[发明专利]一种可串联扩展的空心双向同轴大功率滚动导电旋转关节

权利要求书

1.一种可串联扩展的空心双向同轴大功率滚动导电旋转关节，其特征在于包括:外壳(1)、滚动式汇流环(2)、绝缘支架(5)、外盖板(6)、外转子电机(7)、中心裸电缆(14)、滚动轴承(12)和电机轴承(13)；

所述外壳(1)为圆筒状结构，中部设置有机械结构接口，用于安装外转子电机(7)，绝缘支架(5)也为圆筒状结构，设置在外壳(1)内且与外壳(1)同轴，中心裸电缆(14)沿轴线从绝缘支架(5)中穿过，外壳(1)与绝缘支架(5)之间设置有多个滚动式汇流环(2)，外盖板(6)将滚动式汇流环(2)封装在外壳(1)内部；外壳(1)的两端设置有机械和电气接口，用于连接航天器的太阳电池帆板，从而实现双向扩展；太阳电池帆板生成的电流通过滚动式汇流环(2)汇流到中心裸电缆(14)输出，外壳(1)与绝缘支架(5)之间相对旋转运动，从而实现太阳电池帆板的对日指向调整；

绝缘支架(5)和外盖板(6)之间设置有滚动轴承(12)，外转子电机(7)的旋转端和固定端之间设置有电机轴承(13)，外转子电机(7)的旋转端和外壳(1)固连，固定端与绝缘支架(5)固连，从而实现外壳(1)和绝缘支架(5)的相对旋转运动；

还包括绝缘层(3)和绝缘片(4)，绝缘层(3)为薄壁圆柱状结构，用于滚动式汇流环(2)与外壳(1)之间以及多个滚动式汇流环(2)之间的绝缘；绝缘片(4)为薄壁圆片状结构，用于滚动式汇流环(2)与外盖板(6)之间绝缘；

所述滚动式汇流环(2)为导电旋转结构，包括内环(8)、外环(9)以及弹性环(10)，外环(9)设计有凸台结构，用于和外壳(1)定位固连，内环(8)设计有凸台结构，用于和绝缘支架(5)定位固连，弹性环(10)在内环(8)、外环(9)之间的环形凹槽中滚动运动，用于外环(9)相对于内环(8)的滚动旋转；

滚动式汇流环(2)还包括在相邻两弹性环(10)之间设置的惰轮(11)，用于防止在运动过程碰撞；所述绝缘支架(5)采用聚醚醚酮绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的一种可串联扩展的空心双向同轴大功率滚动导电旋转关节，其特征在于：绝缘层(3)上设置有相应的惰轮(11)运动轨道。

3.根据权利要求1所述的一种可串联扩展的空心双向同轴大功率滚动导电旋转关节，其特征在于：弹性环(10)为薄壁弹性环结构。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种可串联扩展的空心双向同轴大功率滚动导电旋转关节，其特征在于：滚动式汇流环(2)的轴向与外壳(1)的轴向平行。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的一种可串联扩展的空心双向同轴大功率滚动导电旋转关节，其特征在于：绝缘支架(5)的外缘四周均布凹槽，用于为滚动式汇流环(2)的滚动定位，并为滚动式汇流环(2)汇流导线预留空间，绝缘支架(5)内部设置有加强筋，用于安装支撑中心裸电缆(14)。