專利名稱：開放式微型分體輸電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可實現(xiàn)旋轉部件內部信號、功率傳輸?shù)奈⑿头煮w開放式輸電
裝置，可用于儀表、轉臺等機械設備的電量傳輸裝置。
背景技術：
目前，國內外采用的輸電裝置主要有兩種類型一種為光環(huán)輸電裝置，另一種為電 環(huán)輸電裝置。前者為無接觸式傳輸，可靠性高，但只能用于信號傳輸；后者為接觸式傳輸，不 可避免產生磨損物，影響接觸可靠性，但電環(huán)輸電裝置可同時用于信號和功率傳輸。對于電 環(huán)輸電裝置，主要有兩種結構形式一種為封閉疊裝式輸電裝置，另一種為一體式多路傳輸 輸電裝置。封閉疊裝式輸電裝置，電刷支架為塑壓件，存在高溫易變形，結構精度難保證，并 且為封閉結構，不易觀察和調試，同時，在長期工作后多余物容易累積，又不易返修與清理， 影響輸電可靠性；一體式輸電裝置結構緊湊、適宜多路傳輸，但制造困難、成本較高。另外， 以上兩種電環(huán)輸電裝置的導電滑環(huán)引線都采用手工錫焊技術，焊接一致性差、可靠性低。

實用新型內容本實用新型解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術不足，提供一種適宜15路電量以 內，結構簡單，能同時傳輸信號和功率的開放式微型分體輸電裝置。 本實用新型的技術解決方案是開放式微型分體輸電裝置，其特征在于包括電 刷組件和導電桿，電刷組件和導電桿為分體結構；其中電刷組件包括陶瓷骨架、絕緣檔板、 電刷支架、定位螺釘、電刷絲；導電桿包括芯棒、導電滑環(huán)、滑環(huán)引線；陶瓷骨架上加工定位 槽，電刷絲放置在所述的定位槽中通過絕緣檔板和粘接膠固定，形成陶瓷骨架組件，陶瓷骨 架組件通過定位螺釘固定在電刷支架上；導電滑環(huán)上設置引線導引和焊接槽，在焊接槽內 將滑環(huán)引線與引線導引焊接；導電滑環(huán)與芯棒之間通過灌封膠灌封定位。 本實用新型與現(xiàn)有技術相比的有益效果是 (1)本實用新型采用分體式結構，為可視安裝，過程中可調整電刷組件和導電桿的 相對位置，達到刷絲和滑環(huán)的準確對準。 (2)采用開放式結構，接觸磨損顆粒不易累積，同時檢查與清洗導電桿和刷絲方 便，有利于提高輸電可靠性。 (3)采用可加工陶瓷一次加工成型的電刷隔離結構，容易保證電刷絲的相對位置， 電刷隔離槽具有引導作用，電刷不易變形，保證輸電可靠性。 (4)實現(xiàn)了導電滑環(huán)引線的電子點焊焊接，為機械熔化焊，焊點承力能力強、質量 穩(wěn)定、可靠性高。
(5)采用寬、窄導電滑環(huán)配合雙、單電刷絲結構，實現(xiàn)了四點接觸冗余，可在不增大
輸電裝置體積的情況下，實現(xiàn)易受干擾電量的多冗余，提高輸電可靠性。
(6)電刷壓力易檢測、組件易拆裝及返修。
圖1為本實用新型開放式微型分體輸電裝置結構示意圖； 圖2為本實用新型開放式微型分體輸電裝置用電刷絲結構示意圖； 圖3為本實用新型開放式微型分體輸電裝置用導電滑環(huán)結構示意圖； 圖4為本實用新型開放式微型分體輸電裝置安裝應用實例示意圖。
具體實施方式如圖l所示，本實用新型由電刷組件和導電桿兩個相對獨立的部分組成。電刷 組件和導電桿為分體結構、單獨安裝。電刷組件由可加工陶瓷骨架1、絕緣檔板2、電刷 支架3、定位螺釘4、電刷絲5及其引線組成，其中，電刷絲，如圖2，為等腰三角形，材料為 AuCul4Pt9Ag4或Ir25，直徑為0. 2mm，尾部設計有圓弧把，易于進行刷絲壓力測試，零件采 用繞制工裝成形，然后進行熱穩(wěn)定時效處理，達到所需的硬度HUkgf/mm2) = 300±20。 用可加工陶瓷骨架1及其定位槽結構實現(xiàn)電刷絲的安裝與隔離及其電刷絲間的 絕緣，其作用在于實現(xiàn)機械裝置固定部分與外部電量的連接。定位槽分為單刷絲定位槽和 雙刷絲定位槽，二者的位置排列沒有要求，可自由組合，電刷組件裝配時，將焊有引線的電 刷絲5 —一放入可加工陶瓷骨架的定位槽中，并用絕緣檔板和粘接膠將電刷絲5固定，形成 陶瓷骨架組件，將其用鈹青銅定位螺釘4固定在電刷支架3上，整個組件的關鍵在于可加工 陶瓷骨架l定位槽的加工精度，要求相鄰兩定位槽之間的尺寸公差為士0.01mm，這直接決 定了電刷絲的陣列精度。 導電桿由芯棒6、導電滑環(huán)(窄導電滑環(huán)7、寬導電滑環(huán)9)、滑環(huán)引線10、以及灌封 膠8組成，多個導電滑環(huán)通過芯棒6和灌封膠8實現(xiàn)陣列式定位安裝與絕緣，其作用在于實 現(xiàn)旋轉部分電量的連接，導電滑環(huán)材料為可以選用AuAg20Cu10或AuAg20Cu30。如圖3所 示，導電滑環(huán)上設計有膠結加強高15，提高了膠結強度，同時，導電滑環(huán)上還設計有引線導 引槽13和焊接槽14，實現(xiàn)了引線的電子點焊焊接，裝配時，利用工裝和灌封膠8保證各導電 滑環(huán)的相對位置，灌裝后采用高精度車削加工技術，加工到所需的尺寸精度、形位精度以及 表面光潔度，實用新型的導電桿直徑為3mm，光潔度13級，呈鏡面。 如圖4所示，實際使用時，電刷組件11可通過電刷支架上的安裝孔和螺釘固聯(lián)到 機械裝置的固定部分，導電桿12可直接通過軸孔定位安裝在機械裝置的旋轉部分，調整二 者的相對位置，使刷絲和導電滑環(huán)借助彈性力可靠接觸，并保證每個電刷絲都與相應導電 滑環(huán)良好對準，即可實現(xiàn)轉動部件與固定部件之間電量的連續(xù)、可靠、穩(wěn)定傳輸。 本發(fā)明未詳細說明部分屬本領域技術人員公知常識。
權利要求開放式微型分體輸電裝置，其特征在于包括電刷組件和導電桿，電刷組件和導電桿為分體結構；其中電刷組件包括陶瓷骨架(1)、絕緣檔板(2)、電刷支架(3)、定位螺釘(4)、電刷絲(5)；導電桿包括芯棒(6)、導電滑環(huán)、滑環(huán)引線(10)；陶瓷骨架(1)上加工定位槽，電刷絲(5)放置在所述的定位槽中通過絕緣檔板(2)和粘接膠固定，形成陶瓷骨架組件，陶瓷骨架組件通過定位螺釘(4)固定在電刷支架(3)上；導電滑環(huán)上設置引線導引槽(13)和引線焊接槽(14)，在焊接槽(14)內將滑環(huán)引線(10)與引線導引焊接；導電滑環(huán)與芯棒(6)之間通過灌封膠(8)灌封定位。
2. 根據(jù)權利要求1所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的定位槽分為單刷絲定位槽和雙刷絲定位槽，單刷絲定位槽內放置單個電刷絲，雙刷絲定位槽內放置兩 個電刷絲。
3. 根據(jù)權利要求2所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的導電滑環(huán)包括窄導電滑環(huán)(7)和寬導電滑環(huán)(8)，窄導電滑環(huán)(7)和寬導電滑環(huán)(8)在芯棒(6)上的位 置分別與單刷絲定位槽和雙刷絲定位槽對應。
4. 根據(jù)權利要求l所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的電刷絲(5) 結構為等腰三角形，刷絲尾部設計有圓弧把。
5. 根據(jù)權利要求1或4所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的電刷絲(5) 材料為AuCul4Pt9Ag4或Ir25。
6. 根據(jù)權利要求1所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的導電滑環(huán)材 料為AuAg20Cu10或AuAg20Cu30。
7. 根據(jù)權利要求1或6所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的導電滑 環(huán)設計有膠結加強高。
8. 根據(jù)權利要求1所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的焊接采用電 子點焊焊接。
9. 根據(jù)權利要求1所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的定位螺釘材料選用鈹青銅。
10. 根據(jù)權利要求1所述的開放式微型分體輸電裝置，其特征在于所述的導電桿光潔度13級，呈鏡面。
專利摘要開放式微型分體輸電裝置，由電刷組件和導電桿構成，電刷組件主要由可加工陶瓷骨架和電刷絲組成，多個電刷絲利用陶瓷骨架實現(xiàn)陣列式定位安裝以及刷絲間的絕緣，其作用在于實現(xiàn)機械裝置固定部分與外部電量的連接；導電桿主要由導電滑環(huán)、芯棒和灌封膠組成，多個導電滑環(huán)通過芯棒和灌封膠實現(xiàn)陣列式定位安裝與絕緣，其作用在于實現(xiàn)旋轉部分電量的連接。裝配后，電刷絲利用自身彈性壓附在滑環(huán)上，最終實現(xiàn)兩部分的電量傳輸。本實用新型的電刷組件和導電桿可單獨、可視安裝，具有結構簡單、電刷壓力易檢測、組件易拆裝及返修的優(yōu)點，同時，采用單導電環(huán)結合雙刷絲的新型結構，實現(xiàn)了四點接觸冗余，具有抗干擾能力強、輸電可靠性高的優(yōu)點。
文檔編號H01R35/00GK201490551SQ20092022229
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權日2009年9月7日
發(fā)明者劉偉斌, 張沛晗, 張福禮, 李閃, 梁燕, 袁琪, 趙曉萍 申請人:北京航天控制儀器研究所