一种多层嵌套式光电旋转传输装置的制作方法

本实用新型涉及光电旋转传输装置，尤其是涉及一种多层嵌套式光电旋转传输装置。

背景技术：

光电旋转传输装置是由光信号传输部分、电传输部分、结构支撑组件等组成的电传输装置，可实现两个相对360°无限制自由旋转设备间功率和信号传输，主要应用于航空、航天、航海、兵器、风电等领域内需要进行光信号、功率信号和低压差分信号（简称lvds）的旋转电传输的系统中。

光电旋转传输装置在传输光电信号的过程中，往往受光电组合结构限制,产品结构大,且容易出现lvds视频信号传输受干扰影响大的问题。

国外美、欧等国家对光电旋转传输装置的制备工艺技术已经发展得比较成熟，但是局限其轴向长度较大，超过50mm以上，不能满足我国机载设备、监控测试设备和小型空间飞行器系统使用要求。

国内近年光电旋转传输装置的研制技术发展较快，对光电旋转传输装置的组合形式已取得一定进展，提升了光电旋转传输装置的应用范围，但对50mm内多层嵌套光电旋转传输装置的制备技术方面还没有形成成熟的制备工艺方法，受到了轴向空间尺寸的限制，同时，电功率和电信号在相对狭小的空间内传输，lvds电信号受电功率影响因素大，电信号的传输质量仍有较大差距。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种轴向尺寸控制在50mm内、多层径向嵌套、光信号、电功率信号和lvds电信号实行分层传输、满足高可靠和长寿命工作要求的光电旋转传输装置，该光电旋转传输装置能同时满足1路光信号、10路功率信号、20路lvds电信号的旋转传输要求，同时具备良好的光电传输性能。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种多层嵌套式光电旋转传输装置，特征是：由内到外进行布置共分为三层旋转传输层：光信号传输层、电功率传输层和lvds信号传输层，其中：

左连接盖板将光信号传输层的光信号组合支架、电功率信号传输层的电功率信号轴、lvds电信号传输层的lvds电信号组合支架连接在一起，形成固定端；右连接盖板将光信号传输层的光信号轴、电功率信号传输层的电功率信号组合支架、lvds信号传输层的lvds信号轴连接在一起，形成转动端；

光信号传输层由左尾纤、光信号左轴、光信号组合支架、光信号轴承、光信号右轴、右尾纤组成，光信号轴承的外壁与中空的光信号组合支架的右端内壁呈紧配合，且光信号组合支架的右端面与光信号轴承的右端面贴合；中空的光信号左轴的右中部与中空的光信号组合支架的内壁呈紧配合，且光信号左轴的右端面与光信号轴承的左端面贴合；左尾纤的右端设在光信号轴承内的中部，左尾纤的左端从左连接盖板的中间穿出，光信号轴承的外环与左尾纤、光信号左轴、光信号组合支架以浇注结构形成一个光信号传输层的固定端；中空的光信号右轴的左端面与光信号组合支架的右端面贴合，右尾纤的左端设在光信号右轴内，右尾纤的右端从右连接盖板的中间穿出，光信号右轴和右尾纤以浇注结构形成一个光信号传输层的转动端；

电功率传输层由电功率信号轴、电功率信号组合支架、电功率信号轴承、电功率信号左轴承端盖和电功率信号右轴承端盖组成，电功率信号轴内壁、外壁的结构均为阶梯结构，中空的电功率信号轴套在中空的电功率信号组合支架中，且在电功率信号轴和电功率信号组合支架的左右两端之间各设有一个电功率信号轴承，使得电功率信号轴能与电功率信号组合支架作相对旋转，电功率信号左轴承端盖和电功率信号右轴承端盖分别通过螺丝安装在电功率信号组合支架的左右两端，以盖住电功率信号组合支架左右两端的电功率信号轴承；在电功率信号轴的外侧壁上设有电功率信号环片组件，电功率信号环片组件由间隔放置的环片和绝缘片构成，在电功率信号组合支架的外侧壁上设有电功率信号电刷组件，电功率信号电刷组件上的电刷丝能与电功率信号环片组件上的环片进行滑动接触；光信号传输层紧密套于电功率传输层的电功率信号轴内；

lvds信号传输层由lvds信号组合支架、lvds信号轴承、lvds信号轴承端盖、lvds信号轴、lvds信号轴承、屏蔽罩组成，中空的lvds信号轴套在中空的lvds信号组合支架中，且在lvds信号轴和lvds信号组合支架的左右两端之间各设有一个lvds信号轴承，使得lvds信号轴能与lvds信号组合支架作相对旋转，两个lvds信号轴承端盖分别通过螺丝安装在lvds信号组合支架的左右两端，以盖住lvds信号组合支架左右两端的lvds信号轴承；在lvds信号轴的外侧壁上设有lvds信号环片组件，lvds信号环片组件由间隔放置的环片和绝缘片构成，在lvds信号组合支架的外侧壁上设有lvds信号电刷组件，lvds信号电刷组件上的电刷丝能与lvds信号环片组件上的环片进行滑动接触；在lvds信号组合支架的外侧壁上设有盖住lvds信号电刷组件的屏蔽罩；电功率传输层紧密套于lvds信号传输层的lvds信号轴承内。

在轴向结构上，以光信号传输层为长度包络，光信号传输层、电功率传输层和lvds信号传输层的轴向长度均控制在50mm内。

为了增加lvds电信号传输通道数量，采用电磁物理隔离措施，即：lvds信号传输层的lvds信号组合支架、lvds信号轴承端盖、lvds信号轴和屏蔽罩使用无磁材料，形成一个密封腔体，隔离功率和外界信号干扰。

本实用新型由内到外进行布置共分为三层旋转传输层：光信号传输层、电功率传输层和lvds信号传输层，通过机械结构的匹配设计，实现三层旋转传输部分的相互嵌套，且各自均能实现独立的旋转传输，互不影响，提高了旋转传输的可靠性和稳定性。

本实用新型具有如下突出特点：

1、光信号传输层实现光信号的旋转传输，结构采用了单轴承稳定结构，压缩轴向结构空间，能控制光信号旋转传输层的轴向长度控制在50mm内，并且光信号传输层的转动端和固定端均通过浇注固化而成，此种浇注固化的稳定刚性体保证50mm内的结构布置要求，也能延展旋转传输装置的径向空间；

2、电功率传输层的电功率信号轴布置结构为阶梯结构，有效匹配光信号传输层的外形结构，控制轴向长度在50mm内，有效传输10个电流5a/110v的环路；

3、为了增加lvds电信号传输通道数量，采用电磁物理隔离措施，即：lvds信号传输层的lvds信号组合支架、lvds信号轴承端盖、lvds信号轴和屏蔽罩使用无磁材料，形成一个密封腔体，隔离功率和外界信号干扰，匹配控制传输信号的阻抗，可传输20个lvds信号环路。

与传统光电旋转传输装置单独依靠光信号旋转、电信号传输的简单组合实现光电信号传输的方式相比较，本实用新型具有多层嵌套光电旋转传输功能，能在轴向长度控制在50mm内传输光信号通道1路、电功率10路，lvds电信号20路，且各个信号层可实现独立的旋转传输；本实用新型采用空间电磁隔离，降低了lvds电信号传输干扰，本实用新型具有传输高可靠性、低摩擦力矩、传输信号噪声低、抗干扰能力强等优点，尤其适用于我国各类机载设备、监控测试设备和小型空间飞行器系统的配套需求。

附图说明

图1为本实用新型的整体剖视图；

图2为光信号旋转传输部分的剖视图；

图3为电功率旋转传输部分的剖视图；

图4为lvds电信号旋转传输部分的剖视图。

具体实施方式：

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种多层嵌套式光电旋转传输装置，由内到外进行布置共分为三层旋转传输层：光信号传输层4、电功率传输层3和lvds信号传输层2，其中：

左连接盖板1将光信号传输层4的光信号组合支架18、电功率信号传输层3的电功率信号轴12、lvds电信号传输层2的lvds电信号组合支架6连接在一起，形成固定端；右连接盖板5将光信号传输层4的光信号轴21、电功率信号传输层3的电功率信号组合支架13和lvds信号轴9连接在一起，形成转动端；

光信号传输层4由左尾纤16、光信号左轴17、光信号组合支架18、光信号轴承19、光信号右轴20、右尾纤21组成，光信号轴承19的外壁与中空的光信号组合支架18的右端内壁呈紧配合，且光信号组合支架18的右端面与光信号轴承19的右端面贴合；中空的光信号左轴17的右中部与中空的光信号组合支架18的内壁呈紧配合，且光信号左轴17的右端面与光信号轴承19的左端面贴合；左尾纤16的右端设在光信号轴承19内的中部，左尾纤16的左端从左连接盖板1的中间穿出，光信号轴承19的外环与左尾纤16、光信号左轴17、光信号组合支架18以浇注结构形成一个光信号传输层4的固定端；中空的光信号右轴20的左端面与光信号组合支架18的右端面贴合，右尾纤21的左端设在光信号右轴20内，右尾纤21的右端从右连接盖板5的中间穿出，光信号右轴20和右尾纤21以浇注结构形成一个光信号传输层4的转动端；

电功率传输层3由电功率信号轴12、电功率信号组合支架13、电功率信号轴承14、电功率信号左轴承端盖15和电功率信号右轴承端盖8组成，电功率信号轴12内壁、外壁的结构均为阶梯结构，中空的电功率信号轴12套在中空的电功率信号组合支架13中，且在电功率信号轴12和电功率信号组合支架13的左右两端之间各设有一个电功率信号轴承14，使得电功率信号轴12能与电功率信号组合支架13作相对旋转，电功率信号左轴承端盖15和电功率信号右轴承端盖8分别通过螺丝安装在电功率信号组合支架13的左右两端，以盖住电功率信号组合支架13左右两端的电功率信号轴承14；在电功率信号轴12的外侧壁上设有电功率信号环片组件24，电功率信号环片组件22由间隔放置的环片和绝缘片构成，在电功率信号组合支架13的外侧壁上设有电功率信号电刷组件25，电功率信号电刷组件23上的电刷丝能与电功率信号环片组件22上的环片进行滑动接触；光信号传输层4紧密套于电功率传输层3的电功率信号轴12内；

lvds信号传输层2由lvds信号组合支架6、lvds信号轴承7、lvds信号轴承端盖8、lvds信号轴9、lvds信号轴承10、屏蔽罩11组成，中空的lvds信号轴9套在中空的lvds信号组合支架6中，且在lvds信号轴9和lvds信号组合支架6的左右两端之间各设有一个lvds信号轴承7，使得lvds信号轴9能与lvds信号组合支架6作相对旋转，两个lvds信号轴承端盖8分别通过螺丝安装在lvds信号组合支架6的左右两端，以盖住lvds信号组合支架6左右两端的lvds信号轴承7；在lvds信号轴9的外侧壁上设有lvds信号环片组件22，lvds信号环片组件22由间隔放置的环片和绝缘片构成，在lvds信号组合支架6的外侧壁上设有lvds信号电刷组件23，lvds信号电刷组件23上的电刷丝能与lvds信号环片组件22上的环片进行滑动接触；在lvds信号组合支架6的外侧壁上设有盖住lvds信号电刷组件23的屏蔽罩11；电功率传输层3紧密套于lvds信号传输层2的lvds信号轴承10内。

在轴向结构上，以光信号传输层4为长度包络，光信号传输层4、电功率传输层3和lvds信号传输层2的轴向长度均控制在50mm内。

为了增加lvds电信号传输通道数量，采用电磁物理隔离措施，即：lvds信号传输层2的lvds信号组合支架6、lvds信号轴承端盖8、lvds信号轴9和屏蔽罩11使用无磁材料，形成一个密封腔体，隔离功率和外界信号干扰。