无摩擦滑环的制作方法

本技术涉及导电滑环，尤其涉及无摩擦滑环。

背景技术：

1、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。

2、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

1、本实用新型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。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：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；

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、本实用新型公开的无摩擦滑环的有益效果：

11、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。

技术特征：

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；

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(521)连接。

4.根据权利要求3所述的无摩擦滑环，其特征在于，所述壳体(2)内设置有用于安装编码器(52)的固定框架(6)，所述固定框架(6)包括第一固定板(61)、第二固定板(62)和若干支杆(63)，所述第一固定板(61)和第二固定板(62)平行且相对设置，若干所述支杆(63)均布于两个固定板的边缘处，若干所述支杆(63)和两个固定板围成用于安装编码器(52)的空间，所述编码器(52)固设于该空间内。

5.根据权利要求4所述的无摩擦滑环，其特征在于，所述第一固定板(61)上开设有供连接轴(3)穿过的轴孔，所述连接轴(3)贯穿于轴孔后和编码器(52)的芯轴(521)连接，所述编码器(52)远离连接轴(3)的一侧和第二固定板(62)固定连接。

6.根据权利要求4所述的无摩擦滑环，其特征在于，还包括连接法兰(64)，所述连接法兰(64)的外径等于壳体(2)的内径，所述支杆(63)的一端和第一固定板(61)固定连接、另一端贯穿于第二固定板(62)后和连接法兰(64)固定连接。

7.根据权利要求6所述的无摩擦滑环，其特征在于，所述壳体(2)于其远离主轴芯轴(1)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(64)脱离壳体(2)。

技术总结
本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。

技术研发人员：谭富强,岳军
受保护的技术使用者：大连宜顺机电有限公司
技术研发日：20230406
技术公布日：2024/1/12