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光纤滑环在工业设备领域中的应用

时间:2015-08-20 来源:

     一种光纤旋转接头,包括光纤滑环,贯穿光纤滑环的转子和定子开设有一个滑环通孔,定子中设置一个道威棱镜,贯穿道威棱镜的入射斜面和出射斜面开设有棱镜通孔,在定子中,在棱镜通孔的出射斜面外侧,设置第一光纤通道,在转子中,在棱镜通孔的入射斜面外侧与第一光纤通道相应的位置设置第二光纤通道。本实用新型的光纤旋转连接装置,改变了光信号在滑环中的传输位置,使得滑环中心轴位置,以及以中心轴为轴线的滑环中心位置可以用于其他信号传输介质,使得在同一个滑环的有限安装空间内完成多种传输介质的信号传输,大大提高了空间利用效率,使得各种介质滑环有集成利用的可能。还包括一种信号传输方法。


  在工业设备的高端领域中,多有诸如公转、自转等多元相对运动的要求。其中旋转体需要功能能源以及控制信号源,因此需要在旋转体与联接的电器部件间传输功能电源、弱电信号、光信号、气压、水压、油压等不同能源介质,因此必须使用旋转连通装置滑环,负责为旋转体连通、输送能源与信号的电气部件。根据传输介质来区分,滑环分为电滑环、流体滑环、光滑环。滑环通常安装在设备的旋转中心,主要由旋转与静止两大部分组成。旋转部分连接设备的旋转结构并随之旋转运动,称为“转子”,静止部分连接设备的固定结构的能源,称为“定子”。使旋转体在无限旋转运动的同时,还能进行其它运动、或检测旋转状态下的工作状况。

  根据使用情况制作成各种特殊外形,混合传输电源、光源、流体压力源,或与其它电气元件配装使用,如:特殊异形、超大外形,连体齿轮、链轮、皮带轮、插头,电源与光源混合,电源与压力流体混合,配装光、电、声、温传感器、光纤收发器、压力表、气动元件等,组合成一种多功能的电气件总成,以达到节省空间、简化设计结构的特殊要求。

  现今绝大多数的光纤旋转关节(光纤滑环)为共轴旋转关节,共轴型光纤旋转关节的旋转耦合器件位于中心,此类器件的特点是光器件的光轴与互连器件中心轴重合,这种结构可以保证连接器具有简单的光路,为制作旋转关节提供较简便的方法。

  但在动态信号传输过程中,有时伴随气、油和水等介质的传输,如有些雷达信号传输过程中要伴随高压气体的传输,这些介质需要一个传输通道,且该通道经常设置在中心轴的位置;有时在旋转关节的中心轴的部分需要放置滚轴、转桶等器件,甚至是人体,其目的是进行拉伸、滚动或扫描等操作。由于中心轴被其他介质或器件占用,光信号不能沿着与旋转关节中心轴重合的光轴进行传输,而大部分旋转关节的光传输通道都占据旋转关节中心轴或附近区域,造成此类光纤滑环不能满足上述场合的应用。