本發(fā)明涉及一種多通道旋轉(zhuǎn)連接器，尤其應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械連接。

背景技術(shù)：

在全球經(jīng)濟(jì)與信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦行枨蟮男畔⒘吭絹碓酱螅Ｓ玫碾娦盘柕膫鬏敺绞揭褲u漸地不能滿足人們的需求，而光纖通信由于其通信容量大、中繼距離長、保密性能好、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，得到了越來越廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代信息傳輸過程的主要途徑。而如何保證信號的高速大容量穩(wěn)定準(zhǔn)確的傳輸，成為了當(dāng)今人們研究的重點。

作為兩個相對旋轉(zhuǎn)的平臺之間不可或缺的連接機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)連接裝置正在被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域中，如醫(yī)療設(shè)備中的CT掃描系統(tǒng)，工業(yè)中的機(jī)械手、絞車，石油開采、海底探測裝置中的掃描系統(tǒng)以及軍事領(lǐng)域等需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)連接的情況。其中旋轉(zhuǎn)連接技術(shù)在軍事國防領(lǐng)域的需求更是日趨普遍。在旋轉(zhuǎn)的天線與雷達(dá)底座之間的通信數(shù)據(jù)連接中，天線陣面與控制中心之間對光信號的動態(tài)連接需要光纖旋轉(zhuǎn)連接器實現(xiàn)；在直升機(jī)、無人機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)身前部或下部，為了偵查或定位等目的，一般 裝有光電瞄準(zhǔn)系統(tǒng)或者光電吊艙，光電吊艙內(nèi)部裝有各種光電傳感器，在工作時為了精確的進(jìn)行目標(biāo)的捕獲，吊艙需要 360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在這些高速大容量數(shù)據(jù)信號的傳輸過程中，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的旋轉(zhuǎn)傳輸，即將數(shù)據(jù)信號從一個旋轉(zhuǎn)的平臺傳輸?shù)揭粋€靜止的平臺（反之亦可），成為了整個數(shù)據(jù)信號傳輸過程中的重要環(huán)節(jié)。能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的機(jī)構(gòu)稱為旋轉(zhuǎn)連接裝置，其中利用光纖進(jìn)行信號傳輸?shù)姆Q之為光纖旋轉(zhuǎn)連接器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的多通道旋轉(zhuǎn)連接器傳輸損耗大、成本較高、要求加工精度較高以及外徑尺寸較大等問題，本發(fā)明提供一種新型的多通道旋轉(zhuǎn)連接器，具有結(jié)構(gòu)簡單，插入損耗小，制作成本低的特點，用于實現(xiàn)輸入輸出通道光信號雙向旋轉(zhuǎn)耦合，用以降低旋轉(zhuǎn)連接器的傳輸損耗。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：利用球面透鏡具有軸對稱性，保證旁軸通道信號的旋轉(zhuǎn)連接；平凹透鏡的位置由平凸透鏡的焦距決定，安置于平凸透鏡焦點內(nèi)側(cè)、靠近焦點的位置上，并且利用平凸透鏡與平凹透鏡的光軸確定旋轉(zhuǎn)連接器的旋轉(zhuǎn)軸；在轉(zhuǎn)子套筒上設(shè)置軸承的定位基準(zhǔn)，并在其前端采用了使用螺紋裝配的準(zhǔn)直端蓋；為防止轉(zhuǎn)子整體的軸向跳動，在外套筒中同樣設(shè)置了軸承的定位基準(zhǔn)，并在外側(cè)設(shè)置擋圈和卡簧，進(jìn)行位置的固定。

本發(fā)明的有益效果是：新型多通道旋轉(zhuǎn)連接器具有結(jié)構(gòu)簡單，插入損耗小，制作成本低的特點，減小了多通道旋轉(zhuǎn)連接器旋轉(zhuǎn)變化量及回波損耗，降低了加工生產(chǎn)成本，可以用于實現(xiàn)輸入輸出通道光信號雙向旋轉(zhuǎn)耦合，以降低旋轉(zhuǎn)連接器的傳輸損耗，提升整體使用性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是雙通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是光學(xué)系統(tǒng)原理圖。

圖3是轉(zhuǎn)子套筒結(jié)構(gòu)圖。

圖1中，1.轉(zhuǎn)子套筒，2.定子側(cè)蓋，3.外套筒，4.中心通道輸入端光纖準(zhǔn)直器，5.旁軸通道的輸入端光纖準(zhǔn)直器，6.中心通道的輸出端光纖準(zhǔn)直器，7.平凸透鏡， 8. 固定平凸透鏡位置的壓圈，9.平凹透鏡，10.固定平凹透鏡的側(cè)蓋，11.后端尾纖，12.旁軸通道接收裝置，13.固定平凹透鏡位置的壓圈， 14.光纖準(zhǔn)直器后端尾纖，15.固定端蓋，16.滾動軸承，17、18.固定軸承位置的擋圈，19.卡簧，20、21光纖準(zhǔn)直器后端尾纖.。

具體實施方式

如圖1中所示，如圖1所示為雙通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的結(jié)構(gòu)圖。圖中 1 為轉(zhuǎn)子套筒，2為定子側(cè)蓋，3 為外套筒，4 為中心通道的輸入端光纖準(zhǔn)直器，5 為旁軸通道的輸入端光纖準(zhǔn)直器，6 為中心通道的輸出端光纖準(zhǔn)直器，7 為平凸透鏡，9 為平凹透鏡，8 和 13 分別為固定平凸、平凹透鏡位置的壓圈，10 為固定平凹透鏡的側(cè)蓋，12 為旁軸通道的接收裝置，11 為 12 后端尾纖，14、20、21 分別為光纖準(zhǔn)直器 6、4、5 后端尾纖，15 為固定端蓋，16 為滾動軸承，17、18 為固定軸承位置的擋圈，19 為卡簧。

如圖2所示，實現(xiàn)雙通道旋轉(zhuǎn)連接的過程為：旋轉(zhuǎn)連接器與外界連通后，光信號從輸入端光纖 20、21 分別進(jìn)入中心通道和旁軸通道，經(jīng)過光纖準(zhǔn)直器 4、5 準(zhǔn)直后出射平行光。在平凸透鏡中心開有孔用于安置中心通道輸出端準(zhǔn)直器，故經(jīng)準(zhǔn)直器 4 出射的平行光直接耦合進(jìn)入準(zhǔn)直器 6 中，然后通過光纖 14 輸出，完成中心通道的信號旋轉(zhuǎn)連接；由準(zhǔn)直器 5 出射的平行光經(jīng)過平凸透鏡進(jìn)行會聚，再通過平凹透鏡使光束與光軸角度變小耦合進(jìn)入接收裝置 12，而后通過光纖 11 輸出，利用球面透鏡具有軸對稱性，保證旁軸通道信號的旋轉(zhuǎn)連接。

優(yōu)選的，平凸透鏡7與平凹透鏡9的光軸確定了旋轉(zhuǎn)連接器的旋轉(zhuǎn)軸，平凹透鏡9的位置由平凸透鏡7的焦距決定，安置于平凸透鏡7焦點內(nèi)側(cè)、靠近焦點的位置上。

如圖3所示，光纖準(zhǔn)直器的裝配主要依靠轉(zhuǎn)子中輸入準(zhǔn)直器的定位精度，光纖準(zhǔn)直器均存在一定的出射光偏角，故套筒中安裝準(zhǔn)直器6的中心孔公差為極限偏差 ，略大于準(zhǔn)直器外徑，以控制離軸偏差的大小，同時，安裝光纖準(zhǔn)直器6時，通過手動微調(diào)光纖準(zhǔn)直器6的偏角以控制角度偏差的大小，保證旁軸準(zhǔn)直器輸出平行光與光軸平行；軸向偏差通過改變轉(zhuǎn)子套筒1與平凸透鏡之間的安裝距離控制，保證兩者之間的距離小于 6mm。

優(yōu)選的，軸承16與轉(zhuǎn)子套筒1的配合采用基孔制 H6/k5 配合；軸承16與外套筒3之間的配合采用基軸制 H6/h5 配合。

優(yōu)選的，在轉(zhuǎn)子套筒1上設(shè)置了軸承的定位基準(zhǔn)，并在前端采用了螺紋裝配的準(zhǔn)直端蓋 15；為防止轉(zhuǎn)子整體的軸向跳動，在外套筒中同樣設(shè)置了軸承的定位基準(zhǔn)，并在外側(cè)設(shè)置擋圈 18 和卡簧 19 進(jìn)行位置的固定。