非接触式滑环的制作方法

1.本实用新型涉及通信滑环技术领域，尤其涉及非接触式滑环。


背景技术：

2.现有技术中，风力发电机的机舱和轮毂间通信一般采用接触式滑环传递总线通信信号。滑环是风力发电机的重要元件，滑环在通信传输过程中，滑环内部由碳刷(或刷丝)与旋转的导电环摩擦接触传递电信号。
3.导电环和碳刷(或刷丝)进行旋转摩擦时，存在接触磨损，使得导电环和碳刷之间产生磨屑，由于磨屑中含有碳或金属灰尘，使得传导信号受到干扰，影响滑环的通信稳定性，同时存在接触磨损，故滑环的使用寿命也会因磨损受限制。


技术实现要素：

4.本实用新型公开了一种非接触式滑环，以实现光电信号的转换，提高滑环信号传输过程中的抗干扰能力，保持滑环通信传输的稳定性。
5.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
6.一种非接触式滑环，包括转子和定子以及信号传输装置，所述转子和定子转动连接，所述转子上固设有转子旋转盘，所述转子旋转盘上设置有第一光电转换模块，所述第一光电转换模块和转子旋转盘同步转动，所述定子上设置有第二光电转换模块，所述第一光电转换模块和第二光电转换模块之间设置有光关节，所述第一光电转换模块和第二光电转换模块分别采用电线和光关节连接；所述信号传输装置能够将通信电信号分别传递至第一光电转换模块或第二光电转换模块。
7.进一步地，所述通信电信号为以太网、profibusdp、can、rs485、rs232中的任意一种。
8.进一步地，所述转子上开设有供电线穿过的过线通道。
9.进一步地，所述定子为具有一侧开口的圆筒状结构，所述转子的一端贯穿于定子底壁并延伸至定子的外部，所述转子和定子转动连接。
10.进一步地，所述定子于其开口端设置有端盖，所述端盖和定子可拆卸连接。
11.进一步地，所述定子内部固设有支撑隔板，所述支撑隔板设置于第一光电转换模块和第二光电转换模块之间，所述转子和支撑隔板转动连接。
12.进一步地，所述转子和定子的转动连接处设置有第一锁紧环。
13.进一步地，所述定子的纵向剖切面为圆形。
14.进一步地，所述第二光电转换模块上开设有让位孔，所述让位孔和光关节同轴设置，所述让位孔的孔径大于光关节的外径。
15.本实用新型公开的非接触式滑环的有益效果：
16.1、通过信号传输装置将通信电信号传递至第一光电转换模块或第二光电转化模块，电信号在第一光电转换模块或第二光电转化模块的作用下，将输入的电信号转换为光
信号，光信号通过光关节传输至第二光电转化模块或第一光电转换模块，实现将光信号转换为电信号，最终由第二光电转化模块或第一光电转换模块传输至整体装置的外部；采用光电信号的转换替换原有刷丝和导电环动态摩擦进行电信号传输，实现非接触式数据的传输，为滑环的稳定运行提供有效保障，提高了通信质量及通信稳定性；
17.2、非接触式信号传输，避免了旋转工作过程中的动态接触摩擦，不易产生磨屑，使得滑环的使用寿命不易受旋转转数的影响，延长滑环的使用寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型公开的非接触式滑环的俯视图；
20.图2为图1中的a-a线剖视图。
21.图中：1、转子；11、过线通道；2、定子；21、端盖；22、定子侧空腔；23、分隔腔；24、转子侧空腔；3、安装板；4、支撑隔板；5、轴承；6、锁紧环；7、转子旋转盘；8、第一光电转换模块；9、第二光电转换模块；91、让位孔；10、光关节。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图1-2，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.结合图1和图2，一种非接触式滑环，包括转子1、定子2和信号传输装置(信号传输装置图中未示出)。定子2为具有一侧开口的圆筒状结构，定子2于其开口端设置有端盖21，端盖21和定子2采用螺栓连接在一起，在端盖21的作用下，使得定子2为全封闭结构。
24.参照图2，定子2的内部固设有相互平行的安装板3和支撑隔板4，安装板3和支撑隔板4沿定子2的轴线方向排布，安装板3和端盖21之间围成定子2侧空腔，安装板3和支撑隔板4之间围成分隔腔23，支撑隔板4和定子2底壁之间围成转子1侧空腔。
25.参照图2，转子1具有一侧开口的圆筒状结构，转子1的开口端贯穿于定子2的底壁并延伸至定子2的外部，转子1的另一端贯穿于支撑隔板4，转子1和定子2的连接处以及转子1和支撑隔板4的连接处分别安装有轴承5，使得转子1通过轴承5分别和和定子2以及支撑隔板4转动连接。
26.转子1上设置有用于保持轴承5和转子1连接状态的锁紧环6，其中一个锁紧环6安装于定子2的外部、另一个锁紧环6安装于分隔腔23内部。
27.位于转子1侧空腔内部的转子1上一体成型有转子1旋转盘，转子1旋转盘沿转子1的径向方向设置，转子1旋转盘的外径等于定子2的内径，转子1旋转盘的侧面贴合于定子2的底壁，转子1旋转盘背向定子2底壁的一侧安装有第一光电转换模块8，第一光电转换模块
8和转子1旋转盘通过螺栓连接在一起，螺栓为多个，多个螺栓沿转子1旋转盘的周向方向等间隔排布，使得第一光电转换模块8能够随转子1旋转盘同步转动。
28.参照图2，定子2侧空腔内部安装有第二光电转换模块9，第二光电转换模块9和第一光电转换模块8平行，第二光电转换模块9和安装板3通过螺栓连接在一起，使得第二光电转换模块9固定在定子2内部。
29.参照图2，第一光电转换模块8和第二光电转换模块9之间设置有光关节10，光关节10优选为光纤滑环。安装板3于其中心处开设有安装孔，光关节10贯穿于安装孔后和转子1连接，光关节10远离转子1的一端为固定端，光关节10和转子1的连接端为转动端，转动端的光关节10能够和转子1同步转动。第二光电转换模块9中心处开设有让位孔91，让位孔91和光关节10同轴设置，让位孔91的孔径大于光关节10的外径。
30.参照图2，光关节10的两端分别连接有电线，其中一个电线和第一光电转换模块8连接、另一个电线和第二光电转换模块9连接。转子1上开设有供电线穿过的过线通道11，过线通道11连通转子1的内部和外部，从光关节10伸出的电线穿设于转子1的底壁后延伸至转子1的内部，随后贯穿于过线通道11和第一光电转换模块8连接。
31.参照图2，信号传输装置通过通信线缆将通信电信号传递至第一光电转换模块8或第二光电转换模块9，通信电信号可以为以太网，通信电信号也可以为profibusdp，通信电信号还可以为can，通信电信号还可以为rs485，通信电信号还可以为rs232。
32.当信号传输装置向第一光电转换模块8传输信号时，电信号在第一光电转换模块8的作用下，将输入的电信号转换为光信号，光信号通过光关节10传输至第二光电转化模块，实现将光信号转换为电信号，最终由第二光电转化模块传输至整体装置的外部。采用光电信号的转换替换原有刷丝和导电环动态摩擦进行电信号传输，实现非接触式数据的传输，为滑环的稳定运行提供有效保障，提高了通信质量及通信稳定性。
33.当信号传输装置向第二光电转换模块9传输信号时，电信号在第二光电转化模块的作用下，将输入的电信号转换为光信号，光信号通过光关节10传输至第一光电转换模块8，实现将光信号转换为电信号，最终由第一光电转换模块8传输至整体装置的外部，实现信号的反向传输。
34.本技术的实施原理为：信号传输装置通过通信线缆将通信信号经过第二光电转换模块9将电信号转换为光信号，通过光关节10将光信号从第二光电转换模块9传输给第一光电转换模块8，再由第一光电转换模块8实现将光信号转换为电信号，最终由第一光电转换模块8输出电信号通过通信线缆传输到定子2外部，以实现光电信号的转换。反向传输时，信号先通过第一光电转换模块8输入后通过第二光电转换模块9输出。采用光关节10光纤传输信号，使得带宽更高，对于高速通信滑环意义更大，且信号传输的过程中，减小了接触摩擦的磨损情况，使得滑环的寿命不受旋转转数的限制，寿命更长。
35.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。