CN101566709A - 单通道直通式光纤旋转连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明述及一种单通道直通式光纤旋转连接器。它包括一个定子支架、一个转子支架、一个定子内套管和一个转子内套管，所述定子支架和所述转子支架均为带凸缘和中心孔的圆盘；有一个带有凸缘的定子外套管，其凸缘通过螺钉与所述定子支架的凸缘固定连接；所述定子外套筒的内圈通过两个轴承与所述转子支架的外圈之间构成旋转连接；所述定子支架和转子支架的中心孔中分别固定安装一个定子法兰和一个转子法兰；在所述定子法兰和转子法兰的中心孔内套装一根与转子法兰相对运动的限位套管；所述定子内套管和转子内套管安装在所述限位套管内。本发明结构简单，便于安装；无需复杂的光学***，成本低；无光电转换***，避免了光电转换造成的信号延迟；结构紧凑，便于大批量生产。

Description

单通道直通式光纤旋转连接器
技术领域
本发明涉及一种单通道直通式光纤旋转连接器，可用于光通信***中光信号的旋转过渡环节，属于光通信领域。
背景技术
光纤通信技术具有宽带、高速、大容量、保密性强等特点，已在各种通信***中得到广泛的应用。但是在相对旋转运动的场合，转动容易造成光缆的扭转，严重时导致光缆被扭断。而光纤通信自身对连续信号及低损耗传输具有严格的要求。因此，光纤旋转连接器应运而生。光纤旋转连接器是现代光通信***中旋转运动的关键过渡装置，可广泛应用于工业机器人与控制台、港口机械吊壁与主控机房、雷达天线与车载主机之间等诸多民用和军用领域。
光纤旋转连接器主要分为两类：光电混合传输式和光传输式。前者是在内部将光信号经光接收模块转换成电信号后，再通过光发射模块转换成光信号从另一端发出，虽然光接收模块提高了光接收效率，但光电转换通过电路模块后，增加了信号延迟时间，而且受内部空间和结构限制，使得该类连接器仅有一组光接收、光发射模块仅能单向工作；后者是将光纤传输的光信号通过透镜聚焦发射或接收，但透镜的安装固定困难，而且透镜焦点与光纤纤芯的对准都有很严格的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供能够实现相对旋转运动情况下双向光信号的实时、低损耗传输的一种单通道直通式光纤旋转连接器。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种单通道直通式光纤旋转连接器，包括一个定子支架、一个转子支架、一个定子内套管和一个转子内套管，其特征在于所述定子支架和所述转子支架均为带凸缘和中心孔的圆盘；有一个带有凸缘的定子外套管，其凸缘通过螺钉与所述定子支架的凸缘固定连接；所述定子外套筒的内圈通过两个轴承与所述转子支架的外圈之间构成旋转连接；所述定子支架和转子支架的中心孔中分别固定安装一个定子法兰和一个转子法兰；在所述定子法兰和转子法兰的中心孔内套装一根与转子法兰相对运动的限位套管；所述定子内套管和转子内套管安装在所述限位套管内。
上述两个轴承的内座圈之间由一个挡圈隔开定位，所述转子支架凸缘转折处安置一个密封圈实现转子支架与定子外套筒之间的密封。
上述定子支架和转子支架的中心孔为具有内台阶的中心孔，分别通过螺钉将定子法兰和转子法兰固定在所述中心孔的内台阶上。
上述定子法兰和转子法兰为两片组合式，并且端头型号为FC/PC(UPC)、或ST/PC等。
上述定子内套管和转子内套管分别为外壁上开有一窄通槽的C型圆柱形高密度陶瓷管。
本发明的工作原理：
根据光传输理论，只有在光信号连续传输的情况下，才能实现数据通信的畅通。光纤旋转连接器中定子和转子之间通过空间对接方式实现光信号的传输。本发明利用定子支架、转子支架、定子外套筒、定子法兰、转子法兰、限位套管、定子内套管和转子内套管，通过螺钉、轴承、挡圈对准固定后构成单通道直通式光纤旋转连接器。该光纤旋转连接器的工作过程为：两条光纤跳线分别连接在定子法兰和转子法兰上，光纤跳线的陶瓷芯分别***定子内套管和转子内套管。当光信号在光纤跳线中传输，定子支架和转子支架之间保持相对运动时，就可实现单通道直通式光纤旋转连接器。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
(1)采用定子法兰和转子法兰对接、定子内套管和转子内套管对接的方式，简化了结构，便于方便；
(2)无复杂的光学***，大大降低了成本；
(3)无光电转换***，避免了光电转换造成的信号延迟；
(4)结构紧凑，便于大批量生产。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明所涉及的一个优选实施例结合附图说明如下：
参见图1，本单通道直通式光纤旋转连接器中定子支架1和转子支架2通过第一轴承4、挡圈5、第二轴承6、密封圈7固定在定子外套筒3的内部；定子外套筒3通过外螺钉8固定在定子支架1的外侧；定子法兰9通过定子螺钉14固定在定子支架1的内台阶中心孔内；转子法兰13通过转子螺钉15固定在转子支架2的内台阶中心孔内；定子内套管11和转子内套管12位于限位套管10内；限位套管10通过定子法兰9的端头内台阶孔和转子法兰13的端头内台阶孔定位在定子法兰9和转子法兰13的内中心孔里；挡圈5位于第一轴承1和第二轴承2的中间；密封圈7通过定子外套筒3固定在转子支架2的外侧拐角处。两条光纤跳线分别连接在定子法兰9和转子法兰13上，光纤跳线的陶瓷芯分别***定子内套管11和转子内套管12。当光信号在光纤跳线中传输，定子支架1和转子支架2之间保持相对转动时，就可实现单通道直通式光纤旋转连接器。
在本实施例中，密封圈7可选择O型橡胶圈或聚四氟材料的密封圈，实现旋转连接器的防尘、防水密封；限位套管10可选用高硬度材料的金属；定子内套管11和转子内套管12采用外壁上开有一窄通槽的C型圆柱形高密度陶瓷管，使定子内套管11和转子内套管12具有一定弹性，并与光纤跳线陶瓷芯的尺寸相匹配；光纤跳线陶瓷芯的长度为限位套管10长度的一半略短，以减少摩擦；在限位套管10内外表面以及与定子法兰9、转子法兰13、定子内套管11、转子内套管12的接触部位涂抹润滑油，以进一步减少摩擦；限位套管10的长度和外径由定子法兰9、转子法兰13的内孔长度和内径决定；光纤跳线连接头的选择与定子法兰9、转子法兰13的型号相一致。

Claims (5)

1.一种单通道直通式光纤旋转连接器，包括一个定子支架(1)、一个转子支架(2)、一个定子内套管(11)和一个转子内套管(12)，其特征在于所述定子支架(1)和所述转子支架(2)均为带凸缘和中心孔的圆盘；有一个带有凸缘的定子外套管(3)，其凸缘通过螺钉(8)与所述定子支架(1)的凸缘固定连接；所述定子外套筒(3)的内圈通过两个轴承(4、6)与所述转子支架(2)的外圈之间构成旋转连接；所述定子支架(1)和转子支架(2)的中心孔中分别固定安装一个定子法兰(9)和一个转子法兰(13)；在所述定子法兰(9)和转子法兰(13)的中心孔内套装一根与转子法兰(13)相对运动的限位套管(10)；所述定子内套管(11)和转子内套管(12)安装在所述限位套管(10)内。
2.根据权利要求1所述的单通道直通式光纤旋转连接器，其特征在于所述两个轴承(4、6)的内座圈之间由一个挡圈(5)隔开定位，所述转子支架(2)凸缘转折处安置一个密封圈(7)实现转子支架(2)与定子外套筒(3)之间的密封。
3.根据权利要求1所述的单通道直通式光纤旋转连接器，其特征在于所述定子支架(1)和转子支架(2)的中心孔为具有内台阶的中心孔，分别通过螺钉(14、15)将定子法兰(9)和转子法兰(13)固定在所述中心孔的内台阶上。
4.根据权利要求1所述的单通道直通式光纤旋转连接器，其特征在于所述定子法兰(9)和所述转子法兰(13)为两片组合式法兰，并且端头型号为FC/PC(UPC)、或ST/PC。
5.根据权利要求1所述的单通道直通式光纤旋转连接器，其特征在于所述定子内套管(11)和转子内套管(12)分别为外壁上开有一窄通槽的C型圆柱形高密度陶瓷管。
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