[發明專利]機械和非接觸復合式滑環及工作方式

有效

• 申請號: 201610119933.1
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105679522B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 陳乾宏;姜立信;黃君濤;李圓圓
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01F38/14
• 分類號: H01F38/14;H01R39/64;H01R43/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

1.一種機械和非接觸復合式滑環，其特征在于：

包括主動力軸（1），以及固定于主動力軸（1）上的非接觸滑環轉子（2）和機械滑環轉子（5）；

還包括通過直線軸承安裝于主動力軸（1）上且位于非接觸滑環轉子（2）和機械滑環轉子（5）之間的復合式定子（3）；復合式定子（3）和機械滑環轉子（5）上分別安裝有相互匹配的電刷與集電環；

還包括與復合式定子（3）相連的，使其能夠在主動力軸（1）上軸向移動的軸向進給裝置。

2.根據權利要求1所述的機械和非接觸復合式滑環，其特征在于：

上述非接觸滑環轉子（2）、復合式定子（3）和機械滑環轉子（5）為以下兩種結構形式之一：

第一種：非接觸滑環轉子（2）、復合式定子（3）和機械滑環轉子（5）均為盤狀結構；

第二種：非接觸滑環轉子（2）為筒狀結構，復合式定子（3）為罐狀結構，機械滑環轉子為盤狀結構；其中復合式定子（3）罐狀結構的開口朝向非接觸滑環轉子（2），復合式定子（3）罐狀結構的筒狀內壁面與非接觸滑環轉子（2）的筒狀外壁面配合工作；復合式定子（3）罐狀結構的端面與機械滑環轉子（5）配合工作。

3.根據權利要求1所述的機械和非接觸復合式滑環，其特征在于：

上述軸向進給裝置為以下兩種結構之一：

第一種：軸向進給裝置由安裝于復合式定子（3）中的絲杠螺母（9）、與絲杠螺母（9）配合的螺桿（8）、與螺桿相連的電機（7）組成；

第二種：軸向進給裝置由安裝于復合式定子（3）中的直線軸承（6）、與直線軸承（6）配合的光桿（13）、與光桿（13）相連的電磁吸盤（12）組成。

4.根據權利要求1所述的機械和非接觸復合式滑環的工作方法，其特征在于：

系統在正常運行時，軸向進給裝置使復合式定子（3）向非接觸滑環轉子（2）側移動，保持二者最佳的工作間隙，而與機械滑環轉子（5）開路，此時電能通過非接觸滑環來傳輸；

當非接觸滑環發生故障時，軸向進給裝置對復合式定子（3）施力，使復合式定子（3）脫離非接觸滑環轉子（2），而向機械滑環轉子（5）側移動，使復合式定子（3）的電刷與機械滑環轉子（5）的集電環相接觸，此時電能通過機械滑環來傳輸；

當非接觸滑環恢復正常時，復合式定子（3）再按上述方式切換回非接觸滑環轉子（2）一側。

5.一種機械和非接觸復合式滑環，其特征在于：

包括主動力軸（1），以及固定于主動力軸（1）上的復合式轉子（4）；

還包括均通過直線軸承安裝于主動力軸（1）上，且分別位于復合式轉子（4）兩側的非接觸滑環定子（10）和機械滑環定子（11），其中非接觸滑環定子（10）和機械滑環定子（11）相互固定形成定子組件；

復合式轉子（4）和機械滑環定子（11）上分別安裝有相互匹配的集電環和電刷；

還包括與上述定子組件相連的，使其能夠在主動力軸（1）上軸向移動的軸向進給裝置。

6.根據權利要求5所述的機械和非接觸復合式滑環，其特征在于：

上述復合式轉子（4）、非接觸滑環定子（10）和機械滑環定子（11）為以下兩種結構形式之一：

第一種：復合式轉子（4）、非接觸滑環定子（10）和機械滑環定子（11）均為盤裝結構；

第二種：上述非接觸滑環定子（10）為筒狀結構，復合式轉子（4）為罐狀結構，機械滑環定子（11）為盤狀結構；

其中復合式轉子（4）罐狀結構的開口朝向非接觸滑環定子（10），復合式轉子（4）罐狀結構的筒狀內壁面與復合式轉子（4）的筒狀外壁面配合工作；復合式轉子（4）罐狀結構的端面與機械滑環定子（11）配合工作。

7.根據權利要求5所述的機械和非接觸復合式滑環，其特征在于：

上述軸向進給裝置為以下兩種結構形式之一：

第一種：軸向進給裝置由安裝于復合式定子（3）中的絲杠螺母（9）、與絲杠螺母（9）配合的螺桿（8）、與螺桿相連的電機（7）組成；

第二種：軸向進給裝置由安裝于復合轉子（4）中的直線軸承（6）、與直線軸承（6）配合的光桿（13）、與光桿（13）相連的電磁吸盤組成。

8.根據權利要求5所述的機械和非接觸復合式滑環的工作方法，其特征在于：

系統在正常運行時，軸向進給裝置使非接觸滑環定子（10）向復合轉子（4）側移動，保持二者最佳的工作間隙，而與機械滑環定子（11）開路，此時電能通過非接觸滑環來傳輸；

當非接觸滑環發生故障時，軸向進給裝置對定子組件施力，使非接觸滑環定子（10）脫離復合轉子（4），機械滑環定子（11）向復合轉子（4）側移動，使復合式轉子（4）的集電環和機械滑環定子（11）的電刷相接觸，此時電能通過機械滑環來傳輸；

當非接觸滑環恢復正常時，非接觸滑環定子（10）再按上述方式切換回復合轉子（4）側。