【技术实现步骤摘要】
本技术属于导电滑环，具体涉及一种集成式动力导电滑环。
技术介绍
1、导电滑环是一种能够在旋转部件之间传输电力和信号的机械装置，又称导电环、集电环、集流环和汇流环等，导电滑环通常由一个外固定部分和一个内旋转部分组成，它们之间通过电刷或接触环来实现电气连接。导电滑环特别适合应用于无限连续旋转，同时又需要从固定端向旋转运动端传递数据的场合。具体来说，导电滑环在工业自动化、航空航天和机器人技术等领域具有广泛的应用需求。导电滑环的类型和结构也有很多种，包括单环、多环、集成式、模块化式、光纤式、液压式、气动式等。
2、现有的导电滑环存在一些局限性。例如，某些应用场景需要传递电机轴的动力，并且需要在同一设备中实现导电功能。目前的解决方案可能需要使用多个不同的装置或复杂的结构，如采用联轴器、一系列齿轮传动或同步带传动系统等进行单一的机械传动而不具备电连接，这便增加了系统的复杂性和成本，并且可能会引起可靠性和维护性方面的问题。
技术实现思路
1、针对上述的不足，本技术提供了一种集成式动力导电滑环，能够同时实现传递电机轴的动力以及作为导电滑环使用的功能，简化了系统结构，减少成本，提高可靠性，并且更适合于多种应用场景。
2、本技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种集成式动力导电滑环，包括外壳、滑环本体和传动轴。外壳呈筒状且两端分别设有上端盖和下端盖，外壳通过螺纹连接的方式连接上端盖和下端盖，外壳的腔壁连接有位置传感器。滑环本体安装至外壳的内部，滑环本体包括转子组件和
4、进一步地，传动轴内开设有走线槽，走线槽相对传动轴的轴线成对称设计，传动轴设有与绝缘套筒呈过盈配合的限位锥面，以限制传动轴与绝缘套筒的周向相对转动。传动轴的端部还开设有螺纹孔，传动轴的内部具有d形通孔，以便于与外界的动力输入轴配合连接。
5、进一步地，下端盖开设有下螺纹孔，上端盖开设有上螺纹孔，连接螺栓通过上螺纹孔和下螺纹孔对接线柱形成固定限位，上端盖的两侧开设有走线孔，两个走线孔相对上端盖的轴线呈对称设置，走线孔为接线柱所连接的刷丝的外接线预留孔。接线柱的两侧布置有调整垫片，调整垫片为电木材料。交叉滚子轴承的外圈依靠上端盖定位，另一端依靠传动轴的台阶面定位。深沟球轴承的外圈依靠下端盖定位，另一端依靠传动轴的台阶面定位。
6、进一步地，沿绝缘套筒的延伸方向，绝缘套筒开设有容纳动力线的第一凹槽和容纳信号线的第二凹槽，第一凹槽贯穿绝缘套筒，第二凹槽延伸至绝缘套筒的三分之一处，各动力铜环和信号铜环的两侧均具有绝缘片。最外侧绝缘片通过胶水固定在绝缘套筒上，以限制最外侧绝缘片内侧零件发生轴向窜动。动力铜环和信号铜环所连接的线路由第一凹槽和第二凹槽进行限位，第一凹槽和第二凹槽出来的线路再经由传动轴设有的走线槽通往外界。
7、进一步地，动力铜环的数量为4个，信号铜环的数量为8个，两者均分布在绝缘套筒的两侧。相邻的动力铜环或信号铜环之间均设有绝缘片。接线柱的数量为4个，绝缘套筒的左侧和右侧均设有2个接线柱，刷丝间隔安装至接线柱。
8、进一步地，第一凹槽、第二凹槽、走线槽和走线孔均位于同一水平面上，且第一凹槽具有与其同轴设置的走线槽和走线孔，第二凹槽具有与其同轴设置的走线槽和走线孔，便于对线束进行走线。
9、进一步地，绝缘套筒的上端安装至交叉滚子轴承，绝缘套筒的下端安装至深沟球轴承。绝缘套筒通过两端定位，保证转子组件转动的稳定性，避免转动过程中转子组件的尾部发生摆动。
10、进一步地，信号铜环、动力铜环、刷丝均采用铜合金且表面均进行镀硬金处理。
11、进一步地，转子组件与传动轴具有连接状态和分离状态，当转子组件与传动轴处于连接状态时，传动轴为转子组件提供旋转动力；当转子组件与传动轴处于分离状态时，转动设备为转子组件提供旋转动力。当传动轴与外部动力输入旋转轴配合时，转子组件的转动动力可由传动轴内部配合的动力输入旋转轴提供，并可根据动力输入设备的特点实现自锁或自由转动；当传动轴不与外部动力输入旋转轴配合时，转子组件的转动动力也可由转子出线连接的转动设备提供。
12、进一步地，位置传感器能够检测转子组件的偏转角度，位置传感器与转动设备的电机数据连接。位置传感器能够将监测数据输送至运动控制器，并与转向电机所设的编码器产生的转向数据实时对比计算误差，实现全闭环控制。
13、本技术的有益效果：
14、现有市场中应用的导电滑环多为被动跟随型，转子组件的旋转运动只能依赖与转子组件出线连接的转动设备提供，该种模式对于只需要电能供给和信号交换的应用场景较为适用，但由于该种导电滑环的连接方式刚度低、强度小，非常不适用于较大扭矩的场合，因而这种类型的导电滑环常常受到磨损以至于其寿命较短。另一方面，现有的导电滑环多为实心或内部圆形中空，很少有可直接与动力输入旋转轴连接的情况。针对这些问题与不足，本专利提供一种集成式动力导电滑环，通过将传动轴与导电滑环进行集成设计，在一个装置内既实现机械连接与动力传递，也实现稳定的电能输送与信号交换，这在很大程度可以简化设备的结构，节省设备空间，具有较高可靠性。
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1.一种集成式动力导电滑环，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述传动轴内开设有走线槽，所述走线槽相对所述传动轴的轴线成对称设计，所述传动轴设有与所述绝缘套筒呈过盈配合的限位锥面，所述传动轴的端部还开设有螺纹孔，所述传动轴的内部具有D形通孔。
3.根据权利要求2所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述下端盖开设有下螺纹孔，所述上端盖开设有上螺纹孔，连接螺栓通过所述上螺纹孔和所述下螺纹孔对所述接线柱形成固定限位，所述上端盖的两侧开设有走线孔，所述接线柱的两侧布置有调整垫片。
4.根据权利要求3所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，沿所述绝缘套筒的延伸方向，所述绝缘套筒开设有容纳动力线的第一凹槽和容纳信号线的第二凹槽，所述第一凹槽贯穿所述绝缘套筒，所述第二凹槽延伸至所述绝缘套筒的三分之一处，各所述动力铜环和所述信号铜环的两侧均具有所述绝缘片。
5.根据权利要求1所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述动力铜环的数量为4个，所述信号铜环的数量为8个，所述接线柱的数量为4个，所述
6.根据权利要求4所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述走线槽和所述走线孔均位于同一水平面上，且所述第一凹槽具有与其同轴设置的所述走线槽和所述走线孔，所述第二凹槽具有与其同轴设置的所述走线槽和所述走线孔。
7.根据权利要求1所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述绝缘套筒的上端安装至所述交叉滚子轴承，所述绝缘套筒的下端安装至所述深沟球轴承。
8.根据权利要求1所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述信号铜环、所述动力铜环、所述刷丝均采用铜合金且表面均进行镀硬金处理。
9.根据权利要求1所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述转子组件与所述传动轴具有连接状态和分离状态，当所述转子组件与所述传动轴处于连接状态时，所述传动轴为所述转子组件提供旋转动力；当所述转子组件与所述传动轴处于分离状态时，转动设备为所述转子组件提供旋转动力。
10.根据权利要求1所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述位置传感器能够检测所述转子组件的偏转角度，所述位置传感器与转动设备的电机数据连接。
...【技术特征摘要】
1.一种集成式动力导电滑环，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述传动轴内开设有走线槽，所述走线槽相对所述传动轴的轴线成对称设计，所述传动轴设有与所述绝缘套筒呈过盈配合的限位锥面，所述传动轴的端部还开设有螺纹孔，所述传动轴的内部具有d形通孔。
3.根据权利要求2所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述下端盖开设有下螺纹孔，所述上端盖开设有上螺纹孔，连接螺栓通过所述上螺纹孔和所述下螺纹孔对所述接线柱形成固定限位，所述上端盖的两侧开设有走线孔，所述接线柱的两侧布置有调整垫片。
4.根据权利要求3所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，沿所述绝缘套筒的延伸方向，所述绝缘套筒开设有容纳动力线的第一凹槽和容纳信号线的第二凹槽，所述第一凹槽贯穿所述绝缘套筒，所述第二凹槽延伸至所述绝缘套筒的三分之一处，各所述动力铜环和所述信号铜环的两侧均具有所述绝缘片。
5.根据权利要求1所述的一种集成式动力导电滑环，其特征在于，所述动力铜环的数量为4个，所述信号铜环的数量为8个，所述接线柱的数量为4个，所述刷丝间隔安装至所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建华，王云懋，曲岩，汤露，薛文林，徐诗宇，
申请(专利权)人：湖南灵牛机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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