滑环同步装置的制作方法

本实用新型涉及机电设备领域，具体涉及一种滑环同步装置。

背景技术：

工业设备的某些领域中，机械设备内部通常有更多多元运动需求，系统分为固定的基座端和360°连续无限制旋转的旋转端，系统从固定端到转动端必须传输功能电源和数据信号以进行驱动和控制，这种传输功能电源和数据信号的旋转联通装置也称作电气旋转关节或滑环。滑环通常安装在设备的转动中心，转动端连接设备的转动构件并随之旋转运动，也称为转子；滑环静止部分连接设备的固定结构，称为定子；滑环定子和转子端分别引出导线连接固定构件的电源与转动构件的终端电气，并做相对转动。滑环原理是内部有多个弹性金属触点与多个环形环槽同步滑动接触实现导通的；接通电源，设备的转动构件转动，因为滑环的转子引出的导线与设备的转动构件相连接，所以转子必须随同设备的转动构件同步转动，否则转子引出的与设备转动构件相连接的导线会出现绕线，甚至拉断的问题。

目前使用滑环时，滑环转子与设备的转动构件之间往往仅仅通过线束连接，当设备的转动构件转动时，只能通过连接线束来带动转子的旋转，转速较高时，滑环转子相对设备的转动构件的转动有不同步风险，严重时会导致绕线，接线焊点脱焊，甚至线路拉断。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种滑环同步装置，以缓解现有技术中存在的滑环的转子相对设备的转动构件的转动不同步的问题。

根据本实用新型，提供一种滑环同步装置，包括：转子、卡箍构件以及转动构件；

卡箍构件包括第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构用于与转子连接，第二连接结构用于与转动构件连接；

卡箍构件通过第一连接结构及第二连接结构将转子及转动构件连接在一起，以使转子与转动构件同步转动。上述结构，实现了转子与转动构件的同步转动，防止因转子与转动构件之间转动的不同步而导致的线束绕线以及焊点脱焊，甚至线束被拉断等问题。

进一步地，第一连接结构为卡接槽口，卡接槽口用于与转子的端引线位置设有的限位凸台对应卡接。卡接槽口与限位凸台卡接配合，限制了卡箍构件与转子之间的相对转动，使卡箍构件与转子达到同步转动的效果。

进一步地，第二连接结构为卡栓，卡栓用于与转动构件上设有的开口卡槽对应卡接。卡栓与开口卡槽卡接配合，限制了卡箍构件与转动构件之间的相对转动，使卡箍构件与转动构件之间达到同步转动的效果。

进一步地，开口卡槽的开口处设有限位结构。该限位结构在卡栓与开口卡槽卡接配合后发挥作用，防止卡栓在工作过程中脱出开口卡槽。

进一步地，卡栓为两组，分别位于卡接槽口的两侧；相应的，开口卡槽为两组，且两组开口卡槽分别与两组卡栓对应卡接。两组卡栓与开口卡槽的配合使系统结构更稳定，防止在传递大扭矩时，卡箍构件损坏。

进一步地，卡栓为U型回弹结构，且U型回弹结构的开口与卡接槽口相背。U型回弹结构能够通过弹性形变使卡栓与开口卡槽卡紧，同时有利于利用U型回弹结构的弹性变形便于拆装卡箍构件。

进一步地，U型回弹结构采用非金属弹性材料，在保证U型回弹结构弹性形变的基础上，非金属材料相对于金属材料成本低，可一次加工成型。

进一步地，卡箍构件包括过线槽，过线槽连通卡接槽口与U型回弹结构的U型腔。过线槽为卡箍构件上的开口结构，使线束能够通过过线槽进出卡接槽口，从而保证卡箍构件的顺利拆装。

进一步地，限位凸台的横断面为非圆形状，相应的，卡接槽口的横截面为非圆形状，且限位凸台的横断面与卡接槽口的横截面相匹配，卡接槽口的横截面为非圆形状，保证了卡接槽口与限位凸台卡紧时，卡箍构件与转子之间无法相对转动。

进一步地，转动构件为圆环结构，且套设于转子外侧，卡箍构件设置于转动构件与转子的顶部，并分别与转动构件与转子连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的滑环同步装置所具有的技术优势为：

本实用新型提供的滑环同步装置，包括：转子、卡箍构件以及转动构件；卡箍构件包括第一连接结构和第二连接结构，卡箍构件的第一连接结构与转子连接，限制了卡箍构件与转子之间的相对转动，使卡箍构件与转子能够同步转动，卡箍构件的第二连接结构与转动构件连接，限制了卡箍构件与转动构件之间的相对转动，使卡箍构件与转动构件能够同步转动，从而使转子与转动构件在卡箍构件的作用下同步转动，解决了现有技术中滑环转子仅通过线束与设备的转动构件相连，很容易出现转子与转动构件转动不同步的情况，最终导致线束绕线以及焊点脱焊，甚至线束被拉断的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的滑环系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的滑环系统剖面示意图；

图3为本实用新型实施例提供的卡箍构件结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的转动构件结构示意图。

图标：100-卡箍构件；110-卡接槽口；120-卡栓；121-弹性臂； 122-U型腔；130-过线槽；200-转子；210-限位凸台；300-转动构件； 310-开口卡槽；311-限位结构；400-固定构件；500-轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图4所示。

本实施例提供的一种滑环同步装置，包括：转子200、卡箍构件 100以及转动构件300；卡箍构件100包括第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构用于与转子200连接，第二连接结构用于与转动构件300连接；卡箍构件100通过第一连接结构及第二连接结构将转子200及转动构件300连接在一起，以使转子200与转动构件300 同步转动。此结构中，卡箍构件100的第一连接结构与转子200连接，限制了卡箍构件100与转子200之间的相对转动，使卡箍构件100 与转子200能够同步转动，卡箍构件100的第二连接结构与转动构件 300连接，限制了卡箍构件100与转动构件300之间的相对转动，使卡箍构件100与转动构件300能够同步转动，从而使转子200与转动构件300在卡箍构件100的作用下同步转动。防止因转子200与转动构件300之间转动的不同步而导致的线束绕线以及焊点脱焊，甚至线束被拉断的问题。优选地，卡箍构件100与转子200通过第一连接结构，针对第一连接结构，在转子200转动的径向方向与转动轴向方向上设置浮动余量，卡箍构件100与转动构件300通过第二连接结构连接，针对第二连接结构，在转动构件300的转动径向方向与转动轴向方向上设置浮动余量，浮动余量的设置目的在于，当转动构件300 受到外界或者自身的影响，转动出现偏心或者震动时，可以通过浮动余量进行吸收、缓冲，不会将转动构件300转偏心或者震动所产生的冲击通过卡箍构件100加于转子200上。

本实施例中优选地，第一连接结构为卡接槽口110，卡接槽口110 用于与转子200的端引线位置设有的限位凸台210对应卡接。卡箍构件100上的卡接槽口110与转子200上的限位凸台210的卡接配合，能够限制转子200与卡箍构件100之间的相对转动，从而使卡箍构件 100与转子200能够同步转动，配合上述卡箍构件100上的第二连接结构与转动构件300之间的连接，能够使转子200与转动构件300 同步转动；同时限位凸台210与卡接槽口110的配合便于拆卸与安装，只需将卡箍构件100上的卡接槽口110与限位凸台210进行对位套合，即可完成卡接操作，因此操作简便，效率高。

另外，采用螺纹连接或者销连接均可实现上述的限制卡箍构件 100与转子200之间的相对转动的效果。具体地，卡箍构件100上的第一连接结构处开设有通孔，螺栓穿过通孔与转子200上的螺纹孔配合紧固，从而限制了卡箍构件100与转子200间的相对转动。同理，将销块取代上述螺栓，键槽取代螺纹孔，通过销块与键槽的配合，也能够限制卡箍构件100与转子200间的相对转动。

本实施例中优选地，第二连接结构为卡栓120，卡栓120用于与转动构件300上设有的开口卡槽310对应卡接。卡箍构件100上的卡栓120与转动构件300上的开口卡槽310的卡接配合，能够限制转动构件300与卡箍构件100之间的相对转动，从而使卡箍构件100与转动构件300能够同步转动，配合上述卡箍构件100上的卡接槽口110 与转子200上的限位凸台210的连接，能够使转子200与转动构件 300同步转动；同时，卡栓120与开口卡槽310的卡接结构便于装配与拆卸，将卡栓120从开口卡槽310的开口处嵌入开口卡槽310，即可完成卡接操作，因此操作简便，效率高。

另外，采用螺纹连接或者销连接均可实现上述的限制卡箍构件 100与转动构件300之间的相对转动的效果。

本实施例的可选技术方案中，开口卡槽310的开口处设有限位结构311。由于转子200与转动构件300的同步转动时会出现震动，或者外界环境给予设备的不可控的冲击与震动，卡栓120有可能在工作过程中脱出开口卡槽310，导致卡箍构件100失效。开口卡槽310的开口处设置的限位结构311，可以防止卡栓120与开口卡槽310卡紧后，在上述的冲击与震动下，卡栓120脱出开口卡槽310，使卡栓120 与开口卡槽310的配合更加稳定可靠。

本实施例的可选技术方案中，所述卡栓120为两组，分别位于卡接槽口110的两侧；

相应的，开口卡槽310为两组，且两组开口卡槽310分别与两组卡栓120对应卡接。卡箍构件100上有两组卡栓120，因此，转动构件300上需要有两组与卡栓120配合的开口卡槽310；相对于单组卡栓120与开口卡槽310配合的结构，两组卡栓120与开口卡槽310 的配合在转子200与转动构件300同步转动的系统中结构更稳定，防止在传递大扭矩时，卡箍构件损坏。

本实施例的可选技术方案中，卡栓120为U型回弹结构，且U 型回弹结构的开口与卡接槽口110相背。卡栓120为开口向背向卡接槽口110开设的U型回弹结构，U型回弹结构的两个弹性臂121能够发生弹性弯曲形变，向两个弹性臂121的外端施加外力，使弹性臂 121发生弹性弯曲形变，使两个弹性臂121的外端距离变小，从而使 U型口变小，由于U型口变小，则可轻松通过开口卡槽310的开口进入到开口卡槽310中，同时，撤去外力，使两个弹性臂121回复初始状态，从而U型回弹结构与开口卡槽310配合卡紧。优选地，将U 型回弹结构设计为与开口卡槽310弹性配合，具体地，将U型回弹结构通过弹性形变进入开口卡槽310中后，撤去外力，两个弹性臂 121回弹至与开口卡槽310卡紧状态，而此时，两个弹性臂121并未完全回复初始状态，而是具有一定的弹性形变，此结构的好处在于U 型回弹结构的卡栓120与开口卡槽310之间存在挤压，防止卡栓120 脱出开口卡槽310。

当开口卡槽310的开口处设置有限位结构311时，此U型回弹结构的卡栓120能够通过弹性形变轻松的通过设有限位结构311的开口卡槽310，在卡紧之后，限位结构311能够防止U型回弹结构的卡栓120脱出开口卡槽310，从而在既保证限位效果的同时，还能够实现快速方便的拆装。与此同时，U型回弹结构的开口需背向卡接槽口 110开设，使两个弹性臂121的自由端向外，以保证两个弹性臂121 可以实现弹性形变。

本实施例的可选技术方案中，U型回弹结构采用非金属弹性材料，采用弹性材料以保证U型回弹结构的两个弹性臂121可以通过弹性形变顺利与开口卡槽310卡紧。在保证U型回弹结构弹性形变的基础上，非金属材料相对于金属材料成本低，可以一次加工成型。

本实施例的可选技术方案中，卡箍构件100包括过线槽130，过线槽130连通卡接槽口110与U型回弹结构的U型腔122。实际工况中，转动构件300与转子200之间往往连接有闭环线束，而卡箍构件100在装配时，无法绕过闭环线束与转子200以及转动构件300 卡接，因此，在卡箍构件100包括过线槽130，过线槽130为卡箍构件100上的开口结构，使线束能够通过过线槽130进出卡接槽口110，在装配过程中，可以根据实际工况需要，通过过线槽130将线束穿入或者穿出卡接槽口110。过线槽130连通卡接槽口110与U型回弹结构的U型腔122，目的在于利用U型回弹结构可以弹性形变的特点，能够适当的增大过线槽130的开口，使线束可以更方便快捷的进出卡接槽口110。

本实施例的可选技术方案中，限位凸台210的横断面为非圆形状，相应的，卡接槽口110的横截面为非圆形状，且限位凸台210的横断面与卡接槽口110的横截面相匹配。卡接槽口110需要与限位凸台210卡接，使转子200与卡箍构件100间无法相对转动，从而卡接槽口110与限位凸台210的作用面上需要有限制转动的相互作用施力的结构，而圆柱面或者球面无法提供该施力位置，因此卡接槽口110 与限位凸台210的横截面需设为为非圆形状，优选地，限位凸台210 的横截面为圆弧与直线围成的形状，此时，限位凸台210的作用面则为由矩形面与圆柱面围成的结构，卡箍构件100上的卡接槽口110的作用面则由与限位凸台210的作用面相匹配的矩形面与圆柱面围成，卡接槽口110与限位凸台219套合卡紧，起到了限制卡箍构件100与转子200之间相对转动的作用。而优选作用面为圆柱面与矩形面的围成的结构的限位凸台210的优点是，加工简单，圆柱面相对于其他平面加工更加方便，快捷，且矩形面与圆柱面相交产生夹角，在套合过程中能够达到卡紧、限位的目的。

本实施例的可选技术方案中，转动构件300为圆环结构，且套设于转子200外侧，卡箍构件100设置于转动构件300与转子200的顶部，并分别于转动构件300与转子200连接。滑环安装于设备的固定构件400的内部，转动构件300通过轴承500套设于固定构件400 的外部，并且能够相对于固定构件400转动。

下面描述一种包括上述滑环同步装置的滑环系统的工作过程，说明此滑环同步装置的实际效果，此方案中涉及的结构及连接均采用上述滑环同步装置中的优选技术方案。

该滑环系统中，滑环的定子端引出线束与电源接通，转子200 端引出线束与转动构件300接通，设备的转动构件300通过轴承500 套设于设备的固定构件400上，滑环安装于设备的固定构件400内部，且转子200伸出于固定构件400，滑环的定子与固定构件400固定安装，转子200包括位于转子200的端引线位置的限位凸台210，转动构件300包括位于转动构件300两端的开口卡槽310，该开口卡槽310 的开口处还设置有限位结构311，卡箍构件100包括位于两端的具有 U型回弹结构的卡栓120，还包括位于两端卡栓120之间的卡接槽口 110，该卡接槽口110的横截面为圆弧与直线围成的形状，该卡箍构件100还包括有连通卡接槽口110与U型回弹结构中U型腔122的过线槽130。安装时，将转子200的端引线位置引出的线束通过过线槽 130装入卡接槽口110中，将卡箍构件100的卡接槽口110与转子200 上的限位凸台210对位卡接，同时向卡栓120的U型回弹结构上的两个弹性臂121施加压力，使其弹性形变并装入开口卡槽310，撤去压力，使其自然恢复并与开口卡槽310卡紧。接通电源，通过滑环使设备导通工作，设备的转动构件300转动，由于卡箍构件100通过卡接槽口110与卡栓120连接了转子200与转动构件300，从而驱使转子 200随转动构件300同步转动，因此缓解了因转子200与转动构件300 之间转动的不同步而导致的线束绕线以及焊点脱焊，甚至线束被拉断的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。