专利名称：无垫圈的液压转动接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及无垫圈的液压转动接头。具体来说，本发明涉及上述类型的转动接头，其特别适用于天线-雷达组的收集 器组件，该组件具有将该天线的电源、信号、RF辐射和冷却液传送到转动部分的功能。下面，本说明书将特别表述天线-雷达组的收集器组件的转动接头的应用，但应 该理解，天线-雷达组的收集器组件也可用于需要如此类型转动接头的不同应用中，而与 接头尺寸无关。
背景技术：
众所周知，其中有许多功率电子器件的主动性雷达天线的设计趋势涉及到要求排 除转动装置所产生的大量热。此外，需要获得高的局部交换系数和均勻的部件温度，这导致 选择使用液体作为热媒介。液体需要一调节装置来除去热量并保持该液体入口温度的恒 定。如果在转动部分中不能引入调节装置，则就存在着将“地面上”可用的液体传送和回收 到天线组的转动部分的问题。通常地，该功能由液压接头来实现，该接头可成为较为复杂组件的一部分，该组件 用于在转动部分中传送电功率和信号(集电环)以及射频(RF转动接头)。市场上有不同的技术方案可利用，其允许将加压流体传送到转动装置内。根据与具体应用相关的多个参数在目前可利用的众多方案中进行选择。特别影响 密封选择的主要参数是-流体类型；-传送到转动部分的流体的流率；-天线转速；-尺寸的几何限制，特别是接头的直径。具体来说，流体类型确定了保持密封蠕动(striscianti)部分润滑的可能性。如果采用水或水_乙二醇的混合物，则必须考虑低润滑性能力。流体流率确定了通道槽的尺寸，以便使得流体循环系统的压力损失减小到合理的值。天线转速和接头尺寸确定了可能的蠕动(strisciamento)密封元件的切向周向 速度。根据申请人的直接经验，目前市场上供应的转动接头有关转动接头收集器组的固 定部分和可动部分之间垫圈的密封存在着诸多问题，造成冷却液的泄漏，该液体压力和流 率的降低，因此，降低了冷却系统的效率。具体来说，所述垫圈密封性能的降低归咎于几种事件的组合，例如_可动部分的周向速度；-包括所述垫圈的材料的磨损，由收集器组的可动部分上的垫圈的摩擦 (sfregamento)弓丨起；
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-包括所述垫圈的材料的减弱，由包括所述垫圈的该材料和冷却混合物之间的可 能化学反应引起；-包括所述垫圈的材料的减弱，由正常使用过程中经受(subkect)的热变化 (sbalzi)弓I起；-垫圈材料的标准疲劳(affaticamento)，由系统连续操作(24小时)弓丨起。所述密封问题(泄漏和/或损失(perdite))不能得到控制，正如以上所述，这会 降低转动接头的效率，并会危害雷达系统的最优化操作。
发明内容
其中，根据对这些问题的探索研究，申请人实现了根据本发明的转动接头。鉴于以上所述，本申请人实现了根据本发明的转动接头，该接头允许解决上述的 问题和缺点，还允许确定性地解决转动接头的液压密封问题，并适用于每一种液体流率和 每一种转速，因此，对于大流率和低转速的应用特别有竞争力。除了明显的技术上改进，还富有意义地降低了成本和减少维护，进一步递增了所 提出方案的优点。本发明的另一方面在于，实现了在固定部分和可动部分之间没有密封垫圈的转动 接头。因此，本发明的特别目的是提供在收集器组的固定部分和可动部分之间没有垫圈 的液压转动接头，该转动接头包括与收集器组的固定部分形成一体的固定部分或定子，与 收集器组的可动部分形成一体的可移动部分或转子，所述定子设置有至少一种流体的入口 和出口，入口从设置在收集器组的所述固定部分上的调节系统引出，而出口通向该调节系 统，所述转子设置在由所述定子组成的内腔内，所述转子由两个转动臂组成，转动臂浸没在 所述定子内的液体中，所述臂分别包括液体抽吸管和排放管，该液体在收集器组的两部分 之间传送，所述转子设置有循环装置，用来在收集器组的两部分之间循环所述液体。特别地，根据本发明，所述定子具有带半圆截面的环形形状以及水平的截面。较佳地，根据本发明，定子的所述液体入口和出口包括有多个孔。还根据本发明，所述孔的位置径向地间隔开，彼此间隔至少90°。根据本发明，定子、调节系统和入口和出口共同构成一级回路。此外，根据本发明，所述转子放置在两个轴承上。具体地，转子的所述转动臂锚固在与收集器组的转动部分形成一体的圆柱形体 上。还根据本发明，所述用于循环流体的装置包括泵。根据本发明，定子、转子、循环装置和收集器组的液压部分构成二级回路。最后，根据本发明，所述容器是大气压的容器。
为了说明而不是限制的目的，现参照附图中的诸图，根据本发明的优选实施例来 描述本发明，附图中图1是根据本发明的无垫圈的液压转动接头的俯视图2是沿图1的线A-A截取的剖视图；图3是沿图1的线B-B截取的剖视图；图4是沿图1的线C-C截取的剖视图；图5是沿图1的线D-D截取的剖视图；图6是沿图1的线E-E截取的剖视图；图7是沿图1的线F-F截取的剖视图；图8示出图1转动接头的细节；以及图9示出设有根据本发明转动接头的天线-雷达组的示意图。
具体实施例方式观看附图中诸图，图中示出根据本发明的转动接头100，其设有转子1、定子2、两 个轴承3、止回阀4、90°接头5、检查盖6、最大液位开关7、最小液位开关8、一温度调节开 关9(15°C )、温度调节开关10(68°C )，以及供电连接器11。如图中所看到的，接头100由两部分组成，分别为固定部分1(定子)和可动部分 2(转子)。定子1与天线组(未示出，但在图9中大致用“天线”方块表示)的固定部分形 成一体，而转子2与天线组的转动部分形成一体且由此与天线形成一体。定子1基本上由半环形圆柱形组成，截面垂直于圆柱形轴线。定子1设有两个孔 21和22，孔合适地攻有螺纹以与设置在固定部分内的液体入口管23和出口管24连接，入 口管23从调节系统引出，而出口管24通向调节系统(未示出，但在图9中大致地用“液体 调节和循环单元”表示)。孔21和22沿径向方向间隔开至少90°。定子1、调节系统和连接管23、24构成一级回路，其中，定子1可认为是膨胀容器。定子1呈环形形状而不是简单的圆柱形，即使该形状对于装置的功能不是起决定 作用的，也不因此不恰当地限制本发明，定子1的环形形状具有很大的优点对应于其它可 能装置的转动轴线，诸如RF转动接头，留下自由空间。转子2放置在由定子1组成的内腔内，其由合适的转动轴承3支承。转子2由两 个转动臂25和26组成，两转动臂浸没在定子1液体内，并锚固到与天线下部成一体的圆柱 形体27m，转子由其驱动。两个臂25、26分别是用于冷却天线的液体抽吸管和排出管。为了 实现天线内液体的循环，合适的泵31必须安装在转动部分2内。由定子1、转子2、泵31和天线的液压部分组成的组件包括二级回路。还在该情形 中，定子1是回路膨胀容器。当一级回路和二级回路的泵运行时，到达接头100的流率代数和始终等于零，而 与一级回路和二级回路内流率值无关，于是，接头100定子1内液位保持恒定。接头100不需要对其合适的操作作任何特别的调整。在二级回路的抽吸分支25的入口处，设有单向(non ritorno)阀30 (图9)，防止 泵31不工作的该分支放空，从而避免该分支出现脱开(disirmesco)。合适地是，还在二级回路的返回分支上安装带有预加载弹簧的单向(non ritorno)阀，以便确保不可能发生由可能的空气侵入造成的天线回路放空。定子(Statoric)容器设有可视的监视器6以能够控制容器内的液位，在第一次启 动过程中，用管接头(b0CChett0ne)28来填充液体，并带有排放旋塞29。如果容器内的液位
5失控地增高，则设置一释放(stioro)通道来确保引导过多液体流出接头100外，以便不损 坏任何东西。此外，设置两个传感器7、8，其能够提供高和低液位报警信号，如果在回路内发生 会使接头100内流率失去平衡的偶然的阻塞或流率损失，则结果是液位变化反常。如以上 已经所述的，根据本发明的液压转动接头100已经实现了提供给固定在地面上的调节装置 到转动天线的制冷液体的传送和回收。基本解决方案是将制冷液体的循环分为两个环路一个在定子1或一级回路内， 一个在转子2或二级回路内。两个回路具有共同的大气压容器(自由表面(pelo Iibero))，它是接头100的基 本部件，两个回路中的每一个回路必须设置有液体循环泵。两个泵从容器(接头)中抽吸 液体，并将液体返回到容器。一级回路直接连接到构成容器的储罐，而二级回路通过合适形 状的管子从容器中抽吸液体和将液体引入到容器内，管子悬置在容器上方并连接到转动装置。从调节系统中到达的冷液体和从天线中到达的暖液体在容器内混合，因此达到中 间温度，该温度是计算两个回路流率的基础。容器理想地被认为是绝热系统，该容器是理想 的等流交换器，其中，由天线电子部件传送到二级回路的热量一体地传送到一级回路。所述容器处于大气压下，不需要液压的密封装置。与传统的方案相反，流体循环在单一回路内不发生中断，除了传送液体流动之外， 接头还必须传送使该液体在天线内循环所需的压力。这后一特征通常是指在液体循环通道 上采纳蠕动(strisciamento)密封装置。参数是三个液压参数、热参数和机械参数。液压参数是在天线内被输送的总的流率以及克服天线(或更一般的是转动部分 内的装置)内荷载(carico)损失所需的压力。热参数是要除去的热量和液体入口温度。机 械参数是尺寸约束和天线转动速度。根据本发明的方案的实现刚好依据具有如下主要参数的应用-流体类型水(40%)-乙二醇(etehilnic glicole) (60% )的混合物；-流体流率5000-110001/h；-天线转速6_15转/分；-对应于垫圈接触表面的接头直径400mm。根据本发明优选实施例，出于说明但不限制的目的，描述了本发明，但应该理解 到，本技术领域内的技术人员可引进各种修改和/或变化，而不脱离附后权利要求书所定 义的相关范围。
权利要求
在收集器组的固定部分和可动部分之间没有垫圈的液压转动接头，其特征在于，所述转动接头包括与所述收集器组的所述固定部分形成一体的固定部分或定子，与所述收集器组的所述可动部分形成一体的可动部分或转子，所述定子设置有至少一种流体的入口和出口，所述入口从设置在所述收集器组的所述固定部分上的调节系统引出，而所述出口通向所述调节系统，所述转子设置在由所述定子组成的内腔内，所述转子由两个转动臂组成，所述转动臂浸没在所述定子内的液体中，所述臂分别包括液体抽吸管和排放管，所述液体在所述收集器组的所述两部分之间传送，所述转子设置有使所述液体在所述收集器组的所述两部分之间循环的装置。
2.如权利要求1所述的液压接头，其特征在于，所述定子具有带半圆截面的环形形状 以及水平的截面。
3.如上述权利要求中任何一项所述的液压接头，其特征在于，所述定子的所述液体入 口和出口包括有多个孔。
4.如上述权利要求中任何一项所述的液压接头，其特征在于，所述孔处在径向相互间 隔开至少90°的位置。
5.如上述权利要求中任何一项所述的液压接头，其特征在于，定子、调节系统和入口和 出口共同构成一级回路。
6.如上述权利要求中任何一项所述的液压接头，其特征在于，所述转子放置在两个轴 承上。
7.如上述权利要求中任何一项所述的液压接头，其特征在于，所述转子的所述转动臂 锚固在与所述收集器组的所述转动部分形成一体的圆柱形体上。
8.如上述权利要求中任何一项所述的液压接头，其特征在于，所述用于循环流体的装置包括泵。
9.如上述权利要求中任何一项所述的液压接头，其特征在于，定子、转子、循环装置和 所述收集器组的液压部分构成二级回路。
10.如上述权利要求中任何一项所述的液压接头，其特征在于，所述容器是大气压的容ο全文摘要
本发明涉及在收集器组的固定部分和可动部分之间没有垫圈的液压转动接头(100)，该转动接头包括与收集器组的固定部分形成一体的固定部分或定子(1)，与收集器组的可动部分形成一体的可动部分或转子(2)，所述定子(1)设置有至少一种流体的入口(21)和出口(22)，入口从设置在收集器组的所述固定部分上的调节系统引出，而出口通向该调节系统，所述转子(2)设置在由所述定子(1)组成的内腔内，所述转子由两个转动臂组成，转动臂浸没在所述定子(1)内的液体中，所述臂分别包括液体抽吸管和排放管，该液体在收集器组的两部分之间传送，所述转子(2)设置有使液体收集器组的两部分之间循环的装置。
文档编号H01P1/06GK101904046SQ200780102048
公开日2010年12月1日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者C·阿格斯堤尼, D·阿摩尔, L·克奇, M·帕切罗蒂, P·博卡里尼, R·艾库维拉 申请人:塞莱斯系统集成公司