无摩擦滑环制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无摩擦滑环，包括主轴芯轴和壳体，所述壳体设置为环状且内部中空，所述主轴芯轴的端部嵌设于壳体内部，所述壳体内部设置有液态金属滑环和光纤滑环，所述液态金属滑环套装在主轴芯轴上，所述光纤滑环与所述主轴芯轴串联在一起；所述液态金属滑环包括和主轴芯轴固定连接的滑环轴和罩设于滑环轴外部的筒体，所述筒体内壁和滑环轴之间预留有密闭空间，该空间内填充有液态金属。本实用新型专利技术公开的无摩擦滑环，规避了液态金属滑环传输通讯不稳定、光纤滑环无法传输功率的技术限制，使滑环真正意义上实现了无磨损、磨屑，使滑环真正意义上的实现了免维护，可节省大量的风场日常维护成本。风场日常维护成本。风场日常维护成本。

【技术实现步骤摘要】
无摩擦滑环


[0001]本技术涉及导电滑环
，尤其涉及无摩擦滑环。

技术介绍

[0002]导电滑环又称集电环、旋转电气接口、旋转电连接器，主要用于实现两个相对旋转机构之间的电流、数据等信号传递，属于电接触旋转连接应用范畴。
[0003]现有滑环产品，光电、电容等非接触技术已应用在滑环通讯上，但是这些非接触技术或是传递功率时损耗较大，或是因为自身技术限制，无法传递功率。而在液态金属滑环技术虽可进行功率传输，但由于现有技术水平限制，传输通讯信号时常有误码、丢包现象，并未在风电行业推广应用。所以，目前滑环的动力通道仍是采用接触摩擦结构，易产生磨屑，需要风场定期的进行清理维护，耗费的维护成本较多。

技术实现思路

[0004]本技术公开了一种无摩擦滑环，以克服现有技术中滑环无法提供稳定的功率传输以及存在磨损的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种无摩擦滑环，包括主轴芯轴和壳体，所述壳体设置为环状且内部中空，所述主轴芯轴的端部嵌设于壳体内部，所述壳体内部设置有液态金属滑环和光纤滑环，所述液态金属滑环套装在主轴芯轴上，所述光纤滑环与所述主轴芯轴串联在一起；
[0006]所述液态金属滑环包括和主轴芯轴固定连接的滑环轴和罩设于滑环轴外部的筒体，所述筒体内壁和滑环轴之间预留有密闭空间，该空间内填充有液态金属。
[0007]进一步地，所述光纤滑环和液态金属滑环之间设置有连接轴，所述连接轴和主轴芯轴同轴设置，所述主轴芯轴的一端和所述滑环轴固定连接、另一端和连接轴固定连接，光纤滑环通过连接轴与所述主轴芯轴串联在一起。
[0008]进一步地，所述光纤滑环包括光关节和编码器，所述编码器固设于连接轴的端部，所述编码器的芯轴和连接轴同轴转动，所述光关节和编码器的芯轴连接。
[0009]进一步地，所述壳体内设置有用于安装编码器的固定框架，所述固定框架包括第一固定板、第二固定板和若干支杆，所述第一固定板和第二固定板平行且相对设置，若干所述支杆均布于两个固定板的边缘处，若干所述支杆和两个固定板围成用于安装编码器的空间，所述编码器固设于该空间内。
[0010]进一步地，所述第一固定板上开设有供连接轴穿过的轴孔，所述连接轴贯穿于轴孔后和编码器的芯轴连接，所述编码器远离连接轴的一侧和第二固定板固定连接。
[0011]进一步地，还包括连接法兰，所述连接法兰的外径等于壳体的内径，所述支杆的一端和第一固定板固定连接、另一端贯穿于第二固定板后和连接法兰固定连接。
[0012]进一步地，所述壳体于其远离主轴芯轴一端的开口处一体成型有弯折部，所述弯折部用于防止连接法兰脱离壳体。
[0013]本技术公开的无摩擦滑环的有益效果：
[0014]采用液态金属滑环替代传统的接触式摩擦传输，避免了动力通道机械摩擦造成的磨损；通讯通道采用了光电非接触技术，使通讯传输也实现了无磨损运行，使通讯通道运行更加稳定；通过液态金属滑环和光纤滑环的配合，实现全通道无摩擦滑环技术，规避了液态金属滑环传输通讯不稳定、光纤滑环无法传输功率的技术限制，使滑环真正意义上实现了无磨损、磨屑。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本技术公开的无摩擦滑环的俯视图示意图；
[0017]图2为图1中的A
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A向剖视图。
[0018]图中：1、主轴芯轴；2、壳体；3、连接轴；4、液态金属滑环；41、筒体；42、液态金属；43、滑环轴；5、光纤滑环；51、光关节；52、编码器；521、芯轴；522、定子；6、固定框架；61、第一固定板；62、第二固定板；63、支杆；64、连接法兰；641、把持部。
具体实施方式
[0019]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图1
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2，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]结合图1和图2，一种无摩擦滑环，包括主轴芯轴1、壳体2、连接轴3、液态金属滑环12以及光纤滑环5，壳体2设置为环状，内部中空，壳体2的内部设置有筒体41，筒体41设置为圆柱状、内部中空，筒体41的内部设置有滑环轴43，筒体41的内周面与滑环轴43配合形成空腔，该空腔用于容纳液态金属42。筒体41的两端分别开设有轴孔，壳体2内周的一端设置有用于安装主轴芯轴1的安装部、另一端为平滑的筒状。主轴芯轴1的端部嵌设于壳体2的安装部并插入滑环轴43的端部，连接轴3和主轴芯轴1同轴设置，主轴芯轴1的一端和连接轴3固定连接、另一端和滑环轴43固定连接，实现三轴的同轴转动，装配时，在滑环的外部将液态金属42填装至筒体41内构成液态金属滑环12，然后将液态金属滑环12套装在主轴芯轴1上，将滑环轴43和连接轴3以及主轴芯轴1连接在一起。筒体41的轴孔处与滑环轴43之间设置有密封结构，确保液态金属42不会在工作过程中外漏。
[0021]光纤滑环5设置于液态金属滑环12的后端，且主轴芯轴1、液态金属滑环12和光纤滑环5串联在一起。光纤滑环5包括光关节51和编码器52，编码器52具有芯轴521、及定子522，芯轴521的端部和连接轴3固定连接在一起，且芯轴521和连接轴3同轴转动，光关节51的端部嵌设于芯轴521的另一端并和芯轴521连接、另一端和编码器的定子522固定连接，光关节51的端部连接有光纤线，光纤滑环5能够进行光电转换，可将输入的通讯电信号转换成
光信号，通过光纤线实现旋转传输后，再将光信号转换为电信号输出，使通讯传输也实现了无磨损运行，使通讯通道运行更加稳定。
[0022]壳体2内设置有用于安装编码器52的固定框架6，固定框架6包括第一固定板61、第二固定板62、若干支杆63以及连接法兰64，第一固定板61和第二固定板62平行且相对设置，两个固定板均设置为圆形板状，且中心处具有轴孔，连接轴3贯穿于轴孔后和编码器52的芯轴521连接。若干支杆63均布于两个固定板的边缘处，呈圆周阵列分布，若干支杆63和两个固定板围成用于安装编码器52的空间，编码器52远离连接轴3的一侧和第二固定板62固定连接，使得固定在第一固定板61和第二固定板62之间。
[0023]连接法兰64设置于壳体2远离主轴芯轴1的一端，连接法兰64的外径等于壳体2的内径，壳体2于其端部的开口处向内弯折有弯折部，弯折部的设置能够防止连接法兰64脱出壳体2，弯折部形成让位孔，使得连接法兰64部分位于壳体2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无摩擦滑环，其特征在于，包括主轴芯轴(1)和壳体(2)，所述壳体(2)设置为环状且内部中空，所述主轴芯轴(1)嵌设于壳体(2)内部，所述壳体(2)内部设置有液态金属滑环(12)和光纤滑环(5)，所述液态金属滑环(12)套装在主轴芯轴(1)上，所述光纤滑环(5)与所述主轴芯轴(1)串联在一起；所述液态金属滑环(12)包括和主轴芯轴(1)固定连接的滑环轴(43)，所述滑环轴(43)的外部罩设有筒体(41)，所述筒体(41)内壁和滑环轴(43)外表面之间形成密闭空间，该空间内填充有液态金属(42)。2.根据权利要求1所述的无摩擦滑环，其特征在于，所述光纤滑环(5)和液态金属滑环(12)之间设置有连接轴(3)，所述连接轴(3)和主轴芯轴(1)同轴设置，所述主轴芯轴(1)的一端和所述滑环轴(43)固定连接、另一端和连接轴(3)固定连接，光纤滑环(5)通过连接轴(3)与所述主轴芯轴(1)串联在一起。3.根据权利要求1所述的无摩擦滑环，其特征在于，所述光纤滑环(5)包括光关节(51)和编码器(52)，所述编码器(52)固设于连接轴(3)的端部，所述编码器(52)的芯轴(521)和连接轴(3)同轴转动，所述光关节(51)和编码器(52)的芯轴(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭富强，岳军，
申请(专利权)人：大连宜顺机电有限公司，
类型：新型
国别省市：