光電復合一體化旋轉連接器制造技術

本實用新型專利技術提供一種光電復合一體化旋轉連接器，包括電旋轉連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設置在電旋轉連接器內部且與電旋轉連接器共用一套旋轉系統。電旋轉連接器上設置有相對旋轉的內環和外環，內環和外環同軸且設有一中心通孔；光纖耦合端包括準直器護套Ⅱ和光纖準直器，光纖出射端包括準直器護套Ⅰ和光纖準直器，內環的端面通過螺釘與準直器護套Ⅱ固定連接，外環的端面通過螺釘與準直器護套Ⅰ固定連接，光纖準直器分別插進準直器護套Ⅱ和準直器護套Ⅰ，光纖準直器與中心通孔同軸。本連接器直接在電旋轉連接器上進行制作，光電共用一套旋轉系統，可使電旋轉連接器過孔直徑減小，從而大大的減小整個產品的尺寸。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種光纖旋轉連接器，特別涉及一種光電復合一體化旋轉連接器。
技術介紹
很多應用系統都存在部件之間的旋轉結構，而且旋轉結構之間需要連續的通信，以前解決這個連續旋轉通信的辦法是采用電滑環。隨著光纖通訊技術的迅速發展，很多旋轉結構已經需要直接進行光通信，所以光電復合型的旋轉接頭正日益受到科學家和工程師們的高度關注，人們對光電復合旋轉接頭的需求已經越來越迫切和普遍。光電復合一體化旋轉連接器的主要應用平臺有雷達天線系統、石油鉆探、海底通信、車輛系統、直升機、水聽器、醫療CT、機器人、風力渦輪、視頻監視系統、轉臺(速率臺)的高速視頻、數字、模擬信號的傳輸和控制。光電復合型旋轉接頭僅使用電通道進行低頻信號及動力傳輸，而使用光纖作為高頻微波信號和高速數據信號傳輸媒質。現有技術中的光電復合旋轉連接器在光電配合方面都采用光電獨立裝配，將光纖旋轉連接器通過轉接零件嵌套在電旋轉連接器中心，例如專利文獻(專利號02148863. O)公開的一種光電混合光纖旋轉連接器，這種光電復合旋轉連接器要求電旋轉連接器過孔直徑大于光纖旋轉連接器外徑，從而制約了徑向尺寸。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種光電復合一體化旋轉連接器，它直接在電旋轉連接器上進行制作，光電共用一套旋轉系統，可使電旋轉連接器過孔直徑減小，從而大大的減小了整個產品的尺寸。本技術的技術方案光電復合一體化旋轉連接器，包括電旋轉連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設置在電旋轉連接器內部且與電旋轉連接器共用一套旋轉系統。電旋轉連接器上設置有相對旋轉的內環和外環，內環和外環同軸且設有一中心通孔；光纖耦合端包括準直器護套II和光纖準直器，光纖出射端包括準直器護套I和光纖準直器，內環的端面通過螺釘與光纖耦合端的準直器護套II固定連接，外環的端面通過螺釘與光纖出射端的準直器護套I固定連接，光纖準直器分別插進準直器護套II和準直器護套I，光纖準直器與中心通孔同軸，中心通孔內充滿空氣介質。所述光纖準直器的金屬管外壁上均勻涂抹一層環氧樹脂膠。本技術的有益效果由于采用光纖耦合端和光纖出射端設置在電旋轉連接器內部且與電旋轉連接器共用一套旋轉系統的結構，使得電旋轉連接器過孔直徑可減小至Imm以下，因此可大大減小產品整體尺寸；由于光纖耦合端采用準直器護套II和光纖準直器的插入式結構，光纖出射端采用準直器護套I和光纖準直器的插入式結構，且準直器護套I和準直器護套II分別固定在電旋轉連接器的內環和外環上，使得本技術整體結構簡單，因此降低了生產成本，容易實現大批量生產；由于光纖準直器的金屬管外壁上均勻涂抹一層環氧樹脂膠，便于光纖準直器放入準直器護套中，從而便于調整光纖準直器的位置，進而降低光纖準直器的對接損耗。附圖說明圖I為電旋轉連接器的結構示意圖。圖2為本技術中光纖耦合端和光纖出射端與電旋轉連接器連接的部分結構示意圖。I-內環；2-外環；3-準直器護套I ;4_準直器護套II ;5_光纖準直器；6-導線；7-軸承；8-線路板及金絲；9_導電滑環；10_電刷及壓簧；11-屏蔽絕緣罩；12-絕緣環。具體實施方式如圖I和圖2所示，光電復合一體化旋轉連接器，包括電旋轉連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設置在電旋轉連接器內部且與電旋轉連接器共用一套旋轉系統。電旋轉連接器外殼即屏蔽絕緣罩11及在上面安裝的附屬零件電刷及壓簧10和導線6構成外環2，外環2是與軸承7的外圈配合的。電旋轉連接器內軸即絕緣環12及絕緣環12上安裝的附屬零件導電滑環9和導線6構成內環1，內環I是與軸承7的內圈配合的。內環I和外環2通過軸承7連接，可以相對旋轉。電旋轉連接器上相對旋轉的內環I和外環2同軸且設有一中心通孔；光纖耦合端包括準直器護套II 4和光纖準直器5，光纖出射端包括準直器護套I 3和光纖準直器5，內環I的端面通過螺釘與光纖耦合端的準直器護套II 4固定連接，外環2的端面通過螺釘與光纖出射端的準直器護套I 3固定連接，光纖準直器5分別插進準直器護套II 4和準直器護套I 3，光纖準直器5與中心通孔同軸，中心通孔內充滿空氣介質。所述光纖準直器5的金屬管外壁上均勻涂抹一層環氧樹脂膠。電旋轉連接器內環I上做有相互隔離的導電滑環9，單個導電滑環9通過導線引出成為環尾線，每根環尾線對應一個導電滑環9。外環2上做有相互獨立的電刷及壓簧10，裝配好的電旋轉連接器電刷搭在導電滑環9上并一一對應。單個電刷通過導線引出成為刷尾線，每根刷尾線對應一根電刷。對應的環尾線、導電滑環9、電刷、刷尾線組成一個獨立的電通道。電旋轉連接器內環I的端面通過螺釘與光纖耦合端的準直器護套II 4固定連接，形成定子端，即固定的一端，外環2的端面通過螺釘與光纖出射端的準直器護套I 3固定連接，形成轉子端，即旋轉的一端。在安裝使用時，準直器護套I 3上預留兩個螺紋孔用于定子端安裝，準直器護套II 4上做有兩個槽口，用于使用撥叉方式帶動轉子端運動。光纖準直器是集成了尾纖、光纖頭、透鏡的一種光學元器件，作用是將光纖出射光進行準直擴束，擴束后的平行光束直徑大于光纖直徑。本技術的光路工作過程為，光纖出射端采用一個光纖準直器將出射光準直擴束，光纖耦合端再用另一個同樣的光纖準直器將光重新耦合入接收光纖，這種方法的優點是在同樣的光纖徑向跳動或錯位下，損失的光能比直接耦合方式少，具有一定抗干擾能力，軸向間隙對耦合效率的影響也很小。目前4自聚焦透鏡(光纖準直器)的相互間耦合效率高，經過檢驗相互間耦合損耗典型值不大于O.25dB,且適合各種工作距離(I 100mm),產品直接光纖(單模或多模)輸出，減少了光纖和透鏡之間耦合帶來的各種問題。該準直器擴束面大，有效解決在旋轉工作中因徑向跳動和錯位造成的損耗旋轉變化。兩只光纖準直器安裝固定在旋轉軸上，轉子端的光纖準直器與導電滑環內環I 一起通過兩個軸承實現自由旋轉，定子端的光纖準直器相對固定。只要能調試讓兩只光纖準直器和旋轉軸同心同軸，系統旋轉工作中兩只光纖準直器之間的耦合效率就不會改變，即沒有旋轉偏差。本技術的制作方法I)將準直器護套II 4和準直器護套I 3分別安裝在電旋轉連接器內環I和外環2。2)在光纖準直器5金屬管外幣上均勻涂抹一層環氧樹脂膠，然后將其分別塞入準直器護套II 4和準直器護套I 3中。3)將光纖準直器5尾纖端通過跳線頭分別接入光源和光功率計，檢測準直器對接損耗。4)調整光纖準直器5的相對位置，使對接損耗降低到最小；5)環氧樹脂膠固化完成后給尾纖做上跳線頭。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
光電復合一體化旋轉連接器，其特征在于：包括電旋轉連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設置在電旋轉連接器內部且與電旋轉連接器共用一套旋轉系統。

【技術特征摘要】
1.光電復合一體化旋轉連接器，其特征在于包括電旋轉連接器、光纖耦合端和光纖出射端三部分，光纖耦合端和光纖出射端設置在電旋轉連接器內部且與電旋轉連接器共用一套旋轉系統。2.如權利要求I所述的光電復合一體化旋轉連接器，其特征在于電旋轉連接器上設置有相對旋轉的內環(I)和外環(2)，內環(I)和外環(2)同軸且設有一中心通孔；光纖耦合端包括準直器護套II (4)和光纖準直器(5)，光纖出射端包括準直器護套I ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫華民，徐明東，吳建武，李蕓，汪金霞，胡浩，
申請(專利權)人：安徽民生信息股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：