[发明专利]一种用于电传输旋转关节的导电滚环

说明书

本发明涉及了一种用于电传输旋转关节的导电滚环，该导电滚环包括内环、外环、保持架和2L个柔性环，L大于等于1；外环和内环轴向对应位置包括两个平行的滚道，每个滚道内安装有L个柔性环，L个柔性环在保持架的间隔下沿圆周方向均布，用于实现内环和外环之间的电联通，内环还开有第三个滚道，记为支撑滚道，位于两个柔性环滚道中间，保持架上还装有L个支撑轴承，所述支撑轴承内套圈采用销轴固定在保持架结构上，支撑轴承外套圈固定在滚环内环对应支撑滚道内，用于支撑保持架自身结构在轴向和径向定位，在这两个方向与柔性环保持独立。本发明实现了滚子间隔的同时解决保持架支撑，保持架刚度以及工艺性等问题。

技术领域

本发明涉及一种用于电传输旋转关节的导电滚环，用于载人空间站，太阳能空间发电站等超大功率使用场合，属于空间滚动导电环技术领域。

背景技术

滚环由于滚子数量多，接触电阻小，摩擦力矩小等优点适合于载人空间站，太阳能空间发电站等超大功率使用场合。

现有滚环结构保持架采用惰轮方案，相邻柔性环之间通过惰轮间隔。为支撑惰轮装置，内环设置有与其固定连接的轨道结构，柔性环与惰轮、惰轮与轨道之间均滚动接触，圆周方向要求柔性环与惰轮紧密相连，成一个整圈。因此各柔性环设计、加工、制造难度大，合格率低，承载能力差。

为降接触电阻，降低发热，提高电传输可靠性，应尽量增加柔滚环数量。在滚环转动工作中，多个柔性环绕绕中心轴做行星滚动。由于实际过程中的存在误差和滑动，连续运行过程中柔性环最终会互相碰撞、干涉而引起严重磨损。需要设计保持架对其进行间隔固定。

当前NASA、国内八院、五院等单位的滚环保持架有不同的间隔方案。但存在工艺性差、重量大等问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于电传输旋转关节的导电滚环，实现滚子间隔的同时解决保持架支撑，保持架刚度以及工艺性等问题。

本发明的技术解决方案是：一种用于电传输旋转关节的导电滚环，该导电滚环包括内环、外环、保持架和2L个柔性环，L大于等于1。

外环和内环周向相对的位置包括两个平行的滚道，每个滚道内圆周均布L个柔性环，L个柔性环在保持架的支撑下位于内环和外环之间，用于实现内环和外环之间的电联通，内环还开有第三个滚道，记为支撑滚道，位于两个柔性环滚道中间，保持架上还装有L个支撑轴承，所述支撑轴承内套圈采用销轴固定在保持架结构上，支撑轴承外套圈固定在滚环内环对应支撑滚道内，用于支撑保持架自身结构在轴向和径向定位，在这两个方向与柔性环保持独立。

所述保持架为异形环状结构，该环状结构沿轴向每隔一弧段朝相反的方向交替形成共L凹槽结构，L个支撑轴承内套圈采用销轴分别固定在L个保持架凹槽结构上。

优选地，上述电传输旋转关节的导电滚还包括2L个间隔轴承，间隔轴承分别固定安装在两个相反方向凹槽结构中间的弧段上用于限制外侧的柔性环圆周方向不能任意滚动，在滚环转动工作中，多个柔性环绕绕中心轴做行星滚动，同一滚道多个柔性环公转速度不完全一致；转动快的柔性环内侧推动间隔轴承外套圈，转动慢的柔性环内侧被间隔轴承外套圈推动，通过上述侧相互作用，实现柔性环间隔作用，防止同一滚道内柔性环相互碰撞而导致的严重磨损。

优选地，上述导电滚环同一个滚道上的间隔轴承在柔性环宽度方向的尺寸、位置与柔性环宽度方向尺寸、位置相同。

所述外环和内环上都设有引出线，所述引出线均采用刚性铜棒外套绝缘套筒制成。

所述绝缘套筒采用聚酰亚胺材料制成。

所述滚环组包括外环的外周沿轴向设有环形槽，外环引出线从外环的环形槽平行于外环轴线伸出。

所述内环的内周沿轴向设有环形槽，内环引出线从内环环形槽平行于内环轴线伸出。

所述保持架为铝合金刚性结构。