CN208368904U - 油电滑环 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油电滑环技术领域，尤其涉及一种油电滑环。其包括：油电滑环转子和油电滑环定子，油电滑环转子能够转动的连接于油电滑环定子；旋转接头，其连接于油电滑环转子，旋转接头上设置有相互连通的出油孔和进油孔供润滑油通过和回油孔；编码器，其连接于油电滑环定子远离旋转接头的一端，编码器用于检测叶轮转速。本实用新型提供的油电滑环，旋转接头能够实现液体的传输，由于设置有编码器，该编码器能够检测叶轮转速和位置并将该转速传递给变桨***。油电滑环转子与旋转接头连接，能够实现电信号传输过程中同时满足多路流体的传输，同时还能够检测叶轮转速及位置并将该叶轮转速信号传递给变桨***。

Description

油电滑环

技术领域

本实用新型涉及油电滑环技术领域，尤其涉及一种油电滑环。

背景技术

油电滑环是一种常用的导电装置，其应用于各种各样的领域，是实现两个相对旋转机构件动力、信号及数据不间断传输精密的电气装置。

在风力发电机组中，电滑环承担着整个风力发电机组的动力、信息和数据的传输，是连接风力发电机组的主控***和变桨***非常关键部件，但是，现有技术中出现的电滑环功能较为单一，只能传输普通的电信号。

因此，需要提出一种油电滑环，能够解决现有技术中电滑环功能单一、只能传输普通的电信号问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种油电滑环，能够使该油电滑环传输普通电能和液体的同时检测叶轮的转速和位置等相关信息。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种油电滑环，包括：

油电滑环转子和油电滑环定子，所述油电滑环转子能够转动的连接于所述油电滑环定子；

旋转接头，其连接于所述油电滑环转子，所述旋转接头用于液体传输；

编码器，其连接于所述油电滑环定子远离所述旋转接头的一端，所述编码器用于检测叶轮转速。

作为优选，所述油电滑环定子包括集电环和油电滑环定子外壳，所述集电环的芯轴设置于所述油电滑环定子外壳形成的腔室内并与所述油电滑环定子外壳转动连接。

作为优选，所述油电滑环定子外壳内还设置有腔室密封圈和金属隔板，所述腔室密封圈和所述金属隔板将所述油电滑环定子外壳形成的腔室分隔为第一腔室和第二腔室。

作为优选，所述腔室密封圈为V型密封圈。

作为优选，所述第一腔室内设置有动力碳刷架，所述动力碳刷架套设在所述集电环上。

作为优选，所述第二腔室内设置有信号碳刷架，所述信号碳刷架套设在所述集电环上。

作为优选，还包括接近开关和码盘，所述接近开关设置于所述油电滑环转子靠近所述油电滑环定子的一端，所述码盘连接于所述油电滑环定子外壳靠近所述油电滑环转子的一端。

作为优选，所述编码器通过联轴器连接于所述集电环。

作为优选，所述旋转接头包括旋转轴和接头外壳，所述旋转轴位于所述接头外壳的腔室内，且所述旋转轴与所述接头外壳转动连接，所述旋转轴与所述接头外壳之间还设置有轴用旋转组合密封圈和唇形密封圈，所述旋转轴表面涂覆有陶瓷层。

作为优选，所述油电滑环转子设置有转子重载连接器，所述定子外壳上设置有定子重载连接器。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供的油电滑环，旋转接头能够实现液体(润滑油或齿轮油)的传输，由于设置有编码器，编码器能够检测叶轮转速和位置。油电滑环转子与旋转接头连接，能够实现电信号传输过程中同时满足多路流体的传输，同时还能够检测叶轮转速及位置并将该叶轮转速信号传递给变桨***。

本实用新型中提供的金属隔板和密封圈将定子腔室分成第一腔室和第二腔室，能够防止第一腔室内的碳粉进入第二腔室内，进而不会造成第二腔室内的信号干扰。金属隔板能够屏蔽电磁干扰，防止第一腔室内形成的动力通道与第二腔室内形成的通信通道相互干扰。

旋转轴表面涂覆有陶瓷层，能够降低唇形密封圈和旋转轴的摩擦，延长唇形密封圈和旋转轴的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的油电滑环的结构示意图；

图2是图1提供的油电滑环的剖视图；

图3是油电滑环隐去旋转接头的结构示意图；

图4是旋转接头的结构示意图；

图5是图4提供的旋转接头的剖视图；

图6是图4提供的旋转接头的侧视图。

图中：

1、油电滑环转子；2、油电滑环定子；3、旋转接头；4、编码器；5、接近开关；6、联轴器；7、转子重载连接器；8、定子重载连接器；9、码盘；

21、集电环；22、油电滑环定子外壳；221、第一腔室；222、第二腔室；23、金属隔板；24、腔室密封圈；25、动力碳刷架；26；信号碳刷架；27、第一轴承；28、第二轴承；

31、旋转轴；311、出油孔；312、回油孔；313、止转孔；314、出线孔；32、接头外壳；321、进油孔；33、轴用旋转组合密封圈；34、唇形密封圈；35、第三轴承；36、第四轴承；37、尾盖；38、外管；39、O型密封圈。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例中提供了一种油电滑环，该种油电滑环能够实现同时传输电能、信号和润滑油以及检测叶轮转速信号、位置至变桨***。如图1所示，该油电滑环具体包括：油电滑环转子1、油电滑环定子2、旋转接头3、编码器4和接近开关5。其中油电滑环转子1和油电滑环定子2转动连接使油电滑环转子1能够相对于油电滑环定子2转动，旋转接头3通过法兰与油电滑环转子1连接，而编码器4则与油电滑环定子2远离旋转接头3的一端连接，即旋转接头3和编码器4相对设置。

其中旋转接头3上设置有相互连通的出油孔311和进油孔321(参考图5)，以供润滑油通过，从而实现该油电滑环传输液体，上述传输液体则是通过出油孔311连接齿轮箱行星架的润滑管路、进油孔321连接机舱弯头内的油箱实现；安装时，该油电滑环整体与风里风电机机组舱齿轮箱输出轴相连，具体是通过旋转接头3与齿轮箱的低速轴相连，从而使该油电滑环的油电滑环转子1能够随低速轴转动，其转动方向与叶轮转动方向一致。油电滑环转子1设置有油电滑环转子重载连接器7，油电滑环定子外壳22上设置有油电滑环定子重载连接器8。

本实施例中提供的油电滑环，旋转接头3能够实现液体(即润滑油)的传输，由于设置有编码器4，编码器4能够检测叶轮转速和位置。油电滑环转子1与旋转接头3连接，能够实现电信号传输过程中同时满足多路流体的传输，同时不仅能够检测叶轮转速及位置，还能够检测叶轮转速信号并将叶轮转速传输给变桨***。

如图2和图3所示，上述油电滑环定子2包括集电环21和油电滑环定子外壳22，集电环21的芯轴设置于油电滑环定子外壳22形成的腔室内并与油电滑环定子外壳22转动连接。其中集电环21与油电滑环定子外壳22之间设置有第一轴承27，集电环21的芯轴与第一轴承27的内圈连接，油电滑环定子外壳22与第一轴承27的外圈连接，从而保证集电环21和油电滑环定子外壳22转动连接，而集电环21的芯轴一端穿过第一轴承27并与转子通过螺钉固定连接，集电环21的芯轴的另一端则通过支架211穿过第二轴承28实现与油电滑环定子外壳22的转动连接，当油电滑环转子1转动时，集电环21也随该油电滑环转子1一起转动。

如图3所示，该油电滑环定子外壳22内还设置有腔室密封圈24和金属隔板23，密封圈和金属隔板23将油电滑环定子外壳22形成的腔室分隔为第一腔室221和第二腔室222。具体的，上述腔室密封圈24和金属隔板23套设在集电环21的芯轴上，从而将集电环21分隔成两部分，一部分位于第一腔室221内，其余部分则位于第二腔室222内。第一腔室221内设置有动力碳刷架25，动力碳刷架25设置在集电环21上。第二腔室222内设置有信号碳刷架26，信号碳刷架26设置在集电环21上。由于腔室密封圈24与金属隔板23将油电滑环定子外壳22形成的腔室分隔为第一腔室221和第二腔室222，在该油电滑环工作时，第一腔室221内的碳粉不会进入第二腔室222内，进而不会造成第二腔室222内的信号干扰，同时金属隔板23能够屏蔽电磁干扰，防止第一腔室221内形成的动力通道的与第二腔室222内形成的通信通道相互干扰。

上述腔室密封圈24为V型密封圈。该腔室密封圈24套设在集电环21的芯轴上，金属隔板23与该腔室密封圈24靠近第二腔室222的一侧抵接，用于与金属隔板23配合，进一步防止碳粉从第一腔室221进入第二腔室222内。

该油电滑环还包括接近开关5和码盘9，接近开关5设置于油电滑环转子1靠近油电滑环定子2的一端，码盘9连接于油电滑环定子外壳22靠近油电滑环转子1的一端。码盘9与接近开关5配合用于检测叶轮转速信号并将检测到的叶轮转速信号传递给变桨***。其中，码盘9上设置有多个检测孔，接近开关5与码盘9的距离为1mm，当接近开关5旋转到码盘9非检测孔区域时，接近开关5被码盘9挡住，接近开关5反馈脉冲信号。

上述编码器4通过联轴器6连接于集电环21。具体的，上述编码器4包括编码器转子和编码器定子，集电环21与联轴器6一端相连，而编码器转子与联轴器6的另一端连接，编码器定子固定在油电滑环定子外壳22的尾端。而油电滑环转子1内的转子重载连接器7的电缆穿过旋转接头3的穿线孔与风电机组轮毂内电气柜相连，定子重载连接器8与风力发电机机舱的电气柜相连。

如图4-6所示，上述旋转接头3包括旋转轴31和接头外壳32，旋转轴31位于接头外壳32的腔室内，接头外壳32上设置有进油孔321，旋转轴31上设置有出油孔311，出油孔311和进油孔321能够将接头外壳32与旋转轴31连通，且旋转轴31与接头外壳32通过第三轴承35和第四轴承36转动连接，旋转轴31与接头外壳32之间还设置有唇形密封圈34，其中第三轴承35远离第四轴承36的一侧设置有一个唇形密封圈34，第四轴承36远离第三轴承35的一侧设置有一个唇形密封圈34，旋转轴31表面涂覆有陶瓷层。其中上述接头外壳32上还设置有两个止转孔313、一个回油孔312，旋转轴31上设置两个出线孔314,出线孔314沿该旋转轴31轴向设置；回油孔312延该接头外壳32径向方向设置，旋转轴31远离接头外壳32的一端设置有外管38，而外壳32靠近转子1的一端设置有尾盖37。尾盖37和接头外壳32之间设置有O型密封圈39，O型密封圈39为尾盖37和接头外壳32密封，防止润滑油液泄露。接头外壳32上设置的进油孔321向出油孔311一端设置，保证进油孔321和出油孔311连通。

本实施例中旋转接头3使用接触式密封及间隙式密封两种密封方式相结合。也可以认为旋转接头3采用旋转主密封和辅助密封两种密封方式；其中，旋转主密封使用轴用旋转组合密封圈33密封和间隙密封，辅助密封使用唇形密封圈34密封；而间隙密封是指接头外壳32与旋转轴31之间存在间隙，间隙内产生高压油膜实现密封；当接头外壳32与旋转轴31均需要精密加工获得，两个零件之间保持0.02-0.03mm间隙，由于较小的间隙通过高压力油时，高压油膜密封实现密封液压油；0.02-0.03mm间隙密封，可以确保旋转接头3长期无故障运转。旋转轴31和唇形密封圈34表面经过高频淬火处理并喷涂陶瓷工艺，最后经过精磨加工而获得；经过实验可知，喷涂陶瓷的唇形密封圈34和旋转轴31的表面，经过几百万转，表面损耗基本为零。由于旋转轴31采用表面喷涂陶瓷的工艺，在旋转过程中耐磨损，进而保证该油电滑环整体的使用寿命延长。

注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种油电滑环，其特征在于，包括：

油电滑环转子(1)和油电滑环定子(2)，所述油电滑环转子(1)能够转动的连接于所述油电滑环定子(2)；

旋转接头(3)，其连接于所述油电滑环转子(1)，所述旋转接头(3)用于液体传输；

编码器(4)，其连接于所述油电滑环定子(2)远离所述旋转接头(3)的一端，所述编码器(4)用于检测叶轮转速。

2.根据权利要求1所述的油电滑环，所述油电滑环定子(2)包括集电环(21)和油电滑环定子外壳(22)，所述集电环(21)的芯轴设置于所述油电滑环定子外壳(22)形成的腔室内并与所述油电滑环定子外壳(22)转动连接。

3.根据权利要求2所述的油电滑环，所述油电滑环定子外壳(22)内还设置有腔室密封圈(24)和金属隔板(23)，所述腔室密封圈(24)和所述金属隔板(23)将所述油电滑环定子外壳(22)形成的腔室分隔为第一腔室(221)和第二腔室(222)。

4.根据权利要求3所述的油电滑环，所述腔室密封圈(24)为V型密封圈。

5.根据权利要求3所述的油电滑环，所述第一腔室(221)内设置有动力碳刷架(25)，所述动力碳刷架(25)套设在所述集电环(21)上。

6.根据权利要求3所述的油电滑环，所述第二腔室(222)内设置有信号碳刷架(26)，所述信号碳刷架(26)套设在所述集电环(21)上。

7.根据权利要求2所述的油电滑环，还包括接近开关(5)和码盘(9)，所述接近开关(5)设置于所述油电滑环转子(1)靠近所述油电滑环定子(2)的一端，所述码盘(9)连接于所述油电滑环定子外壳(22)靠近所述油电滑环转子(1)的一端。

8.根据权利要求2所述的油电滑环，所述编码器(4)通过联轴器(6)连接于所述集电环(21)。

9.根据权利要求2-8任一项所述的油电滑环，所述旋转接头(3)包括旋转轴(31)和接头外壳(32)，所述旋转轴(31)位于所述接头外壳(32)的腔室内，且所述旋转轴(31)与所述接头外壳(32)转动连接，所述旋转轴(31)与所述接头外壳(32)之间还设置有轴用旋转组合密封圈(33)和唇形密封圈(34)，所述旋转轴(31)表面涂覆有陶瓷层。

10.根据权利要求9所述的油电滑环，所述油电滑环转子(1)设置有转子重载连接器(7)，所述油电滑环定子外壳(22)上设置有定子重载连接器(8)。