[发明专利]一种旋转导电装置

说明书

本发明涉及一种旋转导电装置，包括：外壳、中心轴和多层滚动导电单元，每层滚动导电单元分别包括外导电环、弹性滚环及内导电环，还包括环形保持架，环形保持架上设有多个定位空隙，对应地定位装配弹性滚环，在中心轴轴向上和中心轴周向上，环形保持架能够与定位空隙中的弹性滚环顶压配合，使得环形保持架通过同一滚动导电单元内的所有弹性滚环悬装在内导电环和外导电环之间。利用环形保持架将各弹性滚环隔离开，避免相互扰动，同时，环形保持架通过弹性滚环悬装在内导电环和外导电环之间，环形保持架不会与内导电环、外导电环接触，使得弹性滚环的转动不会受到意外阻碍，有效避免出现滑动摩擦的情况，提高滚动导电接触的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种旋转导电装置。

背景技术

目前运动部件之间的电力传输主要是滑动式电传输装置，传统的滑动式电传输装置（简称滑环）主要利用电刷和导电环环片之间的滑动电接触来传输功率/信号，但是滑动摩擦存在磨屑积累多、接触电阻相对较高、摩擦力矩大等固有缺陷，制约了滑动电接触的应用。

基于机械滚动/电接触理论，弹性滚环通过一定的径向变形能够保证适当的接触压力，从而保持稳定的电接触以构成滚动载流摩擦副，薄壁柔性环结构在弹性预紧力控制、小型轻质化方面较其它结构有一定优势，滚动式电传输装置具有寿命长、电噪声小、速度稳定度高、传输功率大等特点，在航天器，雷达等高端装备中有广阔的应用前景，是空间太阳能电站、空间站等大型航天设施电传输的重要发展方向。

在申请公布号为CN109638590A的中国发明专利申请中公开了一种滚动接触式旋转电传输装置，包括壳体、中心轴以及多层旋转导电单元，每层旋转导电单元包括外导电环、内导电环及柔性环，所有的外导电环和内绝缘环均沿中心轴轴向依次排布，相邻外导电环之间布置外绝缘环，相邻内导电环之间布置内绝缘环，并且，外导电环和外绝缘环与壳体固定，内导电环和内绝缘环与中心轴连接为一个整体，每层旋转导电单元中的柔性环布置多个，内导电环的外周面上设有滚道，外导电环的内周面上设有滚道，每个柔性环分别弹性顶压在内外导电环的滚道内，通过柔性环和内外导电环的相对滚动实现信号或电源动力的传输，有效减少摩擦磨损。

但是，上述滚动接触式电传输装置中，柔性环在周向上缺乏限位，使用过程中，柔性环容易出现周向移位，不能排除出现连续堆积的情况，在内外导电环高速相对转动过程中容易出现受力不均衡的问题。

在授权公告号为CN108512005B的中国发明专利中公开了一种滚动导电旋转关节，其在滚动式汇流环中对应弹性环配置有惰轮，在圆周方向上，任意相邻两弹性环之间设置有惰轮，用于放置在运动过程碰撞，从整个圆周来看，利用惰轮实现了弹性环的周向均布，有效避免了弹性环的周向集中的问题。

实际上，上述滚动导电旋转关节中，在多个滚动式汇流环之间设有绝缘层，在绝缘层上设置惰轮运动轨道对惰轮进行限位。但是由于绝缘层一般与壳体相对固定，当壳体和外环转动时，会驱使惰轮跟随转动，进而容易驱使弹性环跟随转动，在惰轮运行轨道和惰轮的作用下，导致弹性环容易与内环发生滑动摩擦，降低了滚动导电传输效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转导电装置，以解决现有技术中在与壳体相对固定装配的绝缘层上设置惰轮运行轨道以装配惰轮时，容易引起弹性环和内环发生滑动摩擦的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的旋转导电装置的技术方案是：一种旋转导电装置，包括：

外壳，内部转动装配有中心轴；

多层滚动导电单元，沿中心轴轴向依次分布，且在中心轴径向上布置在外壳和中心轴之间；

每层滚动导电单元分别包括沿中心轴径向依次布置的外导电环、弹性滚环及内导电环，外导电环与外壳固定装配，内导电环同轴固定套装在中心轴外，所述中心轴为绝缘轴或与内导电环绝缘装配，所述外壳为绝缘壳或与外导电环绝缘装配，所述弹性滚环和外导电环、内导电环弹性顶压导电接触，并与内导电环、外导电环分别滚动配合；