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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第三十八研究所

摘要：本发明涉及一种适用于信号传输的刷丝汇流环。包括环芯组件、外壳、一对以上的刷丝组件、内导线、外导线和外筒；环芯组件同轴安装于外壳内，且能转动；所述环芯组件包括内轴和若干导电环；改进在于：每只导电环的圆周上开设有两条刷丝槽；刷丝组件包括固定板和六组刷丝；每组刷丝包括四根刷丝，四根刷丝分为两对，呈倒八字形对称焊接在固定板上，且分别对应位于导电环的刷丝槽内，构成电接触摩擦副。工作时，刷丝组件通过外导线连接外部固定设备，环芯组件旋转将电信号通过内导线传递到内部转动设备。本发明电接触摩擦副极大减小了传输通道的轴向尺寸，使汇流环整体的体积可减小40%以上；降低了材料磨损，提高了电接触摩擦副使用寿命3～5年。

主权项：1.一种适用于信号传输的刷丝汇流环，包括圆柱状的环芯组件（1）、带有中心孔的底座（2）、轴承（3）、管状镂空的外壳（4）、一对以上的刷丝组件（5）、法兰盘状的压板（6）、内导线（7）、外导线（8）和外筒（9）；所述底座（2）和压板（6）分别固定设于外壳（4）的轴向两端；所述环芯组件（1）位于外壳（4）内，环芯组件（1）的一端通过轴承（3）和底座（2）固定连接，实现环芯组件（1）在外壳（4）内的转动；一对以上的刷丝组件（5）安装于外壳（4）的外部；所述环芯组件（1）包括内轴（11）、二十四只以上的导电环（12）和二十五只以上的绝缘环（13），二十四只以上的导电环（12）套设在内轴（11）上，所述绝缘环（13）位于相邻的导电环（12）之间，其特征在于：所述导电环（12）的圆周上均布开设有两条刷丝槽（121）；所述刷丝组件（5）包括六组刷丝和固定板（51）；每组刷丝包括四根刷丝（52），四根刷丝（52）分为两对，每对刷丝（52）呈倒八字形固定于固定板（51）上；六组刷丝沿固定板（51）等距分布，且与导电环（12）的轴向同方向；所述刷丝组件（5）的固定板（51）和外壳（4）固定连接，每组刷丝中一对刷丝（52）分别位于对应的一只导电环（12）的两条刷丝槽（121）内，使刷丝（52）和导电环（12）形成弹性压力接触；一对刷丝组件（5）中，一只刷丝组件（5）中的六组刷丝分别与十二只导电环（12）构成电接触摩擦副，另一只刷丝组件（5）中的六组刷丝分别与另十二只导电环（12）构成电接触摩擦副；一对刷丝组件（5）安装时，两块固定板（51）分别相对固定安装在外壳（4）的两侧，且沿导电环（12）的轴向错开，错开的距离为一对刷丝（52）的距离；所述每对刷丝（52）的两侧与固定板（51）之间的夹角均为50º～65º；所述刷丝槽为V形槽（121），槽深为0.3mm，槽口夹角为45º～60º；所述刷丝（52）的直径为0.3mm～1mm；工作时，所述刷丝组件通过外导线（8）连接外部固定设备，环芯组件（1）旋转并将电信号通过内导线（7）传递到内部转动设备。

全文数据：一种适用于信号传输的刷丝汇流环技术领域本发明主要涉及汇流环技术领域，具体涉及一种适用于信号传输的刷丝汇流环。背景技术传统电刷汇流环，主要依靠电刷和导电环滑动接触实现电源和信号的稳定传输。目前传统电刷汇流环存在的缺点主要有：1）由于电刷的结构体积较大，传输通道越多，汇流环整体尺寸越大，这对于空间要求小的场合不太适合；2）电刷材料为银基石墨，在与导电环滑动接触过程中，表面易发生磨损产生粉末，需要定期清理维护，否则会引起通道与通道间、通道与地间绝缘电阻的降低，甚至造成汇流环故障，从而影响设备的安全性。发明内容为了解决传统电刷汇流环体积大、维护周期短、费用高等技术问题，通过结构改进，本发明提供一种适用于信号传输的刷丝汇流环。一种适用于信号传输的刷丝汇流环包括圆柱状的环芯组件1、带有中心孔的底座2、轴承3、管状镂空的外壳4、一对以上的刷丝组件5、法兰盘状的压板6、内导线7、外导线8和外筒9；所述底座2和压板6分别固定设于外壳4的轴向两端；所述环芯组件1位于外壳4内，环芯组件1的一端通过轴承和底座2固定连接，实现环芯组件1在外壳4内的转动；一对以上的刷丝组件安装于外壳4的外部；所述环芯组件1主要包括内轴11、二十四只以上的导电环12和二十五只以上的绝缘环13，二十四只以上的导电环12套设在内轴11上，所述绝缘环13位于相邻的导电环12之间，以保证各信号通道间的绝缘性。该发明的主要改进在于：所述导电环12的圆周上均布开设有两条刷丝槽121；所述刷丝组件5包括六组刷丝和固定板51；每组刷丝包括四根刷丝52，四根刷丝52分为两对，每对刷丝52呈倒八字形焊接于固定板51上；六组刷丝沿固定板51等距分布，且与导电环12的轴向同方向；所述刷丝组件5的固定板51和外壳4固定连接，每组刷丝中一对刷丝52分别位于对应的一只导电环12的两条刷丝槽121内，使刷丝52和导电环12形成弹性压力接触；一对刷丝组件5中，一只刷丝组件5中的六组刷丝分别与十二个导电环12构成电接触摩擦副，另一只刷丝组件5中的六组刷丝分别与另十二个导电环12构成电接触摩擦副；一对刷丝组件5安装时，两块固定板51分别相对固定安装在外壳4的两侧，且沿导电环12的轴向错开，错开的距离为一对刷丝52的距离；工作时，所述刷丝组件5通过外导线8连接外部固定设备，环芯组件1旋转并将电信号通过内导线7传递到内部转动设备。进一步限定的技术方案如下：所述刷丝52的材料为金镍合金（AuNi9）。所述刷丝52的直径为0.3mm～1mm。所述每对刷丝52的两侧与固定板51之间的夹角α均为50º～65º。所述刷丝槽为V形槽，槽深为0.3mm，槽口夹角为45º～60º。所述导电环12材料为铝青铜合金（QA19），且表面为镀银处理。与传统的电刷汇流环相比，本发明的有益技术效果体现在以下方面：1．本发明以直径0.3～1mm的细刷丝代替电刷，与导电环接触，极大减小了传输通道的轴向长度（尺寸），汇流环整体的体积可减小40%以上。2.采用高性能电接触摩擦副设计技术，电接触材料采用耐磨性和导电性能更高的金镍合金（AuNi9）材料，降低了材料磨损，提高了电接触摩擦副使用寿命3～5年。3.导电环采用V型槽设计，保证转动过程中刷丝和导电环接触无间隙；采用冗余备份设计，在单个导电环加工有双V型槽，由两根刷丝与之配合实现滑动接触，避免因振动冲击等因素带来的轴向偏移错位，保证信号的持续可靠传输。4.可根据具体使用要求，灵活配置传输通道的数量，通道数量可达上百个。5.本发明具有结构紧凑、寿命长、可靠性高的优点，特别适用于信号传输。附图说明图1是本发明结构示意图；图2是去除外筒的刷丝汇流环结构示意图；图3是刷丝汇流环的爆炸分解视图；图4是环芯组件结构剖视图；图5是刷丝组件结构示意图；图6是电接触摩擦副的结构示意图；图7是导电环结构示意图；图8是导电环的局部放大图；图9是本发明实施例环芯组件与刷丝组件的装配示意图；图10是具有两对刷丝组件的刷丝汇流环结构示意图；图11是具有两对刷丝组件的刷丝汇流环的爆炸分解视图；图12是具有两对刷丝组件的环芯组件结构剖视图；图13是具有两对刷丝组件的环芯组件与刷丝组件的装配示意图。上图中序号：环芯组件1、带有中心孔的底座2、轴承3、外壳4、刷丝组件5、压板6、内导线7、外导线8、外筒9、导电环12、内轴11、绝缘环13、固定板51、刷丝52。具体实施方式下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。实施例1本实施例一种适用于信号传输的刷丝汇流环的传输通道数量：24，可传输电流1A～2A。参见图1、图2和图3，一种适用于信号传输的刷丝汇流环包括圆柱状的环芯组件1、带有中心孔的底座2、轴承3、管状镂空的外壳4、一对刷丝组件5、法兰盘状的压板6、内导线7、外导线8和外筒9。底座2和压板6分别固定安装在外壳4的轴向两端；环芯组件1位于外壳4内，环芯组件1的一端通过轴承3和底座2固定连接，实现环芯组件1在外壳4内的转动。参见图4，环芯组件1主要包括内轴11、二十四只导电环12和二十五只绝缘环13等，二十四只导电环12套装在内轴11上，相邻导电环12之间安装有绝缘环13，以保证各信号通道间的绝缘性。参见图7和图8，导电环12的圆周上均布开设有两条刷丝槽121；刷丝槽为V形槽，槽深为0.3mm，槽口夹角为50º。刷丝组件5包括六组刷丝和固定板51。参见图5和图6，每组刷丝包括四根刷丝52，四根刷丝52分为两对，每对刷丝52呈倒八字形焊接于固定板51上，刷丝52的两侧与固定板51之间的夹角α均为55º；六组刷丝沿固定板51等距分布，且与导电环12的轴向同方向。参见图9，一对刷丝组件5安装时，两块固定板51分别相对固定安装在外壳4的两侧，且沿导电环12的轴向错开，错开的距离为一对刷丝52的距离。每组刷丝中一对刷丝52分别位于对应的一只导电环12的两条刷丝槽121内，使刷丝52和导电环12形成弹性压力接触。一对刷丝组件5中，一只刷丝组件5中的六组刷丝分别与十二只导电环12构成电接触摩擦副，另一只刷丝组件5中的六组刷丝分别与另十二只导电环12构成电接触摩擦副。刷丝52材料为金镍合金（AuNi9），直径为0.3mm。导电环12材料为铝青铜合金（QA19），且表面镀银处理。工作时，刷丝组件通过外导线8连接外部固定设备，环芯组件1旋转并将电信号通过内导线7传递到内部转动设备。实施例2本实施例一种适用于信号传输的刷丝汇流环的传输通道数量：48，可传输电流3A～5A。参见图10和图11，一种适用于信号传输的刷丝汇流环包括圆柱状的环芯组件1、带有中心孔的底座2、轴承3、管状镂空的外壳4、两对刷丝组件5、法兰盘状的压板6、内导线7、外导线8和外筒9。参见图12，环芯组件1主要包括内轴11、四十八只导电环12和四十九只绝缘环13等，四十八只导电环12套装在内轴11上，相邻导电环12之间设有绝缘环13。导电环12的圆周上均布开设有两条刷丝槽121，刷丝槽为V形槽，槽深为0.5mm，槽口夹角为60º。刷丝组件5包括固定板51和六组刷丝。每组刷丝包括四根刷丝52，四根刷丝52分为两对，刷丝52呈倒八字形对称焊接在固定板51上，刷丝52的两侧与固定板51之间的夹角α均为55º；六组刷丝沿固定板51等距分布，且与导电环12的轴向同方向。参见图13，两对刷丝组件5安装时，四块固定板51两两相对，分别固定安装在外壳4的两侧，且沿导电环12的轴向错开，错开的距离为一对刷丝52的距离。两对刷丝组件5的固定板51固定安装在外壳4的外部，每组刷丝中一对刷丝52分别位于对应的一只导电环12的两条刷丝槽121内，使刷丝52和导电环12形成弹性压力接触。两对刷丝组件5中，两只刷丝组件5中的六组刷丝分别与二十四只导电环12构成电接触摩擦副，另两只刷丝组件5中的六组刷丝分别与另二十四只导电环12构成电接触摩擦副。其它结构同实施例1。刷丝52材料为金镍合金（AuNi9），直径为0.5mm。导电环12材料为铝青铜合金（QA19），且表面镀银处理。工作时，刷丝组件通过外导线8连接外部固定设备，环芯组件1旋转并将电信号通过内导线7传递到内部转动设备。

权利要求：1.一种适用于信号传输的刷丝汇流环，包括圆柱状的环芯组件（1）、带有中心孔的底座（2）、轴承（3）、管状镂空的外壳（4）、一对以上的刷丝组件（5）、法兰盘状的压板（6）、内导线（7）、外导线（8）和外筒（9）；所述底座（2）和压板（6）分别固定设于外壳（4）的轴向两端；所述环芯组件（1）位于外壳（4）内，环芯组件（1）的一端通过轴承（3）和底座（2）固定连接，实现环芯组件（1）在外壳（4）内的转动；一对以上的刷丝组件（5）安装于外壳（4）的外部；所述环芯组件（1）包括内轴（11）、二十四只以上的导电环（12）和二十五只以上的绝缘环（13），二十四只以上的导电环（12）套设在内轴（11）上，所述绝缘环（13）位于相邻的导电环（12）之间，其特征在于：所述导电环（12）的圆周上均布开设有两条刷丝槽（121）；所述刷丝组件（5）包括六组刷丝和固定板（51）；每组刷丝包括四根刷丝（52），四根刷丝（52）分为两对，每对刷丝（52）呈倒八字形固定于固定板（51）上；六组刷丝沿固定板（51）等距分布，且与导电环（12）的轴向同方向；所述刷丝组件（5）的固定板（51）和外壳（4）固定连接，每组刷丝中一对刷丝（52）分别位于对应的一只导电环（12）的两条刷丝槽（121）内，使刷丝（52）和导电环（12）形成弹性压力接触；一对刷丝组件（5）中，一只刷丝组件（5）中的六组刷丝分别与十二只导电环（12）构成电接触摩擦副，另一只刷丝组件（5）中的六组刷丝分别与另十二只导电环（12）构成电接触摩擦副；一对刷丝组件（5）安装时，两块固定板（51）分别相对固定安装在外壳（4）的两侧，且沿导电环（12）的轴向错开，错开的距离为一对刷丝（52）的距离；工作时，所述刷丝组件通过外导线（8）连接外部固定设备，环芯组件（1）旋转并将电信号通过内导线（7）传递到内部转动设备。2.根据权利要求1所述的一种适用于信号传输的刷丝汇流环，其特征在于：所述刷丝（52）的材料为金镍合金（AuNi9）。3.根据权利要求1所述的一种适用于信号传输的刷丝汇流环，其特征在于：所述刷丝（52）的直径为0.3mm～1mm。4.根据权利要求1所述的一种适用于信号传输的刷丝汇流环，其特征在于：所述每对刷丝（52）的两侧与固定板（51）之间的夹角均为50º～65º。5.根据权利要求1所述的一种适用于信号传输的刷丝汇流环，其特征在于：所述刷丝槽为V形槽（121），槽深为0.3mm，槽口夹角为45º～60º。6.根据权利要求1所述的一种适用于信号传输的刷丝汇流环，其特征在于：所述导电环（12）材料为铝青铜合金（QA19），且表面为镀银处理。

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