[发明专利]一种基于磁场耦合的旋转通信装置

说明书

本发明涉及一种基于磁场耦合的旋转通信装置，该装置包括定子、转子、旋转通信线圈组件、轴承及调节通信质量的调节螺钉和调整垫圈；旋转通信线圈组件包括内环线圈和外环线圈，内环线圈由漆包线旋转缠绕于圆柱型铁氧体外圈组成，外环线圈由漆包线螺旋缠绕于航空有机玻璃环内圈组成；内环线圈固定在转子上，外环线圈固定在定子上，双轴承保证内环线圈与外环线圈基本同轴，通过装在定子上的调节螺钉调节内、外环线圈的径向同轴，通过装在转子上的调整垫圈调节内、外环线圈的轴向对中；信号从内环线圈输入、外环线圈输出，或者从外环线圈输入、内环线圈输出。本发明具有结构尺寸小、成本低、装调容易等优点，能很好地实现近距离的数据传输。

技术领域

本发明涉及一种基于磁场耦合的旋转通信装置，属于无线通信领域。

背景技术

高速旋转机构固定端与旋转端之间的数据传递，受限于结构形式和数据高频特征，无法采用导线连接或通过机械滑环接触来完成信号传输，需要采用较高频宽无线传输方式。

耦合通信基于电感耦合方式，天线采用封闭式环形线圈，交变电流经过发送线圈产生交变磁场，接收线圈响应磁场变化并产生交变电压输出，从而建立通信链路，进行数据传输。在工业、医疗、军事应用领域，如机器人探测装置随承载平台的旋转、雷达扫描机构的下传通信链路等，需要传输装置尽量具备小型化、低成本、结构简单等特点，磁场耦合这种方式更具优势。

在耦合的过程中，接收线圈利用的是发送线圈产生的未辐射出结构的交变磁能，故在二者同心轴放置的时候通信质量表现最好。然而在旋转的过程中，影响同轴度的因素众多，如何保持旋转结构中接收线圈和发送线圈的同轴度，实现近距离通讯是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于磁场耦合的旋转通信装置。该装置结构尺寸小、稳定性好、耦合效率高，解决旋转结构的近场通讯问题。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：一种基于磁场耦合的旋转通信装置，包括：转子轴(1)、定子套筒(3)、前端盖(2)、后端盖(7)、第一轴承，第二轴承，内环线圈(4)，外环线圈(5)；

所述转子轴(1)能够绕其轴线旋转；

所述前端盖(2)通过第一轴承套装在转子轴(1)前端；

所述后端盖(7)通过第二轴承套装在转子轴(1)后端；

所述定子套筒(3)固定在前端盖(2)和后端盖(7)之间；

内环线圈(4)固定在转子轴(1)的中部；外环线圈(5)套设在内环线圈(4)外部，固定在定子套筒(3)上，内环线圈(4)和外环线圈(5)之间的距离为d。

所述转子轴(1)具有用于限位第一轴承第一凸起和用于限位内环线圈(4)的第二凸起，转子轴(1)是一个开有轴向槽的阶梯轴。

还包括轴套(6)，设置在内环线圈(4)和第二轴承之间。

还包括支撑圈(11)和调节螺钉(12)；所述调节螺钉(12)设置在所述外环线圈(5)和定子套筒(3)之间，调节螺钉沿径向依次穿过定子套筒(3)、支撑圈(11)。

还包括紧固件螺钉(9)和沉头螺钉(14)，紧固件螺钉(9)沿轴向将前端盖(2)固定至定子套筒(3)；沉头螺钉(14)沿轴向将后端盖(7)固定至定子套筒(3)。

转子轴(1)一侧具有凹槽，内环线圈(4)通过凹槽将引线引至旋转通信装置外部。

所述定子套筒(3)具有通孔，外环线圈(5)通过所述通孔将引线引至旋转通信装置外部。

内环线圈(4)为漆包线沿铁氧体外圈螺旋缠绕构成，进线口和出线口沿轴向对齐。