[發(fā)明專(zhuān)利]一種滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電傳輸裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811500813.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109638590A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李超;李兆;陳秀群;李長(zhǎng)江;戴飛;朱雪龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01R39/34
• 分類(lèi)號(hào): H01R39/34
• 代理公司: 上海航天局專(zhuān)利中心 31107
• 代理人: 王海濤

本發(fā)明公開(kāi)了一種滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，包括殼體、軸、軸套、端蓋、內(nèi)導(dǎo)電環(huán)、外導(dǎo)電環(huán)、柔性環(huán)、絕緣環(huán)、軸承、輸出導(dǎo)線。內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)均連接有導(dǎo)線用于信號(hào)和電源動(dòng)力的傳輸，在內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)間根據(jù)需要布置合適數(shù)量的柔性環(huán)，柔性環(huán)依靠彈性變形保持與內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)工作面的接觸。內(nèi)導(dǎo)電環(huán)安裝于軸上，外導(dǎo)電環(huán)安裝于殼體上，軸和殼體之間安裝軸承實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)柔性環(huán)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)由內(nèi)導(dǎo)電環(huán)到外導(dǎo)電環(huán)的連續(xù)傳輸。本發(fā)明通過(guò)柔性環(huán)與內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)的相對(duì)滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)和電源動(dòng)力的傳輸，極大的減少了轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)的磨擦磨損，在相同轉(zhuǎn)速下使用壽命可達(dá)傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電連接器的五倍以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電連接器，具體涉及一種滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)電連接器是一種能夠在轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下傳輸信號(hào)和電源動(dòng)力的電連接器，可避免轉(zhuǎn)動(dòng)電傳輸過(guò)程中電纜扭絞造成損壞，廣泛應(yīng)用于設(shè)備固定端與轉(zhuǎn)動(dòng)端的旋轉(zhuǎn)電傳輸。

傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電連接器主要組成為導(dǎo)電環(huán)和電刷，導(dǎo)電環(huán)與電刷之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷以一定的壓力與導(dǎo)電環(huán)保持滑動(dòng)接觸，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)和電源動(dòng)力的傳輸。這種設(shè)計(jì)形式，由于電刷與導(dǎo)電環(huán)之間存在滑動(dòng)摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)電刷與導(dǎo)電環(huán)間不可避免的出現(xiàn)磨損，因此極大的影響了使用壽命，在高轉(zhuǎn)速工作下磨損加劇，使用壽命會(huì)大幅降低。同時(shí)由于磨損物的存在，長(zhǎng)期工作后也會(huì)導(dǎo)致電傳輸穩(wěn)定性下降，大量的磨屑堆積也極易引發(fā)電源傳輸中的絕緣性能下降，從而引發(fā)電源短路故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，通過(guò)柔性環(huán)與內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)的相對(duì)滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)和電源動(dòng)力的傳輸，用滾動(dòng)摩擦形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)旋轉(zhuǎn)電連接器電刷與導(dǎo)電環(huán)間的滑動(dòng)摩擦形式，從而極大的減少了轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)的磨擦磨損，在相同轉(zhuǎn)速下使用壽命可達(dá)傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電連接器的五倍以上；同時(shí)，在高轉(zhuǎn)速工況下的電接觸穩(wěn)定性也優(yōu)于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電連接器。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，包括殼體、軸、軸套、端蓋、內(nèi)導(dǎo)電環(huán)、外導(dǎo)電環(huán)、柔性環(huán)、絕緣環(huán)、軸承、輸出導(dǎo)線。所述外導(dǎo)電環(huán)套裝在殼體上，通過(guò)絕緣環(huán)實(shí)現(xiàn)外導(dǎo)電環(huán)與殼體間絕緣以及各外導(dǎo)電環(huán)相互間的絕緣，通過(guò)法蘭將外導(dǎo)電環(huán)、絕緣環(huán)與殼體連接為一個(gè)整體；所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)套裝在軸上，通過(guò)絕緣環(huán)實(shí)現(xiàn)內(nèi)導(dǎo)電環(huán)與軸間絕緣以及各內(nèi)導(dǎo)電環(huán)相互間的絕緣，通過(guò)軸套將內(nèi)導(dǎo)電環(huán)、絕緣環(huán)與軸連接為一個(gè)整體；所述柔性環(huán)安裝于外導(dǎo)電環(huán)和內(nèi)導(dǎo)電環(huán)之間，柔性環(huán)數(shù)量根據(jù)需要確定；所述殼體與軸、軸套間安裝軸承，并通過(guò)端蓋固定。

進(jìn)一步，上述滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，其中，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)與外導(dǎo)電環(huán)成對(duì)出現(xiàn)，其數(shù)量根據(jù)所傳輸電信號(hào)的數(shù)量確定。內(nèi)導(dǎo)電環(huán)與外導(dǎo)電環(huán)均連接有導(dǎo)線，用于信號(hào)和電源傳輸。

進(jìn)一步，上述滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，軸與殼體間在兩端各安裝一個(gè)高精度軸承，從而實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)功能，并保證轉(zhuǎn)動(dòng)中內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)的間隙均勻。

進(jìn)一步，上述滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)直徑小于外導(dǎo)電環(huán)的直徑，柔性環(huán)安裝于內(nèi)導(dǎo)電環(huán)與外導(dǎo)電環(huán)之間，柔性環(huán)的直徑略大于內(nèi)導(dǎo)電環(huán)與外導(dǎo)電環(huán)間的間隙尺寸，確保工作時(shí)柔性環(huán)存在輕微橢圓變形，并與內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)實(shí)現(xiàn)可靠電接觸。

進(jìn)一步，上述滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，安裝于內(nèi)導(dǎo)電環(huán)與外導(dǎo)電環(huán)間的柔性環(huán)可為一個(gè)或多個(gè)，根據(jù)需要確定。

進(jìn)一步，上述滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)采用低電阻率的合金材料制備，并可根據(jù)需要在其工作面涂覆貴金屬涂層，從而實(shí)現(xiàn)良好的電接觸性能及長(zhǎng)的工作壽命。

進(jìn)一步，上述滾動(dòng)接觸式旋轉(zhuǎn)電連接器，柔性環(huán)采用低電阻率、高彈性模量的合金材料制備，并可根據(jù)需要在其工作面涂覆貴金屬涂層，從而實(shí)現(xiàn)良好的電接觸性能及長(zhǎng)的工作壽命。

進(jìn)一步，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)直徑小于外導(dǎo)電環(huán)的直徑，在一對(duì)內(nèi)導(dǎo)電環(huán)、外導(dǎo)電環(huán)之間布置不少于一個(gè)柔性環(huán)，柔性環(huán)的直徑略大于內(nèi)導(dǎo)電環(huán)與外導(dǎo)電環(huán)間的間隙尺寸，柔性環(huán)依靠彈性變形保持與內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)工作面的可靠電接觸。