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光纖滑環(huán)在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域中的應用

時間:2015-08-20 來源:

     一種光纖旋轉(zhuǎn)接頭,包括光纖滑環(huán),貫穿光纖滑環(huán)的轉(zhuǎn)子和定子開設(shè)有一個滑環(huán)通孔,定子中設(shè)置一個道威棱鏡,貫穿道威棱鏡的入射斜面和出射斜面開設(shè)有棱鏡通孔,在定子中,在棱鏡通孔的出射斜面外側(cè),設(shè)置第一光纖通道,在轉(zhuǎn)子中,在棱鏡通孔的入射斜面外側(cè)與第一光纖通道相應的位置設(shè)置第二光纖通道。本實用新型的光纖旋轉(zhuǎn)連接裝置,改變了光信號在滑環(huán)中的傳輸位置,使得滑環(huán)中心軸位置,以及以中心軸為軸線的滑環(huán)中心位置可以用于其他信號傳輸介質(zhì),使得在同一個滑環(huán)的有限安裝空間內(nèi)完成多種傳輸介質(zhì)的信號傳輸,大大提高了空間利用效率,使得各種介質(zhì)滑環(huán)有集成利用的可能。還包括一種信號傳輸方法。


  在工業(yè)設(shè)備的高端領(lǐng)域中,多有諸如公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)等多元相對運動的要求。其中旋轉(zhuǎn)體需要功能能源以及控制信號源,因此需要在旋轉(zhuǎn)體與聯(lián)接的電器部件間傳輸功能電源、弱電信號、光信號、氣壓、水壓、油壓等不同能源介質(zhì),因此必須使用旋轉(zhuǎn)連通裝置滑環(huán),負責為旋轉(zhuǎn)體連通、輸送能源與信號的電氣部件。根據(jù)傳輸介質(zhì)來區(qū)分,滑環(huán)分為電滑環(huán)、流體滑環(huán)、光滑環(huán)。滑環(huán)通常安裝在設(shè)備的旋轉(zhuǎn)中心,主要由旋轉(zhuǎn)與靜止兩大部分組成。旋轉(zhuǎn)部分連接設(shè)備的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)并隨之旋轉(zhuǎn)運動,稱為“轉(zhuǎn)子”,靜止部分連接設(shè)備的固定結(jié)構(gòu)的能源,稱為“定子”。使旋轉(zhuǎn)體在無限旋轉(zhuǎn)運動的同時,還能進行其它運動、或檢測旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的工作狀況。

  根據(jù)使用情況制作成各種特殊外形,混合傳輸電源、光源、流體壓力源,或與其它電氣元件配裝使用,如:特殊異形、超大外形,連體齒輪、鏈輪、皮帶輪、插頭,電源與光源混合,電源與壓力流體混合,配裝光、電、聲、溫傳感器、光纖收發(fā)器、壓力表、氣動元件等,組合成一種多功能的電氣件總成,以達到節(jié)省空間、簡化設(shè)計結(jié)構(gòu)的特殊要求。

  現(xiàn)今絕大多數(shù)的光纖旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(光纖滑環(huán))為共軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),共軸型光纖旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)耦合器件位于中心,此類器件的特點是光器件的光軸與互連器件中心軸重合,這種結(jié)構(gòu)可以保證連接器具有簡單的光路,為制作旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)提供較簡便的方法。

  但在動態(tài)信號傳輸過程中,有時伴隨氣、油和水等介質(zhì)的傳輸,如有些雷達信號傳輸過程中要伴隨高壓氣體的傳輸,這些介質(zhì)需要一個傳輸通道,且該通道經(jīng)常設(shè)置在中心軸的位置;有時在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的中心軸的部分需要放置滾軸、轉(zhuǎn)桶等器件,甚至是人體,其目的是進行拉伸、滾動或掃描等操作。由于中心軸被其他介質(zhì)或器件占用,光信號不能沿著與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中心軸重合的光軸進行傳輸,而大部分旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的光傳輸通道都占據(jù)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中心軸或附近區(qū)域,造成此類光纖滑環(huán)不能滿足上述場合的應用。
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