[发明专利]一种滑环

说明书

技术领域

本发明涉及一种传输装置，具体地说，是涉及一种滑环。

背景技术

在石油钻井作业中，随钻测量、随钻测井及旋转导向工具等已经广泛应 用于石油勘探开发等作业中。现有的用于两个旋转件之间的电能和/或信号 的传输一般采用接触式滑环来进行。

由于两个相对旋转部件之间有泥浆等流体通过，所以需要设计旋转动密 封的结构。在高温、高压、振动及冲击等恶劣条件下，这种旋转动密封非常 容易泄漏，从而在滑环之间形成短路等故障，造成仪器电路的损坏。此外， 这种接触式滑环工作时容易产生电火花现象，磨损非常快，工作寿命受到限 制，而且接触式滑环结构复杂，可靠性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于需要提供一种滑环，用于完成两个旋 转件之间的电能传输。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种滑环，用于完成第一相 对旋转件和第二相对旋转件之间的电能传输，所述第一相对旋转件和第二相 对旋转件之间通过轴承形成一环形空间，其特征在于，该滑环包括电能发射 电路、第一滑环组件、第二滑环组件以及电能接收电路，其中：

所述电能发射电路，安装在所述第一相对旋转件上，用于通过逆变处理 将输入电流变换为高频交流电，将所述高频交流电激励于所述第一滑环组件 上；

所述第一滑环组件，位于所述环形空间中，安装在所述第一相对旋转件 上，连接所述电能发射电路，在所述高频交流电的激励作用下产生电能逆变 信号；

所述第二滑环组件，位于所述环形空间中，与所述第一滑环组件非接触 地相对设置在所述第二相对旋转件上，电磁耦合于所述第一滑环组件，用于 在所述电能逆变信号作用下产生感应电能；

电能接收电路，安装在所述第二相对旋转件上，与所述第二滑环组件相 连，用于对所述感应电能进行还原，获得所述电能。

优选地，所述滑环进一步包括信号发射电路及信号接收电路，其中：

所述信号发射电路，与所述第一滑环组件相连，用于对待传输信号进行 频移键控(FSK)编码处理，得到FSK编码信号发送给所述第一滑环组件；

所述第一滑环组件通过无线传输方式将所述FSK编码信号发送给所述 第二滑环组件；

所述第二滑环组件将所述FSK编码信号发送给所述信号接收电路；

所述信号接收电路，与所述第二滑环组件相连，用于对所述FSK编码 信号进行还原处理，得到FSK模拟信号。

优选地，所述第一相对旋转件为旋转部件，所述第二相对旋转件为非旋 转部件。

优选地，所述第一滑环组件包括发射磁芯、发射线圈以及第一支撑骨架， 其中：

所述发射磁芯，安装在所述第一支撑骨架上；

所述发射线圈，缠绕在所述发射磁芯的外周，用于在所述高频交流电的 激励下产生所述电能逆变信号；

所述第一支撑骨架，安装在所述第一相对旋转件上，与所述第一相对旋 转件保持相对静止。

优选地，所述发射线圈，进一步用于将FSK编码信号无线传输给所述 第二滑环组件。

优选地，所述发射线圈为一个线圈，所述发射线圈对所述FSK编码信 号及电能逆变信号合成得到合成信号，无线传输给所述第二滑环组件；

或者

所述发射线圈为两个线圈，分别为电能发射线圈及信号发射线圈，所述 电能发射线圈用于在所述高频交流电的激励下产生所述电能逆变信号；所述 信号发射线圈用于将所述FSK编码信号无线传输给所述第二滑环组件。

优选地，所述第二滑环组件包括接收磁芯、接收线圈以及第二支撑骨架， 其中：

所述接收磁芯，安装在所述第二支撑骨架上；

所述接收线圈，缠绕在所述接收磁芯的外周，用于在所述发射线圈的激 励下产生感应电能，将所述感应电能发送给所述电能接收电路；

第二支撑骨架，安装在所述第二相对旋转件上，与所述第二相对旋转件 保持相对静止。

优选地，所述接收线圈，进一步用于接收无线传输的FSK编码信号。

优选地，所述接收线圈为一个线圈，所述接收线圈接收到合成信号后进 行滤波，得到FSK模拟信号和感应电能；

或者