[实用新型]四通路导电滑环

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在高温高速旋转环境中实现两个相对转动机构的信号及电流传递的精密输电装置——四通路导电滑环。

背景技术

目前，国内制药、食品、轻工、化工、机械、汽车配件等行业自动化程度越来越高，而在有的行业，其工作环境温度较高，相应对自动化线上控制装置的要求随之提高。滑环-作为实现电信号在动静传输过程中的运转部件，不但要求其能承担输送电能的基本功能，而且要求其能在高温、高速运转的情况下保持正常的工作。一般情况下，滑环的正常工作温度＜80℃但在有的行业工作温度高达150℃，普通滑环就无法工作，给生产带来很大损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、在150-200℃高温环境中能可靠地工作的四通路导电滑环。

本实用新型所提供的四通路导电滑环采用如下技术方案：由输出接线端子1、输出接线盘2、壳体3、芯轴4、绝缘座5、四付电刷6、轴承7、输入接线板8、输入接线端子9、弹性导电片10、四路合金集电环11组成，合金集电环11和输出接线盘2套于可随用电设备旋转的芯轴4上，壳体3与芯轴4通过轴承7连接，绝缘座5位于芯轴4与合金集电环11间，电刷6与输入接线端子9相连，并与合金集电环11外圆弧线弹性接触，其特征是所述的电刷6为碳纤维-银基复合材料电刷，电刷6与弹性导电片10之间由可耐200℃高温的银粉导电胶12粘接，电刷6与合金集电环11的接触面为与集电环11外圆弧相应的凹面弧，所述的合金集电环11的表面粗糙率≤0.8μm。

本实用新型所提供的耐高温四通路导电滑环工作原理如下：四通路导电滑环的输入接线端子9与电刷6相连，四付电刷6与四路集电环11外圆弧线弹性接触，集电环11和输出接线盘2套于芯轴4上，位于芯轴4与合金集电环11间的绝缘座5将二者电隔离。当与导电滑环芯轴4相接的旋转用电设备需要工作时，输入电源通入输入接线端子9，电能通过电刷6接触传输到合金集电环11、输出端子1和用电设备，使用电设备得电工作。用电设备转动时，导电滑环的芯轴4、输出端子盘2、合金集电环11随之一同旋转，电刷6与合金集电环11外圆弧线弹性接触的工作方式，保证了电能持续不断地传输，实现从固定装置传输电能到旋转装置的功能。电刷6与合金集电环11的接触面为与合金集电环11外圆弧相应的凹面弧，合金集电环11表面的高光洁度加工，使电刷6与集电环11间具低力矩、低摩擦和低接触电阻等特点，在150-200℃高温环境下可以正常工作。采用“耐高温银粉导电胶”粘接工艺替代传统的电刷连接方式，使电刷具有良好的机械性能、耐高温性能和电气特征；用碳纤维-银基复合材料电刷替代传统的石墨电刷，大大降低了电刷与合金集电环的接触电阻，降低了二者之间的摩擦系数和因摩擦产生的热量，使其适合在高温、高旋转的工作环境，其使用寿命是常规石墨电刷的3-5倍，实现了传输性能和使用寿命的突破。

本实用新型所提供的四通路导电滑环结构简单、安装和维护方便、能在150-200℃高温环境中可靠地工作。

附图说明

图1为本实用新型所提供四通路导电滑环一个实施例的结构示意图之一(主视图)；

图2为本实用新型所提供四通路导电滑环一个实施例的结构示意图之二(图1的A-A向剖视图)。

图中：1、输出接线端子，2、输出接线盘，3、壳体，4、芯轴，5、绝缘座，6、碳-银基复合材料电刷，7、轴承，8、输入接线板，9、输入接线端子，10、弹性导电片，11、合金集电环，12、银粉导电胶。

具体实施方式：

下面结合附图说明本实用新型的实施。图1、图2为本实用新型所提供的四通路导电滑环一个实施例的结构示意图。该实施例是一个用于固定装置传输电能到旋转装置、额定电流为20A的耐高温四通路导电滑环。由图可知：该四通路导电滑环由输出接线端子1、输出接线盘2、壳体3、芯轴4、绝缘座5、碳纤维-银基复合材料电刷6、轴承7、输入接线板8、输入接线端子9、弹性导电片10、合金集电环11组成，输入接线端子9与弹性导电片10及电刷6相连，电刷6与集电环11的外圆以弧线弹性方式接触，集电环11和输出接线盘2套于芯轴4上。当与导电滑环芯轴4相接的旋转用电设备需要工作时，输入电源通入四通导电滑环的输入接线端子9，电能通过弹性导电片10和电刷6传输到集电环11、输出端子1和用电设备，使设备得电工作。用电设备转动时，导电滑环的芯轴4、输出接线盘2、集电环11随之一同旋转，电刷6与集电环11外圆弧线弹性接触的工作方式，保证了电能持续不断地传输，实现从固定装置传输电能到旋转装置的功能。在该实施例中电刷6采用碳纤维-银基复合材料制作，具有耐磨和电阻率低的特点，电阻率为0.06-0.09μΩ，使用寿命是普通电刷的3-5倍。弹性导电片采用铍青铜合金材料制作，具有弹性和导电性能好的特点。电刷6与弹性导电片10之间由可耐200℃高温的银粉导电胶12粘接，使电刷具有良好的机械性能、耐高温性能和电气特征；用碳纤维-银基复合材料电刷替代传统的石墨电刷及电刷6与集电环11的接触面设计成与集电环11外圆弧相应的凹面弧，大大降低了电刷与合金集电环的接触电阻，降低了二者之间的摩擦系数和因摩擦产生的热量，碳纤维-银基复合材料电刷在150-200℃高温环境下可以正常工作，其使用寿命是常规石墨电刷的3-5倍，实现了传输性能和使用寿命的突破。合金集电环采用锌铜合金材料制作，具有耐磨和导电性能好的特点，合金集电环表面进行高光洁度加工，其表面粗糙率≤0.8μm，降低了电刷与合金集电环间的摩擦和接触电阻。绝缘座5采用耐高温聚苯硫醚PPS(工程塑料)材料制作，在200℃温度下都不会发生形变。该四通路导电滑环整体构件的设计采用耐温、防形变材料，可最大限度的抑制温度变化引起的形变。该四通路导电滑结构简单、安装方便，在150-200℃高温环境中仍可以正常工作。本实用新型提供了一种在高温高速旋转环境中实现两个相对转动机构的信号及电流传递的精密输电装置-耐高温四通路导电滑环。