[发明专利]一种球刷式电滑环

说明书

技术领域

本发明涉及一种电滑环，特别是涉及一种具有结构简单、体积小、转速高、磨损小等特点的球刷式电滑环。

背景技术

电滑环也叫导电环、集流环、汇流环等，它可以用在任何要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中。传统的电滑环，其电刷多采用压簧碳刷或弹性丝刷来实现，由于这两种电刷的结构甚为复杂，导致其体积较大、转速慢。此外，针对压簧碳刷而言，由于其经过长期转动摩擦后容易产生碳屑，且经过日积月累的碳屑很可能造成相邻的电极相接触而发生短路；针对弹性丝刷而言，由于其与电极之间为单点接触，导致其磨损速度较快，并造成电流通过能力差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种球刷式电滑环。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种球刷式电滑环，包括转子绝缘盖板和定子绝缘底座，转子绝缘盖板转动装配于定子绝缘底座上；还包括至少两个与转子绝缘盖板同轴联动的转子导电圈、至少两个与定子绝缘底座相对静止的定子导电圈、至少两转子电极、至少两定子电极和至少两组球刷，各转子导电圈、各定子导电圈分别同心装配于转子绝缘盖板和定子绝缘底座之间，且各转子导电圈分别与相配对的定子导电圈之间滚动配合有至少一组球刷；各转子电极分别透过转子绝缘盖板与相应的转子导电圈相连接，各定子电极分别透过定子绝缘底座与相应的定子导电圈相连接。

还包括多个滚珠和一滚珠堵头，所述定子绝缘底座的外侧壁周圈设有环状的第一弧形槽，所述转子绝缘盖板的外缘周圈向下延伸有一第一环形折边，且该第一环形折边的内侧壁周圈设有环状的第二弧形槽，该第一环形折边的外侧壁设有一贯通该第二弧形槽的开口；所述转子绝缘盖板的第一环形折边包覆于所述定子绝缘底座的外侧壁的外侧，且其第二弧形槽与所述定子绝缘底座的第一弧形槽相对应，形成径向尺寸与滚珠的径向尺寸相一致或基本一致的空腔，多个滚珠分别由第一环形折边的开口进入并滑套于第一弧形槽与第二弧形槽形成的空腔内；滚珠堵头的内侧端面具有适配于滚珠的弧面结构，该滚珠堵头封堵于第一环形折边的开口内。

所述定子绝缘底座的顶面周圈设有若干同心的环形凹槽，所述各个定子导电圈分别固定套装于一环形凹槽内，所述各个转子导电圈分别活动套装于与之相配套的定子导电圈的同一环形凹槽内，且所述各个转子导电圈分别位于与其相配套的定子导电圈的外侧或内侧；所述转子绝缘盖板的内侧底面设有若干同心的凸环，各凸环分别抵向一转子导电圈。

所述各转子导电圈与所述球刷相接触的壁面周圈分别设有一个或一个以上呈环状的第三弧形槽，所述各个定子导电圈与所述球刷相接触的壁面周圈分别设有一个或一个以上呈环状的第四弧形槽；各第三弧形槽分别与相配对的第四弧形槽对应配合，形成径向尺寸与所述球刷的径向尺寸相一致或基本一致的环形腔，各环形腔内分别容纳有一组所述球刷。

所述各环形凹槽的槽底面分别沿其径向分为第一环形段和第二环形段，第一环形段与第二环形段形成台阶过渡，且第一环形段低于第二环形段，第二环形段的径向尺寸小于所述定子导电圈的径向尺寸；所述各转子导电圈分别位于第一环形段的上方，所述各定子导电圈分别抵压于第二环形段的顶端。

所述转子导电圈、定子导电圈、转子电极、定子电极的数量分别为2～5个。

所述定子绝缘底座的外侧壁与所述第一环形折边的内侧壁之间还套装有第一密封圈，所述定子绝缘底座的内侧壁呈台阶结构，所述转子绝缘盖板的内缘周圈向下延伸有一包覆所述定子绝缘底座的内侧壁顶部的第二环形折边，该第二环形折边与所述定子绝缘底座的内侧壁顶部之间套装有第二密封圈。

所述定子绝缘底座的台阶结构的台面上设有若干安装孔和若干泄水孔。

本发明的一种球刷式电滑环，其球刷即为实心的导电球体，其各转子导电圈与配套的球刷、定子导电圈分别是导电接触元件。工作时，各转子导电圈分别随转子绝缘盖板同轴转动，而各定子导电圈则分别与定子绝缘底座相对静止，各组球刷分别随对应的转子导电圈与定子导电圈的相对运动形成滚动配合，并使各转子导电圈分别与相配套的定子导电圈实现电气连接。由于各球刷在滚动过程中分别与各转子导电圈及定子导电圈之间形成多点接触，因而其不仅电流通过能力强，还使各球刷的滚动接触磨损很小，使用寿命长。各转子导电圈与配套的球刷、定子导电圈又分别构成轴承运动元件，因而其转速较高。

与现有技术的电滑环相比，本发明的有益效果是：