一种适用于信号传输的刷丝汇流环的制作方法

本实用新型主要涉及汇流环技术领域，具体涉及一种适用于信号传输的刷丝汇流环。

背景技术：

传统电刷汇流环，主要依靠电刷和导电环滑动接触实现电源和信号的稳定传输。目前传统电刷汇流环存在的缺点主要有：1）由于电刷的结构体积较大，传输通道越多，汇流环整体尺寸越大，这对于空间要求小的场合不太适合；2）电刷材料为银基石墨，在与导电环滑动接触过程中，表面易发生磨损产生粉末，需要定期清理维护，否则会引起通道与通道间、通道与地间绝缘电阻的降低，甚至造成汇流环故障，从而影响设备的安全性。

技术实现要素：

为了解决传统电刷汇流环体积大、维护周期短、费用高等技术问题，通过结构改进，本实用新型提供一种适用于信号传输的刷丝汇流环。

一种适用于信号传输的刷丝汇流环包括圆柱状的环芯组件1、带有中心孔的底座2、轴承3、管状镂空的外壳4、一对以上的刷丝组件5、法兰盘状的压板6、内导线7、外导线8和外筒9；所述底座2和压板6分别固定设于外壳4的轴向两端；所述环芯组件1位于外壳4内，环芯组件1的一端通过轴承和底座2固定连接，实现环芯组件1在外壳4内的转动；一对以上的刷丝组件安装于外壳4的外部；所述环芯组件1主要包括内轴11、二十四只以上的导电环12和二十五只以上的绝缘环13，二十四只以上的导电环12套设在内轴11上，所述绝缘环13位于相邻的导电环12之间，以保证各信号通道间的绝缘性。

该实用新型的主要改进在于：

所述导电环12的圆周上均布开设有两条刷丝槽121；

所述刷丝组件5包括六组刷丝和固定板51；每组刷丝包括四根刷丝52，四根刷丝52分为两对，每对刷丝52呈倒八字形焊接于固定板51上；六组刷丝沿固定板51等距分布，且与导电环12的轴向同方向；

所述刷丝组件5的固定板51和外壳4固定连接，每组刷丝中一对刷丝52分别位于对应的一只导电环12的两条刷丝槽121内，使刷丝52和导电环12形成弹性压力接触；

一对刷丝组件5中，一只刷丝组件5中的六组刷丝分别与十二个导电环12构成电接触摩擦副，另一只刷丝组件5中的六组刷丝分别与另十二个导电环12构成电接触摩擦副；一对刷丝组件5安装时，两块固定板51分别相对固定安装在外壳4的两侧，且沿导电环12的轴向错开，错开的距离为一对刷丝52的距离；

工作时，所述刷丝组件5通过外导线8连接外部固定设备，环芯组件1旋转并将电信号通过内导线7传递到内部转动设备。

进一步限定的技术方案如下：

所述刷丝52的材料为金镍合金（auni9）。

所述刷丝52的直径为0.3mm～1mm。

所述每对刷丝52的两侧与固定板51之间的夹角α均为50º～65º。

所述刷丝槽为v形槽，槽深为0.3mm，槽口夹角为45º～60º。

所述导电环12材料为铝青铜合金（qa19），且表面为镀银处理。

与传统的电刷汇流环相比，本实用新型的有益技术效果体现在以下方面：

1．本实用新型以直径0.3～1mm的细刷丝代替电刷，与导电环接触，极大减小了传输通道的轴向长度（尺寸），汇流环整体的体积可减小40%以上。

2.采用高性能电接触摩擦副设计技术，电接触材料采用耐磨性和导电性能更高的金镍合金（auni9）材料，降低了材料磨损，提高了电接触摩擦副使用寿命3～5年。

3.导电环采用v型槽设计，保证转动过程中刷丝和导电环接触无间隙；采用冗余备份设计，在单个导电环加工有双v型槽，由两根刷丝与之配合实现滑动接触，避免因振动冲击等因素带来的轴向偏移错位，保证信号的持续可靠传输。

4.可根据具体使用要求，灵活配置传输通道的数量，通道数量可达上百个。

5.本实用新型具有结构紧凑、寿命长、可靠性高的优点，特别适用于信号传输。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是去除外筒的刷丝汇流环结构示意图；

图3是刷丝汇流环的爆炸分解视图；

图4是环芯组件结构剖视图；

图5是刷丝组件结构示意图；

图6是电接触摩擦副的结构示意图；

图7是导电环结构示意图；

图8是导电环的局部放大图；

图9是本实用新型实施例环芯组件与刷丝组件的装配示意图；

图10是具有两对刷丝组件的刷丝汇流环结构示意图；

图11是具有两对刷丝组件的刷丝汇流环的爆炸分解视图；

图12是具有两对刷丝组件的环芯组件结构剖视图；

图13是具有两对刷丝组件的环芯组件与刷丝组件的装配示意图。

上图中序号：环芯组件1、带有中心孔的底座2、轴承3、外壳4、刷丝组件5、压板6、内导线7、外导线8、外筒9、导电环12、内轴11、绝缘环13、固定板51、刷丝52。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地描述。

实施例1

本实施例一种适用于信号传输的刷丝汇流环的传输通道数量：24，可传输电流1a～2a。

参见图1、图2和图3，一种适用于信号传输的刷丝汇流环包括圆柱状的环芯组件1、带有中心孔的底座2、轴承3、管状镂空的外壳4、一对刷丝组件5、法兰盘状的压板6、内导线7、外导线8和外筒9。底座2和压板6分别固定安装在外壳4的轴向两端；环芯组件1位于外壳4内，环芯组件1的一端通过轴承3和底座2固定连接，实现环芯组件1在外壳4内的转动。参见图4，环芯组件1主要包括内轴11、二十四只导电环12和二十五只绝缘环13等，二十四只导电环12套装在内轴11上，相邻导电环12之间安装有绝缘环13，以保证各信号通道间的绝缘性。

参见图7和图8，导电环12的圆周上均布开设有两条刷丝槽121；刷丝槽为v形槽，槽深为0.3mm，槽口夹角为50º。

刷丝组件5包括六组刷丝和固定板51。参见图5和图6，每组刷丝包括四根刷丝52，四根刷丝52分为两对，每对刷丝52呈倒八字形焊接于固定板51上，刷丝52的两侧与固定板51之间的夹角α均为55º；六组刷丝沿固定板51等距分布，且与导电环12的轴向同方向。

参见图9，一对刷丝组件5安装时，两块固定板51分别相对固定安装在外壳4的两侧，且沿导电环12的轴向错开，错开的距离为一对刷丝52的距离。每组刷丝中一对刷丝52分别位于对应的一只导电环12的两条刷丝槽121内，使刷丝52和导电环12形成弹性压力接触。一对刷丝组件5中，一只刷丝组件5中的六组刷丝分别与十二只导电环12构成电接触摩擦副，另一只刷丝组件5中的六组刷丝分别与另十二只导电环12构成电接触摩擦副。

刷丝52材料为金镍合金（auni9），直径为0.3mm。

导电环12材料为铝青铜合金（qa19），且表面镀银处理。

工作时，刷丝组件通过外导线8连接外部固定设备，环芯组件1旋转并将电信号通过内导线7传递到内部转动设备。

实施例2

本实施例一种适用于信号传输的刷丝汇流环的传输通道数量：48，可传输电流3a～5a。

参见图10和图11，一种适用于信号传输的刷丝汇流环包括圆柱状的环芯组件1、带有中心孔的底座2、轴承3、管状镂空的外壳4、两对刷丝组件5、法兰盘状的压板6、内导线7、外导线8和外筒9。参见图12，环芯组件1主要包括内轴11、四十八只导电环12和四十九只绝缘环13等，四十八只导电环12套装在内轴11上，相邻导电环12之间设有绝缘环13。

导电环12的圆周上均布开设有两条刷丝槽121，刷丝槽为v形槽，槽深为0.5mm，槽口夹角为60º。

刷丝组件5包括固定板51和六组刷丝。每组刷丝包括四根刷丝52，四根刷丝52分为两对，刷丝52呈倒八字形对称焊接在固定板51上，刷丝52的两侧与固定板51之间的夹角α均为55º；六组刷丝沿固定板51等距分布，且与导电环12的轴向同方向。

参见图13，两对刷丝组件5安装时，四块固定板51两两相对，分别固定安装在外壳4的两侧，且沿导电环12的轴向错开，错开的距离为一对刷丝52的距离。两对刷丝组件5的固定板51固定安装在外壳4的外部，每组刷丝中一对刷丝52分别位于对应的一只导电环12的两条刷丝槽121内，使刷丝52和导电环12形成弹性压力接触。两对刷丝组件5中，两只刷丝组件5中的六组刷丝分别与二十四只导电环12构成电接触摩擦副，另两只刷丝组件5中的六组刷丝分别与另二十四只导电环12构成电接触摩擦副。

其它结构同实施例1。

刷丝52材料为金镍合金（auni9），直径为0.5mm。

导电环12材料为铝青铜合金（qa19），且表面镀银处理。

工作时，刷丝组件通过外导线8连接外部固定设备，环芯组件1旋转并将电信号通过内导线7传递到内部转动设备。