專利名稱：一種高可靠的功率匯流環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及匯流環(huán)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高可靠的功率匯流環(huán)。
背景技術(shù)：
匯流環(huán)在航天、航空、航海以及各種精密儀器領(lǐng)域都有廣泛的需求。匯流環(huán)用以實現(xiàn)兩個相對轉(zhuǎn)動的部件間的電功率或電信號的傳輸，以避免相對轉(zhuǎn)動時把導(dǎo)線纏繞扭斷。根據(jù)摩擦方式的不同，匯流環(huán)可分為固體滑動式匯流環(huán)、液體滑動式匯流環(huán)和滾動匯流環(huán)三種。盡管目前固體滑環(huán)的制造技術(shù)比較成熟，而且正被廣泛應(yīng)用在各種旋轉(zhuǎn)接口上，但滑環(huán)摩擦力矩較大、滑動接觸表面磨損嚴重、波動電阻較大，這些將難以滿足更高水平傳遞信號的需要。而液體滑環(huán)盡管性能很好，但作為導(dǎo)體的水銀易揮發(fā)，對環(huán)境要求較為苛刻；更重要的是水銀在當(dāng)其處于失重狀態(tài)時，無法形成表面張力，水銀就會從縫隙中流出來，因而該種滑環(huán)不適于應(yīng)用在空間站上。因此為了有效的降低摩擦力矩和提高接觸電阻動態(tài)性能，降低成本、減小體積，國內(nèi)外均從滾動方面出發(fā)，以期探索出性能優(yōu)越的滾動匯流環(huán)。滾動匯流環(huán)改善了固體滑環(huán)的缺陷，它使用一個或多個滾動撓性體的內(nèi)外環(huán)道來代替電刷和滑環(huán)環(huán)道，以滾動接觸來代替滑動接觸，從而使摩擦力矩顯著減少。同時，由于撓性體的變形，使接觸面積增大，接觸壓力穩(wěn)定，大大改善了電阻的波動性能。常規(guī)的滾動匯流環(huán)在傳輸每路功率電路的時候，每環(huán)只有一個滾環(huán)作為導(dǎo)電元件。為了保持滾環(huán)的彈性，滾環(huán)一般比較薄，而導(dǎo)電能力與導(dǎo)體通電的橫截面積成正比的。因此，常規(guī)的滾動匯流環(huán)在傳遞大功率電路方面存在困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種高可靠的功率匯流環(huán)，包括內(nèi)導(dǎo)線、夕卜導(dǎo)線、內(nèi)軸、若干層匯流組件以及安裝組件，所述內(nèi)軸設(shè)有內(nèi)腔；
其中所述若干層匯流組件分別與所述外導(dǎo)線以及內(nèi)導(dǎo)線連接，所述內(nèi)導(dǎo)線穿設(shè)于所述內(nèi)軸的內(nèi)腔，所述若干層匯流組件分別與所述外導(dǎo)線連接，所述若干層匯流組件之間相互絕緣，所述內(nèi)導(dǎo)線、外導(dǎo)線、內(nèi)軸以及若干層匯流組件通過所述安裝組件固定形成一整體結(jié)構(gòu)；
所述若干層匯流組件分別通過外導(dǎo)線連接多個外部功率電路將所述外部功率電路進行匯流至所述內(nèi)導(dǎo)線。較佳地，所述各匯流組件包括若干匯流單元以及若干外環(huán)。較佳地，所述匯流單元包括滾動裝置、小軸承、導(dǎo)電柱、軸承端蓋、擺桿、安裝塊；
所述滾動裝置包括滾動盤以及若干金屬滾環(huán)， 所述若干金屬滾環(huán)設(shè)于所述滾動盤內(nèi)
部; 所述小軸承、導(dǎo)電柱、軸承端蓋、擺桿分別與所述滾動裝置連接，所述擺桿設(shè)有圓柱孔，所述擺桿插在所述圓柱孔內(nèi)，所述圓柱孔內(nèi)設(shè)有處于壓縮狀態(tài)的彈簧，實現(xiàn)所述滾動裝置與所述外環(huán)的導(dǎo)電接觸和動態(tài)補償，所述安裝塊通過螺釘固定安裝在所述內(nèi)軸上。較佳地，所述若干層匯流組件通過絕緣環(huán)分隔。較佳地，所述外環(huán)與所述滾動裝置連接，所述外環(huán)設(shè)有滾道，供所述滾動裝置滾動。較佳地，所述安裝組件包括上安裝體、下安裝體，所述各匯流組件通過所述上安裝體、下安裝體壓緊。較佳地，所述安裝組件還包括上軸承、下軸承，所述上軸承設(shè)于所述上安裝體與所述內(nèi)軸之間，所述下軸承設(shè)于所述下安裝體與所述內(nèi)軸之間。較佳地，所述安裝組件還包括上螺母、下螺母，所述上螺母設(shè)于所述上軸承上端，所述下螺母設(shè)于所述下軸承下端，所述上螺母用于壓緊所述上軸承，所述下螺母用于壓緊所述下軸承。較佳地，所述安裝組件還包括上軸承端蓋、下軸承端蓋，所述上軸承端蓋設(shè)于所述上安裝體上端，所述下軸承端蓋設(shè)于所述下安裝體下端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明可以根據(jù)具體使用環(huán)境，靈活配置匯流組件的層數(shù)和每層匯流組件中的匯流單元的數(shù)量，進一步的提高導(dǎo)電功率；同時具有常規(guī)滾動匯流環(huán)摩擦力矩小、長壽命等優(yōu)點，還具有可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、配置靈活、適宜大功率傳輸?shù)奶攸c。當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實施例提供的匯流組件結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實施例提供的滾動裝置結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明實施例提供的安裝塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下方結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的描述。
實施例本發(fā)明提供了一種高可靠的功率匯流環(huán)，其包括內(nèi)導(dǎo)線、外導(dǎo)線、內(nèi)軸、若干層匯流組件以及安裝組件，所述內(nèi)軸設(shè)有內(nèi)腔；
其中所述若干層匯流組件分別與所述外導(dǎo)線以及內(nèi)導(dǎo)線連接，所述內(nèi)導(dǎo)線穿設(shè)于所述內(nèi)軸的內(nèi)腔，所述若干層匯流組件與所述外導(dǎo)線連接，所述若干層匯流組件之間相互絕緣，所述內(nèi)導(dǎo)線、外導(dǎo)線、內(nèi)軸以及若干層匯流組件通過所述安裝組件固定形成一整體結(jié)構(gòu)；所述若干層匯流組件分別通過外導(dǎo)線連接外部功率電路對所述外部功率電路進行匯流至所述內(nèi)導(dǎo)線。如圖1所示為本實施例提供的高可靠性匯流環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖，每層匯流組件3通過絕緣環(huán)7分隔，并通過上安裝體9、下安裝體6壓緊。內(nèi)軸I和上安裝體9、下安裝體6之間安裝有上軸承2、下軸承5，并通過上螺母13、下螺母14并緊；上軸承端蓋10設(shè)于所述上安裝體上端，下軸承端蓋4設(shè)于所述下安裝體下端，進而整個系統(tǒng)通過上軸承端蓋10，下軸承端蓋端蓋4緊固。外環(huán)8外部焊接外導(dǎo)線12。導(dǎo)電組件的擺桿314上焊接有內(nèi)導(dǎo)線11，內(nèi)導(dǎo)線11穿過內(nèi)軸I上的孔引入到內(nèi)軸I的空腔部分。如圖2所示，為本實施例匯流組件的結(jié)構(gòu)示意圖，所述各匯流組件包括若干匯流單元以及與匯流單元數(shù)量相等的外環(huán)8，所述若干層匯流組件3通過絕緣環(huán)7分隔，每層匯流組件3可以傳輸一路功率電路，也可以和其他層并聯(lián)傳輸功率電路。各匯流單元包括滾動裝置31、小軸承316、導(dǎo)電柱315、軸承端蓋319、擺桿314、安裝塊311 ；;滾動裝置31由滾動盤312和分布在其內(nèi)部的多層金屬滾環(huán)313組成，滾動裝置31 —端通過小軸承316、導(dǎo)電柱315、軸承端蓋319與擺桿314固定，一端與外環(huán)8接觸；擺桿314 —端呈圓柱形，插入安裝塊311內(nèi)部的圓柱孔，軸承端蓋319通過螺釘固定在滾動盤312上；安裝塊311的圓柱孔內(nèi)部設(shè)有處于壓縮狀態(tài)的彈簧317，實現(xiàn)滾動裝置31與外環(huán)8的導(dǎo)電接觸和動態(tài)補償。安裝塊311是非金屬材質(zhì)，通過螺釘318固定在內(nèi)軸I上。本發(fā)明的主題思想為:本發(fā)明提供的一種高可靠的功率匯流環(huán)，包括多層匯流組件3 ;每層匯流組件3可以傳輸一路功率電路，也可以和其他層并聯(lián)傳輸功率電路。每層匯流組件3分布有多個獨立的匯流單元；每個匯流單元失效后，不影響其他匯流單元的導(dǎo)電能力，可靠性高。匯流單元包括滾動裝置31，滾動裝置31內(nèi)部容納有多個供導(dǎo)電的滾環(huán)313，可以有效的增大導(dǎo)線截面積。滾動裝置31 —端通過軸承端蓋319、導(dǎo)電柱315與擺桿314固定,一端與外環(huán)8接觸；擺桿314 —端呈圓柱形,插入安裝塊311內(nèi)部的圓柱孔；安裝塊311的圓柱孔內(nèi)部設(shè)有處于壓縮狀態(tài)的彈簧317，實現(xiàn)滾動裝置31與外環(huán)8的導(dǎo)電接觸和動態(tài)補償。同時，本發(fā)明可以根據(jù)具體使用環(huán)境，靈活配置匯流組件3的層數(shù)和每層匯流組件3中的滾動裝置31的數(shù)量，進一步的提高導(dǎo)電功率。如圖3所示，為本實施例滾動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中滾動盤312內(nèi)部設(shè)有滾道，每個滾道內(nèi)部容納一個滾環(huán)313 ;滾動盤312外部設(shè)有凸起的環(huán)狀部分。擺桿314上依次安裝小軸承316、軸承端蓋319和導(dǎo)電柱315。軸承端蓋319通過螺釘固定在滾動盤312上，并壓緊小軸承316的外圈。導(dǎo)電柱315上分布有與滾動盤312向?qū)?yīng)的滾道，通過螺紋與擺桿314固連。如圖4所示，為本實施例安裝塊311的結(jié)構(gòu)示意圖，安裝塊311是非金屬材質(zhì)，并具有良好的絕緣性；安裝塊311內(nèi)部設(shè)有圓柱孔，圓柱孔底部開有沉孔，可以通過螺釘318將安裝塊311固定在內(nèi)軸I上。本發(fā)明實施例的電流的流通過程如下:電流通過外導(dǎo)線12傳入外環(huán)8，外環(huán)8傳入滾動盤312，滾動盤312傳給滾環(huán)313，滾環(huán)313與導(dǎo)電柱315接觸，傳入擺桿314，擺桿314再把電流傳入內(nèi)導(dǎo)線11，進而實現(xiàn)電流從固定部分傳入轉(zhuǎn)動部分。本電路也可以實現(xiàn)反向?qū)щ?。本發(fā)明可以根據(jù)具體使用環(huán)境和要求，靈活配置匯流組件3的層數(shù)和每層匯流組件3中的滾動裝置31的數(shù)量，進一步的提高導(dǎo)電功率；同時具有常規(guī)滾動匯流環(huán)摩擦力矩小、長壽命等優(yōu)點，還具有可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、配置靈活、適宜大功率傳輸?shù)奶攸c。以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式
。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
權(quán)利要求
1.一種高可靠的功率匯流環(huán)，其特征在于，包括內(nèi)導(dǎo)線、外導(dǎo)線、內(nèi)軸、若干層匯流組件以及安裝組件，所述內(nèi)軸設(shè)有內(nèi)腔； 其中所述若干層匯流組件分別與所述外導(dǎo)線以及內(nèi)導(dǎo)線連接，所述內(nèi)導(dǎo)線穿設(shè)于所述內(nèi)軸的內(nèi)腔，所述若干層匯流組件分別與所述外導(dǎo)線連接，所述若干層匯流組件之間相互絕緣，所述內(nèi)導(dǎo)線、外導(dǎo)線、內(nèi)軸以及若干層匯流組件通過所述安裝組件固定形成一整體結(jié)構(gòu)； 所述若干層匯流組件分別通過外導(dǎo)線連接多個外部功率電路將所述外部功率電路進行匯流至所述內(nèi)導(dǎo)線。
2.如權(quán)利要求1所述的高可靠性的功率匯流環(huán)，其特征在于，所述各層匯流組件分別包括若干匯流單元以及若干外環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的高可靠性的功率匯流環(huán)，其特征在于，所述匯流單元包括滾動裝置、小軸承、導(dǎo)電柱、軸承端蓋、擺桿、安裝塊； 所述滾動裝置包括滾動盤以及若干金屬滾環(huán)，所述若干金屬滾環(huán)設(shè)于所述滾動盤內(nèi)部; 所述小軸承、導(dǎo)電柱、軸承端蓋、擺桿分別與所述滾動裝置連接，所述擺桿設(shè)有圓柱孔，所述擺桿插在所述圓柱孔內(nèi)，所述圓柱孔內(nèi)設(shè)有處于壓縮狀態(tài)的彈簧，實現(xiàn)所述滾動裝置與所述外環(huán)的導(dǎo)電接觸和動態(tài)補償，所述安裝塊通過螺釘固定安裝在所述內(nèi)軸上。
4.如權(quán)利要求1所述的高可靠性的功率匯流環(huán)，其特征在于，所述若干層匯流組件通過絕緣環(huán)分隔。
5.如權(quán)利要求3所述的高可靠性的功率匯流環(huán)，其特征在于，所述外環(huán)與所述滾動裝置連接，所述外環(huán)設(shè)有滾道，供所述滾動裝置滾動。
6.如權(quán)利要求5所述的高可靠性的功率匯流環(huán)，其特征在于，所述安裝組件包括上安裝體、下安裝體，所述各匯流組件通過所述上安裝體、下安裝體壓緊。
7.如權(quán)利要求5所述的高可靠性的功率匯流環(huán)，其特征在于，所述安裝組件還包括上軸承、下軸承，所述上軸承設(shè)于所述上安裝體與所述內(nèi)軸之間，所述下軸承設(shè)于所述下安裝體與所述內(nèi)軸之間。
8.如權(quán)利要求5所述的高可靠性的功率匯流環(huán)，其特征在于，所述安裝組件還包括上螺母、下螺母，所述上螺母設(shè)于所述上軸承上端，所述下螺母設(shè)于所述下軸承下端，所述上螺母用于壓緊所述上軸承，所述下螺母用于壓緊所述下軸承。
9.如權(quán)利要求5所述的高可靠性的功率匯流環(huán)，其特征在于，所述安裝組件還包括上軸承端蓋、下軸承端蓋，所述上軸承端蓋設(shè)于所述上安裝體上端，所述下軸承端蓋設(shè)于所述下安裝體下端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高可靠的功率匯流環(huán)，其包括內(nèi)導(dǎo)線、外導(dǎo)線、內(nèi)軸、若干層匯流組件以及安裝組件，所述內(nèi)軸設(shè)有內(nèi)腔；其中所述若干層匯流組件分別與所述外導(dǎo)線以及內(nèi)導(dǎo)線連接，所述內(nèi)導(dǎo)線穿設(shè)于所述內(nèi)軸的內(nèi)腔，所述若干層匯流組件與所述外導(dǎo)線連接，所述若干層匯流組件之間相互絕緣，所述內(nèi)導(dǎo)線、外導(dǎo)線、內(nèi)軸以及若干層匯流組件通過所述安裝組件固定形成一整體結(jié)構(gòu)；所述若干層匯流組件分別通過外導(dǎo)線連接外部功率電路對所述外部功率電路進行匯流至所述內(nèi)導(dǎo)線。本發(fā)明可以根據(jù)具體使用環(huán)境，靈活配置匯流組件以提高導(dǎo)電功率；同時摩擦力矩小、壽命長，還具有可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、適宜大功率傳輸?shù)忍攸c。
文檔編號H01R39/28GK103151669SQ20131011438
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者祝崇輝, 王長亮, 肖鳳娟, 趙艷濤, 胡興榮 申請人:上海航天測控通信研究所