CN215178542U - 一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，属于机械装置技术领域，包括旋转装置及固定装置，旋转装置及固定装置之间留有缝隙、相对旋转；旋转装置及固定装置的中空结构内分别设置有第一信号处理装置及第二信号处理装置；旋转装置与固定装置相对旋转的右端面上均匀布置有光学发射装置，固定装置与旋转装置现象对旋转的左端面上均匀布置有光学信号接收装置。本实用新型利用光电耦合方法使旋转端与固定端在存在相对旋转工况下能够传递数据，既解决了旋转体旋转导致的旋转端与固定端之间不可使用实物线连接的问题，又解决了强度测试试验中应力与旋转圈数相关性较差的问题。

Description

一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置

技术领域

本实用新型属于机械装置技术领域，具体涉及一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置。

背景技术

旋转机械是在各个领域应用十分广泛的一类机械，由于传统的旋转部件信号传输系统是一种集流环结构，依靠电刷与环壁接触，从旋转端向静止端传输电流或数据信号，但由于电刷和集流环之间接触电阻值在不断的变化，这种变化会产生较大的信号噪声和电磁干扰，因为摩擦损耗原因，还需要定期维护更换，除此以外还存在通道扩展困难以及不适用于高速旋转时的数据传输等问题。通常信号传输方法还有无线信号，但该系统复杂，抗干扰能力差。目前采用光电或电磁耦合传输的装置无法满足旋转件强度测试旋转圈数与应力强相关的要求，只能提供应力与时间的关系曲线。

现有技术还公开了一种非接触旋转装置光电耦合传输系统及其旋转装置，属旋转机械信号传输领域。信号采集单元采集到的多路信号从旋转装置的旋转侧传至旋转装置的基座侧，当需要对旋转侧机械进行控制时，控制信号从旋转装置的基座侧传至旋转装置的旋转侧，这样就实现了多路信号的双向传输。光电传输耦合通道是由响应速度很快的激光发光二极管和并联在一起的PIN型光电二极管构成。激光发光二极管由调制好的多路采样信号或控制信号控制，PIN型光电二极管在收到接收开始信号后对信号进行有效接收，本实用新型就是利用以上方式对多路信号进行双向传输，为旋转机械的测量与控制提供了高可靠、宽带信号传输平台。

现有技术还公开了一种涉及高速RapidIo信号的光电一体旋转传输系统及旋转传输实现方法，该系统由光滑环、发射板、接收板构成；其中光滑环是一种单模光纤旋转连接器；发射板由发射板电源模块、均衡补偿模块、第一光模块和2合1波分复用器组成，接收板包括接收板电源模块、第二光模块和1分2波分复用器。系统工作时，发射板对客户端输入的RapidIo电信号进行电-光转换发出RapidIo光信号，通过光滑环传输至接收板。接收板接收RapidIo光信号并完成光-电转换和电-光转换发出RapidIo光信号，通过光滑环传输回发射板，发射板接收RapidIo光信号并完成光-电转换输出RapidIo电信号至客户端，从而完成高速RapidIo信号的旋转传输和全双工通信。本实用新型能满足监控领域光电探测装置对高速RapidIo信号的旋转传输要求。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，本实用新型利用光电耦合方法使旋转端与固定端在存在相对旋转工况下能够传递数据，主要解决旋转体旋转导致的旋转端与固定端之间不可使用实物线连接的问题以及旋转圈数与应力不能强相关的问题。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，包括旋转装置1及固定装置2，所述旋转装置1及固定装置2之间留有缝隙、相对旋转；所述旋转装置1、固定装置2均为中空桶形结构，旋转装置1及固定装置2的中空结构内分别设置有第一信号处理装置105及第二信号处理装置204；旋转装置1与固定装置2相对旋转的右端面上均匀布置有光学发射装置，所述固定装置2与旋转装置1相对旋转的左端面上均匀布置有光学信号接收装置；第一信号处理装置105与光学发射装置通过导线连接，第二信号处理装置204与光学信号接收装置通过导线连接。

进一步地，所述旋转装置1及固定装置2的外径及内径均相同。

进一步地，所述光学发射装置的数量为四个，所述光学信号接收装置的数量为两个。

进一步地，所述第一信号处理装置105内集成有信号放大器、信号调制器、AD转换器、编码器、驱动电路、数据接口以及可充电供电装置。

进一步地，所述第二信号处理装置204内集成有信号放大器、编译器、微处理器、存储器、供电装置及数据接口。

进一步地，所述旋转装置1的左端面上设置有第一盖板106，所述固定装置2的右端面上设置有第二盖板203。

进一步地，所述旋转装置1的左端面上设置有方形的数据接口，所述固定装置2的侧壁上设置有方形的数据接口。

进一步地，所述旋转装置1的右端面的外圆周设置有一圈凸台，固定装置2的左端面的外圆周设置有一圈凹槽，所述凸台与凹槽相匹配。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

1、本实用新型的一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，传递的数据量与旋转装置转过的圈数成比例关系，在疲劳测试试验中，可以通过数据的处理得到应力与旋转圈数的疲劳历程，而现有装置紧能提供应力与旋转时间的疲劳历程，鉴于一般疲劳测试试验并非使用恒定转速，得到应力与旋转圈数的疲劳历程相比应力与旋转时间的疲劳历程更加精确；

2、本实用新型旋转测采用可充电装置供电，相比其他供电方式更加简单可靠；

3、本实用新型结构简单，可靠性高，利用光电耦合原理传输数字信号，抗干扰能力强，适应高转速情况，以10000r/min为例，数据传输速率可达5kbps，满足大部分场景数据传输需要。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的一种高速旋转情况下的数据传输装置的总成图；

图2为本实用新型的旋转装置的示意图；

图3为本实用新型的固定装置的示意图；

图4为本实用新型的一种高速旋转情况下的数据传输装置的剖面图；

图5为本实用新型的一种高速旋转情况下的数据传输装置的另一剖面图；

图6为图5的局部放大图；

图中：旋转装置1、固定装置2、信号发射装置(101-104)、第一信号处理装置105、第一盖板106、信号接收装置(201-202)、第二盖板203、第二信号处理装置204。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本实用新型所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，包括旋转装置1及固定装置2，所述旋转装置1及固定装置2之间留有缝隙、旋转配合；所述旋转装置1、固定装置2均为中空桶形结构，所述旋转装置1及固定装置2的外径及内径均相同；旋转装置1及固定装置2的中空结构内分别设置有第一信号处理装置105及第二信号处理装置204；旋转装置1与固定装置2相对旋转的右端面上均匀布置有光学发射装置，所述固定装置2与旋转装置1相对旋转的左端面上均匀布置有光学信号接收装置；第一信号处理装置105与光学发射装置通过导线连接，第二信号处理装置204与光学信号接收装置通过导线连接。

所述光学发射装置的数量为四个，分别为光学发射装置(101-104)，所述光学信号接收装置的数量为两个，分别为信号接收装置(201-202)。

所述第一信号处理装置105内集成有信号放大器、信号调制器、AD转换器、编码器、驱动电路、数据接口以及可充电供电装置。

所述第二信号处理装置204内集成有信号放大器、编译器、微处理器、存储器、供电装置及数据接口。

所述旋转装置1的左端面上设置有第一盖板106，所述固定装置2的右端面上设置有第二盖板203。

所述旋转装置1的左端面上设置有方形的数据接口，所述固定装置2的侧壁上设置有方形的数据接口。

本装置工作过程如下：

将旋转部分数据信号经数据接口接入，经过信号放大、调制以及AD转换器转换成数字信号，经编码器编码，驱动电路按照编码结果及转速信号驱动光学发射装置(101-104)，在旋转装置1旋转过程中，光学发射装置(101-104)发射的光信号被固定装置2上的光信号接收装置(201-202)接收并转化为电信号，光信号接收装置产生的电信号传入第二信号处理装置204中，经过信号放大、解码及微处理器处理后存储在存储器中，并可通过数据接口连接上位机后进行实时观测。

本装置一次可传输16位二进制数据，旋转装置1相对固定装置2每旋转一周可传递2次数据，旋转装置1转速越高，数据传输速度越快。旋转装置1及固定装置2配合方式见图5，所述旋转装置1及固定装置2之间留有缝隙、不接触，旋转配合；旋转装置1的右端面的外圆周设置有一圈凸台，固定装置2的左端面的外圆周设置有一圈凹槽，所述凸台与凹槽相匹配，图中结构可有效遮蔽外部光源和尘埃对数据传输的干扰。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，其特征在于，包括旋转装置(1)及固定装置(2)，所述旋转装置(1)及固定装置(2)之间留有缝隙、相对旋转；所述旋转装置(1)、固定装置(2)均为中空桶形结构，旋转装置(1)及固定装置(2)的中空结构内分别设置有第一信号处理装置(105)及第二信号处理装置(204)；旋转装置(1)与固定装置(2)相对旋转的右端面上均匀布置有光学发射装置，所述固定装置(2)与旋转装置(1)相对旋转的左端面上均匀布置有光学信号接收装置；第一信号处理装置(105)与光学发射装置通过导线连接，第二信号处理装置(204)与光学信号接收装置通过导线连接。

2.如权利要求1所述的一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，其特征在于，所述旋转装置(1)及固定装置(2)的外径及内径均相同。

3.如权利要求1所述的一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，其特征在于，所述光学发射装置的数量为四个，所述光学信号接收装置的数量为两个。

4.如权利要求1所述的一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，其特征在于，所述第一信号处理装置(105)内集成有信号放大器、信号调制器、AD转换器、编码器、驱动电路、数据接口以及可充电供电装置。

5.如权利要求1所述的一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，其特征在于，所述第二信号处理装置(204)内集成有信号放大器、编译器、微处理器、存储器、供电装置及数据接口。

6.如权利要求1所述的一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，其特征在于，所述旋转装置(1)的左端面上设置有第一盖板(106)，所述固定装置(2)的右端面上设置有第二盖板(203)。

7.如权利要求1所述的一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，其特征在于，所述旋转装置(1)的左端面上设置有方形的数据接口，所述固定装置(2)的侧壁上设置有方形的数据接口。

8.如权利要求1所述的一种用于高速旋转件强度测试的数据传输装置，其特征在于，所述旋转装置(1)的右端面的外圆周设置有一圈凸台，固定装置(2)的左端面的外圆周设置有一圈凹槽，所述凸台与凹槽相匹配。

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