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光纖滑環在工業設備領域中的應用

時間:2015-08-20 來源:

     一種光纖旋轉接頭,包括光纖滑環,貫穿光纖滑環的轉子和定子開設有一個滑環通孔,定子中設置一個道威棱鏡,貫穿道威棱鏡的入射斜面和出射斜面開設有棱鏡通孔,在定子中,在棱鏡通孔的出射斜面外側,設置第一光纖通道,在轉子中,在棱鏡通孔的入射斜面外側與第一光纖通道相應的位置設置第二光纖通道。本實用新型的光纖旋轉連接裝置,改變了光信號在滑環中的傳輸位置,使得滑環中心軸位置,以及以中心軸為軸線的滑環中心位置可以用于其他信號傳輸介質,使得在同一個滑環的有限安裝空間內完成多種傳輸介質的信號傳輸,大大提高了空間利用效率,使得各種介質滑環有集成利用的可能。還包括一種信號傳輸方法。


  在工業設備的高端領域中,多有諸如公轉、自轉等多元相對運動的要求。其中旋轉體需要功能能源以及控制信號源,因此需要在旋轉體與聯接的電器部件間傳輸功能電源、弱電信號、光信號、氣壓、水壓、油壓等不同能源介質,因此必須使用旋轉連通裝置滑環,負責為旋轉體連通、輸送能源與信號的電氣部件。根據傳輸介質來區分,滑環分為電滑環、流體滑環、光滑環。滑環通常安裝在設備的旋轉中心,主要由旋轉與靜止兩大部分組成。旋轉部分連接設備的旋轉結構并隨之旋轉運動,稱為“轉子”,靜止部分連接設備的固定結構的能源,稱為“定子”。使旋轉體在無限旋轉運動的同時,還能進行其它運動、或檢測旋轉狀態下的工作狀況。

  根據使用情況制作成各種特殊外形,混合傳輸電源、光源、流體壓力源,或與其它電氣元件配裝使用,如:特殊異形、超大外形,連體齒輪、鏈輪、皮帶輪、插頭,電源與光源混合,電源與壓力流體混合,配裝光、電、聲、溫傳感器、光纖收發器、壓力表、氣動元件等,組合成一種多功能的電氣件總成,以達到節省空間、簡化設計結構的特殊要求。

  現今絕大多數的光纖旋轉關節(光纖滑環)為共軸旋轉關節,共軸型光纖旋轉關節的旋轉耦合器件位于中心,此類器件的特點是光器件的光軸與互連器件中心軸重合,這種結構可以保證連接器具有簡單的光路,為制作旋轉關節提供較簡便的方法。

  但在動態信號傳輸過程中,有時伴隨氣、油和水等介質的傳輸,如有些雷達信號傳輸過程中要伴隨高壓氣體的傳輸,這些介質需要一個傳輸通道,且該通道經常設置在中心軸的位置;有時在旋轉關節的中心軸的部分需要放置滾軸、轉桶等器件,甚至是人體,其目的是進行拉伸、滾動或掃描等操作。由于中心軸被其他介質或器件占用,光信號不能沿著與旋轉關節中心軸重合的光軸進行傳輸,而大部分旋轉關節的光傳輸通道都占據旋轉關節中心軸或附近區域,造成此類光纖滑環不能滿足上述場合的應用。