺纹的螺管（24），螺管（24）的管口套设有螺帽（26），螺管（24）内配合设有螺头（25），每个电刷安装腔内布设有弹簧（23），弹簧（23）的一端和螺头（25）接触，弹簧（23）的另一端和电刷（22）的一端接触，电刷（22）的另一端伸出刷盒（21）和对应的导电环（6）接触。

4.根据权利要求1所述一种适用于电源传输的功率汇流环，其特征在于：所述中心轴（1）的底部带有台阶，台阶面上竖直且均匀插设有4根固定杆（4），每根所述导电环（6）的内侧壁上均匀设有带插孔的支耳，每根导电环（6）上支耳的插孔和固定杆（4）一一对应插装，实现导电环（6）的水平安装，且每根固定杆（4）上的相邻导电环（6）之间设有绝缘柱（7），使得导电环（6）间隔且均匀地套设在中心轴（1）外。

5.根据权利要求4所述一种适用于电源传输的功率汇流环，其特征在于：所述绝缘柱（7）为中间带有台阶的圆柱管，圆柱管套设在固定杆（4）上，使得相邻的导电环（6）的间隔距离为绝缘柱（7）的台阶高度。

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