一種大功率滾動式匯流環裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種全自由度旋轉機構間信號和功率的傳輸裝置，特別是一種大功率滾動式匯流環裝置。
【背景技術】
[0002]匯流環是實現兩個全自由度旋轉機構間信號和功率的傳輸裝置，是衛星、雷達、空間站等設備中必不可少的重要部件，匯流環的傳輸性能和使用壽命直接影響了這些設備的性能和壽命。目前匯流環主要包括滑動式匯流環與滾動匯流環，其中
[0003]滑動式匯流環的制造技術比較成熟，正被廣泛的應用在兩個全自由度旋轉機構的接口上，但滑動式匯流環的摩擦力矩較大，滑動接觸方式使表面磨損嚴重，并造成波動電阻較大，不能滿足衛星、空間站等空間應用的高水平大功率的傳輸需要。
[0004]滾動匯流環技術由于單純依靠滾動體彈性變形電接觸預緊力，在空間長期運行狀態下，一方面真空條件不能實現對流換熱，另一方面，運行過程產生大量的電接觸焦耳熱、滾動摩擦熱、電弧熱，這些因素對滾動彈性變形體的材料、結構特性產生較大影響，誘發疲勞失效，從而影響了大功率、長壽命傳輸電信號。
[0005]申請號201310114534.2的國內專利公開了一種適用于大功率傳輸的滾動匯流環裝置，滾環裝置內部容納多個導電的滾環，可以有效的增大導線的截面積；滾環裝置與外環通過彈簧連接預緊，保證匯流環在正轉和反轉時的導電接觸。這種匯流環裝置在傳輸功率及信息時，要經過滾動盤和滾環兩次滾動傳輸過程，由于增加了一次滾動傳輸過程，就會增大波動電阻，增加制造成本，并降低滾環的可靠性。
[0006]申請號201010622163.5的國內專利公開了一種空間應用小型滾動式導電環組件，主要包括滾子、內環、外環和保持架；保持架通過定位輪固定在內外環的凸臺上，在定位輪之間安裝滾輪，滾子套在滾輪上，依靠自身的彈性變形卡在內外環形成的軌道中，完成傳輸目的。滾子使用薄壁彈性環，由于壁厚不僅要滿足電通路阻抗，還必須實現所需的徑向剛度和應力要求，以滿足所需的疲勞壽命要求，所以材料的選擇和裝配的要求都較高，成本增加。
【發明內容】
[0007]本發明解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供了一種大功率滾動式匯流環裝置。
[0008]本發明的技術解決方案是:一種大功率滾動式匯流環裝置，包括至少兩層匯流環，每層匯流環包括第一聯結器、第二聯結器、聯接軸、保持架、內環、外環、彈簧、第一耳孔、第二耳孔與主軸，其中
[0009]第一聯結器、第二聯結器均為圓臺狀結構，底面中心設有空腔，聯接軸安裝在第一聯結器、第二聯結器底面的空腔內，并將第一聯結器、第二聯結器固定連接，保持架為圓環狀結構，圓環狀結構壁上均勻設有圓孔，內環為圓環狀結構，內壁上均勻設有凹槽，對應凹槽的外壁上設有第一耳孔，外環為圓環狀結構，內壁上均勻設有凹槽，外環對應凹槽的外壁設有第二耳孔，彈簧安裝在第一聯結器、第二聯結器構成的空腔中，并將第一聯結器的側面端、第二聯結器的側面端均推壓至內環凹槽的內側面與外環凹槽的內側面，主軸置于保持架中并設有內線路孔，電流和信號內部傳輸線路從內環的第一耳孔經主軸的內線路孔穿出，外部傳輸線路從外環的第二耳孔穿出，形成傳輸一層電流和信號的匯流環，每層匯流環之間進行分隔并絕緣，每層匯流環的電流和信號內部傳輸線路從內環的第一耳孔經主軸的內線路孔穿出后與第一全自由度旋轉機構相連，外部傳輸線路從外環的第二耳孔穿出后與第二全自由度旋轉機構相連；當兩個全自由度旋轉機構轉動或扭動時，內環轉動，通過第一聯結器、第二聯結器在聯接軸、彈簧的作用下保持在內環和外環凹槽的內側面內滾動，電流或信號正常傳輸。
[0010]所述的保持架壁上均勻設有六個圓孔，內環壁上設有一個凹槽，外環壁上設有一個凹槽。
[0011]本發明與現有技術相比的優點在于:
[0012](I)本發明匯流環在內環外環中安裝成對使用的聯結器，增大了電流和信號的傳輸接觸面積，減少了滾動對電流和信號路徑的影響，為大功率的滾動傳輸提供了保障；
[0013](2)本發明匯流環在成對的聯結器中安裝彈簧，通過彈簧的壓力使聯結器側面與軌道接觸，不會對聯結器材料的疲勞和彈性產生較大影響，增加了匯流環的壽命，同時在選擇匯流環材料時只需要考慮傳導特性，擴大了選擇匯流環材料的范圍；
[0014](3)本發明匯流環在成對的聯結器中安裝彈簧，允許內環、外環在裝配時徑向發生一定的空間變化，同時固定連接的聯結器形狀也不需要完全相同，大幅降低了生產制造成本；
[0015](4)本發明匯流環結構簡單，避免了現有滾動回流環技術中的中間轉接機構，增加了使用可靠性，并降低了成本。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明一種大功率滾動式匯流環裝置的俯視剖面簡圖；
[0017]圖2為本發明一種大功率滾動式匯流環裝置的橫向剖面示意圖；
[0018]圖3為本發明一種大功率滾動式匯流環裝置中3層6通道滾動式匯流環裝置的縱向剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本發明提出一種大功率滾動式匯流環裝置，如圖1、圖2所示，本發明一種大功率滾動式匯流環裝置包括第一聯結器1、第二聯結器2、聯接軸3、保持架4、內環5、外環6、彈簧7、第一耳孔8、第二耳孔9、第一支撐架10、第二支撐架11、內絕緣板12、外絕緣板13、主軸14與箱體15。
[0020]第一聯結器1、第二聯結器2為圓臺狀結構，另一端中心設有空腔，聯結器成對使用；聯接軸3安裝在成對的第一聯結器1、第二聯結器2中間的空腔內，將第一聯結器1、第二聯結器2兩兩相連，并約束第一聯結器1、第二聯結器2只能沿聯接軸3做旋轉和軸向移動；保持架4為圓環狀結構