本申请公开了具有高热稳定性一体化结构导电滑环的导电杆及装配方法，涉及精密仪表微弱信号传输产品装配领域，导电杆包括漆包线、大轴颈、绝缘垫片、导电滑环、小轴颈、纯铜固定工装、螺母；纯铜固定工装的一端开设有凹槽，小轴颈从凹槽底部穿出纯铜固定工装，螺母连接于小轴颈的端部以将小轴颈与纯铜固定工装固定；漆包线从小轴颈中部穿过，导电滑环、绝缘垫片和大轴颈套设于漆包线外部并位于凹槽内，绝缘垫片位于导电滑环背离小轴颈的一侧，大轴颈位于绝缘垫片背离导电滑环的一侧。解决了精密仪器仪表导电杆装配过程的累计误差大及有机复合材料表面粗糙度差和平面度差问题，达到提高产品质量和生产效率的目的。产品质量和生产效率的目的。产品质量和生产效率的目的。
【技术实现步骤摘要】
具有高热稳定性一体化结构导电滑环的导电杆及装配方法
[0001]本专利技术涉及一种机械旋转式输电装置用高精度高尺寸稳定性低电阻异形结构滑环及导电杆装配技术，属于精密仪表微弱信号传输产品装配
技术介绍
[0002]在精密仪器仪表领域，特别是机械式仪器仪表，内环信号输出至外环磁悬浮控制电路进行放大处理，其中连接内环和外环的关键零部件就是输电装置，是将内环信号无损传输至外环的核心部件。输电装置分为转子和定子，合格的导电杆作为机械接触式输电装置的转子主要有以下几个方面的作用：(1)将精密仪器仪表内环信号无损的输出至外环磁悬浮控制电路，保证仪表在长期工作过程中输出信号的稳定性和可靠性，及时通过输出信号形成控制回路进行姿态修正；(2)保证导电杆产品装配过程中的一致性，提高产品使用过程中的尺寸稳定性，降低装配难度，可以极大程度的提高装配合格率，同时对控制产品的使用寿命具有重要作用。
[0003]传统的导电杆装配方法是，相邻两片滑环之间均使用开口层压玻璃布板有机复合材料进行隔离，装配固定工装使用的是有机玻璃材料，该方法提高了零件组合加工难度，会导致产品一致性差，降低产品可靠性、尺寸稳定性和合格率，主要表现在以下几个方面：(1)对于目前使用的层压玻璃布板开口角度为60
°
，由于层压玻璃布板自身材料强度差，开角后会产生变形导致平面度差，且机械加工过程难度高、合格率低，层压玻璃布板为有机复合材料，热膨胀系数大，装配后累积误差大，极易导致导电杆因内应力作用在温循工序中开裂；(2)目前产品使用的滑环因结构原因在层叠装配过程中极易变形，变形后平面度变差，导致累计尺寸误差变大，后续灌胶工序中导致机械加工后的胶层厚度不均匀，影响导电杆接触电阻及信号传输，降低产品使用寿命；(3)有机玻璃固定工装膨胀系数较大，且与层压玻璃布板、金银铜滑环膨胀系数存在较大差异，在温循过程中会导致固定工装与装配产品产生沿轴向相对移动，从而导致产生内应力甚至发生开裂。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了具有高热稳定性一体化结构导电滑环的导电杆及装配方法，极大的提高了产品装配一致性和合格率，同时简化了机械加工流程，提高了零组件机械加工效率，降低了操作难度；控制了线膨胀系数确保产品尺寸稳定性，提高产品精度。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]具有高热稳定性一体化结构导电滑环的导电杆，包括漆包线、大轴颈、绝缘垫片、导电滑环、小轴颈、纯铜固定工装、螺母，
[0007]纯铜固定工装的一端开设有凹槽，小轴颈从凹槽底部穿出纯铜固定工装，螺母连接于小轴颈的端部以将小轴颈与纯铜固定工装固定；
[0008]漆包线从小轴颈中部穿过，导电滑环、绝缘垫片和大轴颈套设于漆包线外部并位
于凹槽内，绝缘垫片位于导电滑环背离小轴颈的一侧，大轴颈位于绝缘垫片背离导电滑环的一侧；
[0009]导电滑环和漆包线设置多个，一根漆包线与一个导电滑环电连接。
[0010]所述导电滑环沿着自身轴线位置开设有中心孔，导电滑环的一侧开设有环形槽和开槽，环形槽的内径等于中心孔的孔径，开槽连通环形槽至导电滑环的外周向。
[0011]所述导电滑环开设环形槽的一侧朝向小轴颈。
[0012]沿着所述小轴颈(5)指向大轴颈(2)的方向，后一片导电滑环(4)相较于前一片导电滑环(4)沿同一方向旋转相同角度，所有导电滑环的旋转角度和为360
°
；沿着所述小轴颈指向大轴颈的方向，后一片导电滑环相较于前一片导电滑环旋转(12
±
1)
°
；导电滑环材质为金银铜合金。
[0013]所述绝缘垫片开设有与自身同轴线的扇形槽，扇形槽沿着绝缘垫片的轴线方向贯穿绝缘垫片；
[0014]所述扇形槽的圆心角为(60
±
1)
°
。
[0015]所述绝缘垫片设置两个，两个绝缘垫片的扇形槽中心线之间夹角为(180
±
5)
°
。
[0016]相邻的所述绝缘垫片的扇形槽中心线与导电滑环的开槽的中心线之间的角度为90
°
。
[0017]具有高热稳定性一体化结构导电滑环的导电杆的装配方法，包括：
[0018]S1：将经过绝缘处理后的小轴颈从凹槽底部穿出纯铜固定工装，将螺母螺纹连接于小轴颈穿出纯铜固定工装的一端；
[0019]S2：将漆包线穿过小轴颈，并依次将导电滑环叠装至纯铜固定工装内，后一片导电滑环相较于前一片导电滑环沿顺时针方向旋转(12
±
1)
°
，使漆包线穿过导电滑环的中心孔并与导电滑环连接；
[0020]S3：将两片绝缘垫片装配至导电滑环原理小轴颈的一端，两片绝缘垫片的扇形槽中心线之间的夹角为(180
±
5)
°
，相邻的绝缘垫片的扇形槽中心线与导电滑环的开槽的中心线之间的角度为(90
±
2)
°
；
[0021]S4：导电滑环的末端引线穿过大轴颈的腰形孔，并将大轴颈沿小轴颈轴线方向进行装配至与绝缘垫片接触，施加一定压力至导电滑环、绝缘垫片不会产生径向、轴向移动，通过胶水将大轴颈与纯铜固定工装固定，得到装配滑环；
[0022]S5：对装配滑环固化，进行温循去除内应力，放入注胶工装进行灌胶；
[0023]S6：向注胶工装内注入胶水并进行固化，得到固化后的装配滑环，以纯铜固定工装的轴线为轴对固化后的装配滑环的外周向进行铣削，直到铣削至导电滑环的环形槽的外径位置，得到导电杆。
[0024]所述步骤S6中，装配滑环位于注胶工装内时，大轴颈端位于底部。
[0025]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0026](1)本专利技术提出了一种机械旋转式输电装置用高精度高尺寸稳定性低电阻一体化结构导电滑环及装配技术，可用于对尺寸稳定性、导通率要求高的精密仪器或仪表的微弱信号传输装置，解决了精密仪器仪表导电杆装配过程的累计误差大及有机复合材料表面粗糙度差和平面度差问题，通过重新设计结构从而达到提高产品质量和生产效率的目的。
[0027](2)本专利技术通过重新设计核心部件滑环的结构，将有机复合材料垫片与滑环设计
为一体化异形结构并全部采用金银铜材料，降低了装配后线膨胀系数大的问题，极大地提高了产品可靠性。
[0028](3)本专利技术通过重新设计固定工装的材料，将膨胀系数较大的有机玻璃改为纯铜材料，确保了纯铜固定工装与金银铜线膨胀系数更为接近，确保了在产品生产过程中不会产生相对运动而导致产生内应力或裂纹，从而保证了产品质量。
[0029](4)本专利技术可应用于航空航天、精密仪器仪表等领域，为机械旋转式高精度高尺寸稳定性低电阻输电装置用导电杆装配提供一种有效的产品结构和方法，降低生产难度，提升产品可靠性、一致性和合格率，保证产品质量。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.具有高热稳定性一体化结构导电滑环(4)的导电杆，其特征在于：包括漆包线(1)、大轴颈(2)、绝缘垫片(3)、导电滑环(4)、小轴颈(5)、纯铜固定工装(6)、螺母(7)，纯铜固定工装(6)的一端开设有凹槽，小轴颈(5)从凹槽底部穿出纯铜固定工装(6)，螺母(7)连接于小轴颈(5)的端部以将小轴颈(5)与纯铜固定工装(6)固定；漆包线(1)从小轴颈(5)中部穿过，导电滑环(4)、绝缘垫片(3)和大轴颈(2)套设于漆包线(1)外部并位于凹槽内，绝缘垫片(3)位于导电滑环(4)背离小轴颈(5)的一侧，大轴颈(2)位于绝缘垫片(3)背离导电滑环(4)的一侧；导电滑环(4)和漆包线(1)设置多个，一根漆包线(1)与一个导电滑环(4)电连接。2.根据权利要求1所述的具有高热稳定性一体化结构导电滑环(4)的导电杆，其特征在于：所述导电滑环(4)沿着自身轴线位置开设有中心孔(41)，导电滑环(4)的一侧开设有环形槽(43)和开槽(42)，环形槽(43)的内径等于中心孔(41)的孔径，开槽(42)连通环形槽(43)至导电滑环(4)的外周向。3.根据权利要求2所述的具有高热稳定性一体化结构导电滑环(4)的导电杆，其特征在于：所述导电滑环(4)开设环形槽(43)的一侧朝向小轴颈(5)。4.根据权利要求2所述的具有高热稳定性一体化结构导电滑环(4)的导电杆，其特征在于：沿着所述小轴颈(5)指向大轴颈(2)的方向，后一片导电滑环(4)相较于前一片导电滑环(4)沿同一方向旋转相同角度，所有导电滑环的旋转角度和为360
°
；具体的，沿着所述小轴颈(5)指向大轴颈(2)的方向，后一片导电滑环(4)相较于前一片导电滑环(4)旋转(12
±
2)
°
；导电滑环(4)材质为金银铜合金。5.根据权利要求1或2所述的具有高热稳定性一体化结构导电滑环(4)的导电杆，其特征在于：所述绝缘垫片(3)开设有与自身同轴线的扇形槽(31)，扇形槽(31)沿着绝缘垫片(3)的轴线方向贯穿绝缘垫片(3)。6.根据权利要求5所述的具有高热稳定性一体化结构导电滑环(4)的导电杆，其特征在于：所述扇形槽(31)的圆心角为(60
±
1)
°
。7.根据权利要求5所述的具有高热稳定性一...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚德，李亮，王宇扬，李伟，郭佳，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：
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