專利名稱：光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光纖旋轉(zhuǎn)連接器，特別涉及一種光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器。
背景技術(shù)：
很多應(yīng)用系統(tǒng)都存在部件之間的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，而且旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)之間需要連續(xù)的通信，以前解決這個連續(xù)旋轉(zhuǎn)通信的辦法是采用電滑環(huán)。隨著光纖通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，很多旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)已經(jīng)需要直接進行光通信，所以光電復(fù)合型的旋轉(zhuǎn)接頭正日益受到科學(xué)家和工程師們的高度關(guān)注，人們對光電復(fù)合旋轉(zhuǎn)接頭的需求已經(jīng)越來越迫切和普遍。光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器的主要應(yīng)用平臺有雷達天線系統(tǒng)、石油鉆探、海底通信、車輛系統(tǒng)、直升機、水聽器、醫(yī)療CT、機器人、風(fēng)力渦輪、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、轉(zhuǎn)臺(速率臺)的高速視頻、數(shù)字、模擬信號的傳輸和控制。光電復(fù)合型旋轉(zhuǎn)接頭僅使用電通道進行低頻信號及動力傳輸，而使用光纖作為高頻微波信號和高速數(shù)據(jù)信號傳輸媒質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)中的光電復(fù)合旋轉(zhuǎn)連接器在光電配合方面都采用光電獨立裝配，將光纖旋轉(zhuǎn)連接器通過轉(zhuǎn)接零件嵌套在電旋轉(zhuǎn)連接器中心，例如專利文獻(專利號02148863. O)公開的一種光電混合光纖旋轉(zhuǎn)連接器，這種光電復(fù)合旋轉(zhuǎn)連接器要求電旋轉(zhuǎn)連接器過孔直徑大于光纖旋轉(zhuǎn)連接器外徑，從而制約了徑向尺寸。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器，它直接在電旋轉(zhuǎn)連接器上進行制作，光電共用一套旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，可使電旋轉(zhuǎn)連接器過孔直徑減小，從而大大的減小了整個產(chǎn)品的尺寸。本實用新型的技術(shù)方案光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器，包括電旋轉(zhuǎn)連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設(shè)置在電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)部且與電旋轉(zhuǎn)連接器共用一套旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。電旋轉(zhuǎn)連接器上設(shè)置有相對旋轉(zhuǎn)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)，內(nèi)環(huán)和外環(huán)同軸且設(shè)有一中心通孔；光纖耦合端包括準直器護套II和光纖準直器，光纖出射端包括準直器護套I和光纖準直器，內(nèi)環(huán)的端面通過螺釘與光纖耦合端的準直器護套II固定連接，外環(huán)的端面通過螺釘與光纖出射端的準直器護套I固定連接，光纖準直器分別插進準直器護套II和準直器護套I，光纖準直器與中心通孔同軸，中心通孔內(nèi)充滿空氣介質(zhì)。所述光纖準直器的金屬管外壁上均勻涂抹一層環(huán)氧樹脂膠。本實用新型的有益效果由于采用光纖耦合端和光纖出射端設(shè)置在電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)部且與電旋轉(zhuǎn)連接器共用一套旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使得電旋轉(zhuǎn)連接器過孔直徑可減小至Imm以下，因此可大大減小產(chǎn)品整體尺寸；由于光纖耦合端采用準直器護套II和光纖準直器的插入式結(jié)構(gòu)，光纖出射端采用準直器護套I和光纖準直器的插入式結(jié)構(gòu)，且準直器護套I和準直器護套II分別固定在電旋轉(zhuǎn)連接器的內(nèi)環(huán)和外環(huán)上，使得本實用新型整體結(jié)構(gòu)簡單，因此降低了生產(chǎn)成本，容易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)；由于光纖準直器的金屬管外壁上均勻涂抹一層環(huán)氧樹脂膠，便于光纖準直器放入準直器護套中，從而便于調(diào)整光纖準直器的位置，進而降低光纖準直器的對接損耗。

圖I為電旋轉(zhuǎn)連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中光纖耦合端和光纖出射端與電旋轉(zhuǎn)連接器連接的部分結(jié)構(gòu)示意圖。I-內(nèi)環(huán)；2-外環(huán)；3-準直器護套I ;4_準直器護套II ;5_光纖準直器；6-導(dǎo)線；7-軸承；8-線路板及金絲；9_導(dǎo)電滑環(huán)；10_電刷及壓簧；11-屏蔽絕緣罩；12-絕緣環(huán)。
具體實施方式
如圖I和圖2所示，光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器，包括電旋轉(zhuǎn)連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設(shè)置在電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)部且與電旋轉(zhuǎn)連接器共用一套旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。電旋轉(zhuǎn)連接器外殼即屏蔽絕緣罩11及在上面安裝的附屬零件電刷及壓簧10和導(dǎo)線6構(gòu)成外環(huán)2，外環(huán)2是與軸承7的外圈配合的。電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)軸即絕緣環(huán)12及絕緣環(huán)12上安裝的附屬零件導(dǎo)電滑環(huán)9和導(dǎo)線6構(gòu)成內(nèi)環(huán)1，內(nèi)環(huán)I是與軸承7的內(nèi)圈配合的。內(nèi)環(huán)I和外環(huán)2通過軸承7連接，可以相對旋轉(zhuǎn)。電旋轉(zhuǎn)連接器上相對旋轉(zhuǎn)的內(nèi)環(huán)I和外環(huán)2同軸且設(shè)有一中心通孔；光纖耦合端包括準直器護套II 4和光纖準直器5，光纖出射端包括準直器護套I 3和光纖準直器5，內(nèi)環(huán)I的端面通過螺釘與光纖耦合端的準直器護套II 4固定連接，外環(huán)2的端面通過螺釘與光纖出射端的準直器護套I 3固定連接，光纖準直器5分別插進準直器護套II 4和準直器護套I 3，光纖準直器5與中心通孔同軸，中心通孔內(nèi)充滿空氣介質(zhì)。所述光纖準直器5的金屬管外壁上均勻涂抹一層環(huán)氧樹脂膠。電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)環(huán)I上做有相互隔離的導(dǎo)電滑環(huán)9，單個導(dǎo)電滑環(huán)9通過導(dǎo)線引出成為環(huán)尾線，每根環(huán)尾線對應(yīng)一個導(dǎo)電滑環(huán)9。外環(huán)2上做有相互獨立的電刷及壓簧10，裝配好的電旋轉(zhuǎn)連接器電刷搭在導(dǎo)電滑環(huán)9上并一一對應(yīng)。單個電刷通過導(dǎo)線引出成為刷尾線，每根刷尾線對應(yīng)一根電刷。對應(yīng)的環(huán)尾線、導(dǎo)電滑環(huán)9、電刷、刷尾線組成一個獨立的電通道。電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)環(huán)I的端面通過螺釘與光纖耦合端的準直器護套II 4固定連接，形成定子端，即固定的一端，外環(huán)2的端面通過螺釘與光纖出射端的準直器護套I 3固定連接，形成轉(zhuǎn)子端，即旋轉(zhuǎn)的一端。在安裝使用時，準直器護套I 3上預(yù)留兩個螺紋孔用于定子端安裝，準直器護套II 4上做有兩個槽口，用于使用撥叉方式帶動轉(zhuǎn)子端運動。光纖準直器是集成了尾纖、光纖頭、透鏡的一種光學(xué)元器件，作用是將光纖出射光進行準直擴束，擴束后的平行光束直徑大于光纖直徑。本實用新型的光路工作過程為，光纖出射端采用一個光纖準直器將出射光準直擴束，光纖耦合端再用另一個同樣的光纖準直器將光重新耦合入接收光纖，這種方法的優(yōu)點是在同樣的光纖徑向跳動或錯位下，損失的光能比直接耦合方式少，具有一定抗干擾能力，軸向間隙對耦合效率的影響也很小。目前
4自聚焦透鏡(光纖準直器)的相互間耦合效率高，經(jīng)過檢驗相互間耦合損耗典型值不大于
O.25dB,且適合各種工作距離(I 100mm),產(chǎn)品直接光纖(單?；蚨嗄?輸出，減少了光纖和透鏡之間耦合帶來的各種問題。該準直器擴束面大，有效解決在旋轉(zhuǎn)工作中因徑向跳動和錯位造成的損耗旋轉(zhuǎn)變化。兩只光纖準直器安裝固定在旋轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子端的光纖準直器與導(dǎo)電滑環(huán)內(nèi)環(huán)I 一起通過兩個軸承實現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)，定子端的光纖準直器相對固定。只要能調(diào)試讓兩只光纖準直器和旋轉(zhuǎn)軸同心同軸，系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)工作中兩只光纖準直器之間的耦合效率就不會改變，即沒有旋轉(zhuǎn)偏差。本實用新型的制作方法I)將準直器護套II 4和準直器護套I 3分別安裝在電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)環(huán)I和外環(huán)2。2)在光纖準直器5金屬管外幣上均勻涂抹一層環(huán)氧樹脂膠，然后將其分別塞入準直器護套II 4和準直器護套I 3中。3)將光纖準直器5尾纖端通過跳線頭分別接入光源和光功率計，檢測準直器對接損耗。4)調(diào)整光纖準直器5的相對位置，使對接損耗降低到最??；5)環(huán)氧樹脂膠固化完成后給尾纖做上跳線頭。
權(quán)利要求1.光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器，其特征在于包括電旋轉(zhuǎn)連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設(shè)置在電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)部且與電旋轉(zhuǎn)連接器共用一套旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求I所述的光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器，其特征在于電旋轉(zhuǎn)連接器上設(shè)置有相對旋轉(zhuǎn)的內(nèi)環(huán)(I)和外環(huán)(2)，內(nèi)環(huán)(I)和外環(huán)(2)同軸且設(shè)有一中心通孔；光纖耦合端包括準直器護套II (4)和光纖準直器(5)，光纖出射端包括準直器護套I (3)和光纖準直器(5)，內(nèi)環(huán)(I)的端面通過螺釘與光纖耦合端的準直器護套II (4)固定連接，外環(huán)(2)的端面通過螺釘與光纖出射端的準直器護套I (3)固定連接，光纖準直器(5)分別插進準直器護套II (4)和準直器護套I (3)，光纖準直器(5)與中心通孔同軸，中心通孔內(nèi)充滿空氣介質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器，其特征在于所述光纖準直器(5)的金屬管外壁上均勻涂抹一層環(huán)氧樹脂膠。
專利摘要本實用新型提供一種光電復(fù)合一體化旋轉(zhuǎn)連接器，包括電旋轉(zhuǎn)連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設(shè)置在電旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)部且與電旋轉(zhuǎn)連接器共用一套旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。電旋轉(zhuǎn)連接器上設(shè)置有相對旋轉(zhuǎn)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)，內(nèi)環(huán)和外環(huán)同軸且設(shè)有一中心通孔；光纖耦合端包括準直器護套Ⅱ和光纖準直器，光纖出射端包括準直器護套Ⅰ和光纖準直器，內(nèi)環(huán)的端面通過螺釘與準直器護套Ⅱ固定連接，外環(huán)的端面通過螺釘與準直器護套Ⅰ固定連接，光纖準直器分別插進準直器護套Ⅱ和準直器護套Ⅰ，光纖準直器與中心通孔同軸。本連接器直接在電旋轉(zhuǎn)連接器上進行制作，光電共用一套旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，可使電旋轉(zhuǎn)連接器過孔直徑減小，從而大大的減小整個產(chǎn)品的尺寸。
文檔編號G02B6/42GK202735552SQ20122039721
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月11日
發(fā)明者孫華民, 徐明東, 吳建武, 李蕓, 汪金霞, 胡浩 申請人:安徽民生信息股份有限公司