多介质滑环的制作方法
【专利摘要】本发明属于传输设备的连接部件，具体涉及一种多介质滑环，包括固定部件和转动部件，所述固定部件套装在转动部件上并与转动部件构成相对转动配合；所述固定部件和转动部件之间设有电传输单元、光传输单元和流体传输单元；本发明专利提出了多介质滑环，电滑环、光纤滑环和流体滑环经过巧妙设计有机集成在一起，三者共用一对轴承，去除了冗余的转接和传动装置，简化了产品结构，大大减小了产品的体积和重量，并提高了产品的可靠性，降低了产品的生产成本。本发明专利亦可根据实际需求选择三种滑环的任意两个进行集成，因此可广泛应用于需要在转动过程中传输两种介质的场合，诸如雷达天线系统、石油钻井平台、医疗扫描CT、风力发电系统等，应用前景良好。
【专利说明】
多介质滑环
技术领域
[0001]本发明属于传输设备的连接部件，具体涉及一种多介质滑环。
【背景技术】
[0002]电滑环和流体滑环用于解决转动部件和静止部件间电动力、电信号和流体的传输问题，两者作为成熟的货架产品由来已久，并得到了广泛的应用。随着信息技术的迅猛发展，光纤通信技术得到广泛应用，随之提出了光纤滑环的需求，用于解决转动部件和静止部件间光信号的传输问题。目前光纤滑环的制造技术仍属于光学行业中的研究热点，在国内只有部分研究所、科研院校及少数企业拥有生产能力。
[0003]在某些场合，例如大功率相控阵雷达，地面方舱与阵面间需要在转动过程中同时传输电动力、电信号、光信号及阵面的冷却用水，需要将电滑环、光纤滑环和流体滑环集成在一起。现有的集成技术是分别制作出独立的电滑环、光纤滑环和流体滑环，再通过转接件建立相互之间的传动关系。通过这种方法生产的集成滑环体积大，重量重，降低了整机的机动性能。
【发明内容】
[0004]本发明的所要解决的技术问题在于提供一种多介质滑环，可在转动的过程中同时传输电动力、电信号、光信号和流体。
[0005]本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的:一种多介质滑环，包括固定部件和转动部件，所述固定部件套装在转动部件上并与转动部件构成相对转动配合;所述固定部件和转动部件之间设有电传输单元和/或光传输单元和/或流体传输单元；
[0006]所述电传输单元包括固定部件上设置的电滑环外壳，以及转动部件上设置的导电环，所述电滑环外壳内环面上设有电刷，所述电刷与导电环外环面构成滑动摩擦配合；
[0007]所述光传输单元包括固定部件上设置的通光孔，以及转动部件上设置的光路通道，所述光路通道与通光孔同轴设置，且两者的轴线与转动部件的转轴共线；
[0008]所述流体传输单元包括固定部件上设置的流体滑环外壳、出水口，以及转动部件上设置的进水口、导流孔;所述流体滑环外壳内环面与转动部件外环面之间设有环形密封腔，所述出水口与环形密封腔连通;所述导流孔的一端与进水口连通，另一端与环形密封腔连通。
[0009]本发明的优点在于:本发明提出了多介质滑环，电滑环、光纤滑环和流体滑环经过巧妙设计有机集成在一起，三者共用一对轴承，去除了冗余的转接和传动装置，简化了产品结构，大大减小了产品的体积和重量，并提高了产品的可靠性，降低了产品的生产成本。本发明亦可根据实际需求选择三种滑环的任意两个进行集成，因此可广泛应用于需要在转动过程中传输两种介质的场合，诸如雷达天线系统、石油钻井平台、医疗扫描CT、风力发电系统等，应用前景良好。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的剖视图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本发明进行详细的描述。
[0012]如图1所示，一种多介质滑环，包括固定部件和转动部件1，所述固定部件套装在转动部件I上并与转动部件I构成相对转动配合;所述固定部件和转动部件I之间设有电传输单元和光传输单元和流体传输单元，本发明也可根据实际需求选择三种滑环的任意两个进行集成，因此可广泛应用于需要在转动过程中传输两种介质的场合，诸如雷达天线系统、石油钻井平台、医疗扫描CT、风力发电系统等，应用前景良好；
[0013]具体的，所述电传输单元包括固定部件上设置的电滑环外壳2，以及转动部件I上设置的导电环5，所述电滑环外壳2内环面上设有电刷6，所述电刷6与导电环5外环面构成滑动摩擦配合;电刷6包括安装于电滑环外壳2内孔中的刷架及刷架上延伸出多组导电性能优良的刷丝，刷丝与导电环5上的环道一一对应并紧贴环道，环道转动时刷丝与环道通过滑动连接，电动力和电信号通过刷丝与环道的连接完成转动过程中的传输。
[0014]所述光传输单元包括固定部件上设置的通光孔13，以及转动部件I上设置的光路通道14，所述光路通道14与通光孔13同轴设置，且两者的轴线与转动部件I的转轴共线；
[0015]所述流体传输单元包括固定部件上设置的流体滑环外壳3、出水口9，以及转动部件I上设置的进水口 12、导流孔11;所述流体滑环外壳3内环面与转动部件I外环面之间设有环形密封腔8，所述出水口 9与环形密封腔8连通;所述导流孔11的一端与进水口 12连通，另一端与环形密封腔8连通。工作时，流体从进水口 12注入，经导流孔11由远端孔口排入环形密封腔8内，环形密封腔8逐渐被导流孔11排入的流体充满，进而由固定在流体滑环外壳3上面的出水口 9排出，由此完成流体的传输。
[0016]优选的，所述通光孔13开设于一转接板4上，所述电滑环外壳2、流体滑环外壳3、转接板4依次连接构成所述固定部件。
[0017]优选的，所述转动部件I为管状结构，转动部件I的中心孔即构成所述光路通道14，所述导电环5套装在转动部件I的外环壁上，所述导流孔11开设于转动部件I的管壁内部，转动部件I的外管壁上与环形密封腔8对应位置处开设有用于连通导流孔11和环形密封腔8的孔口；转动部件I远离转接板4的一端凸伸至固定部件外部，所述进水口 12开设于该转动部件I凸伸段的外管壁上。
[0018]优选的，所述电滑环外壳2的内环面与转动部件I的外环面之间设有两个轴承7，且两轴承7分别位于导电环5两侧，导电环5的两端分别与两轴承7的内圈端面相互抵紧。
[0019]优选的，所述环形密封腔8由流体滑环外壳3内环面上设置的环槽与转动部件I的外管壁围合而成，所述环槽侧壁与转动部件I外管壁之间设有密封圈。
[0020]优选的，所述通光孔13和光路通道14内均设有光纤准直器15，所述光路通道14内的光纤准直器15安装在远离通光孔13的一端。光纤准直器15可将光纤中传输的光输出为空间平行光束，或将空间平行光束重新耦合至光纤中。转动部件I上的光纤准直器15经过精密调节使其输出光束与物理转动轴心严格重合，固定部件上的光纤准直器15经过精密调节后使其输出光束与转动部件I上的光纤准直器15的输出光束严格重合，两光纤准直器15的输入输出关系可以互换。经过精密调节后两个光纤准直器15间的耦合损耗降至最低。由于输出端准直器位于转动轴心，只存在自转，因此接收端准直器可以在静止的状态下完成将空间光重新耦合至光纤中的任务，加载在光波上的信号亦被接收。
[0021]优选的，所述流体传输单元设有两组，所述流体传输单元设有至少两组，各流体传输单元的环形密封腔8沿流体滑环外壳3的轴线方向间隔布置，各流体传输单元的导流孔11沿转动部件I圆周方向间隔布置。本发明的流体通道可通过简单增加导流孔11及环形密封腔8的数量实现通道数量的增加。
[0022]本发明提出了多介质滑环，电滑环、光纤滑环和流体滑环经过巧妙设计有机集成在一起，三者共用一对轴承7，去除了冗余的转接和传动装置，简化了产品结构，大大减小了产品的体积和重量，并提高了产品的可靠性，降低了产品的生产成本。
[0023]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多介质滑环，其特征在于:包括固定部件和转动部件，所述固定部件套装在转动部件上并与转动部件构成相对转动配合;所述固定部件和转动部件之间设有电传输单元和/或光传输单元和/或流体传输单元； 所述电传输单元包括固定部件上设置的电滑环外壳，以及转动部件上设置的导电环，所述电滑环外壳内环面上设有电刷，所述电刷与导电环外环面构成滑动摩擦配合； 所述光传输单元包括固定部件上设置的通光孔，以及转动部件上设置的光路通道，所述光路通道与通光孔同轴设置，且两者的轴线与转动部件的转轴共线； 所述流体传输单元包括固定部件上设置的流体滑环外壳、出水口，以及转动部件上设置的进水口、导流孔;所述流体滑环外壳内环面与转动部件外环面之间设有环形密封腔，所述出水口与环形密封腔连通;所述导流孔的一端与进水口连通，另一端与环形密封腔连通。2.根据权利要求1所述的多介质滑环，其特征在于:所述通光孔开设于一转接板上，所述电滑环外壳、流体滑环外壳、转接板依次连接构成所述固定部件。3.根据权利要求2所述的多介质滑环，其特征在于:所述转动部件为管状结构，转动部件的中心孔即构成所述光路通道，所述导电环套装在转动部件的外环壁上，所述导流孔开设于转动部件的管壁内部，转动部件的外管壁上与环形密封腔对应位置处开设有用于连通导流孔和环形密封腔的孔口；转动部件远离转接板的一端凸伸至固定部件外部，所述进水口开设于该转动部件凸伸段的外管壁上。4.根据权利要求2所述的多介质滑环，其特征在于:所述电滑环外壳的内环面与转动部件的外环面之间设有两个轴承，且两轴承分别位于导电环两侧，导电环的两端分别与两轴承的内圈端面相互抵紧。5.根据权利要求1所述的多介质滑环，其特征在于:所述导电环外环面上设有环道，电刷与环道一一对应并紧贴环道，环道转动时刷丝与环道滑动配合，电动力和电信号通过刷丝与环道的连接完成转动与非转动状态的转换。6.根据权利要求3所述的多介质滑环，其特征在于:所述环形密封腔由流体滑环外壳内环面上设置的环槽与转动部件的外管壁围合而成，所述环槽侧壁与转动部件外管壁之间设有密封圈。7.根据权利要求1所述的多介质滑环，其特征在于:所述通光孔和光路通道内均设有光纤准直器，所述光路通道内的光纤准直器安装在远离通光孔的一端。8.根据权利要求2所述的多介质滑环，其特征在于:所述流体传输单元设有一组或至少两组，各流体传输单元的环形密封腔沿流体滑环外壳的轴线方向间隔布置，各流体传输单元的导流孔沿转动部件圆周方向间隔布置。
【文档编号】H01R39/08GK105932506SQ201610363771
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】张录娟
【申请人】深圳思锐达光电科技有限公司