專利名稱：光纖旋轉信號傳輸對準裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及旋轉連接的系統部件之間光信號的傳輸技術，尤其是涉及一種能在高轉速下(300(Γ25000轉/分)系統部件之間信號傳輸的光纖旋轉信號傳輸對準裝置。
背景技術：
在航空航天，武器，船舶，潛水器，能源，聲納探測設備，醫療和機器人等行業中，經常需要在兩個不同轉速的系統部件間或從固定部件到旋轉部件間傳輸大容量的數據，視頻信號，測試信號，實現這些信號的穩定可靠傳輸可豐富現代檢測理論和技術，提高對旋轉部件動態性能的認識，關系到國民經濟的發展，國防安全，國防建設。目前在兩個不同轉速系統部件間或固定件到旋轉部件間傳輸信號的技術主要有電匯流環(電力匯流環)，光纖滑環(光纖匯流環，光纖旋轉接頭)。對于光纖滑環，主要有兩種技術手段1)在一個細管中實現兩根光纖的四個自由度的約束，實現兩光柵的對準， 一根光纖隨旋轉部件旋轉，一根靜止，光信號從其中一根光纖的斷面中穿出，進入另一光纖，缺點是兩根光纖在細管中與管壁相互摩擦，這限制了其轉速，其長期運行轉動速率低于 2000轉/分；2)通過一個C型透鏡將光纖內折線前進的光轉換為直線前進的光，通過另一 C型透鏡將光耦合進光纖內，兩透鏡間通過五維微調架實現光軸的對準。這種技術所需設備體積較大，五維微調架無法實現各自由度上的固定，在需要空間運動的設備上(如飛行器) 無法使用。對電匯流環，其主要技術手段是通過導電摩擦材料如石墨緊貼旋轉導電環上—— 導電環隨旋轉部件一起旋轉——實現電信號的傳輸，其主要缺點是接觸式傳輸電信號，高速旋轉所帶來的高線速度使其旋轉——接觸部分產生大量電噪音淹沒了信號，另一方面， 系統本身的動力電也會產生大量電噪聲進入信號傳輸系統，降低信號的品質。在航空航天，武器，船舶等行業里設備的旋轉速度往往高達萬轉以上，在這種情況下信號、數據的傳播是一個迫切需要解決的問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提供一種光纖旋轉信號傳輸對準裝置，其體積小，能夠在極高的轉速范圍內，存在振動的環境下穩定的傳輸信號。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是光纖旋轉信號傳輸對準裝置，其特征在于包括有旋轉軸、固定軸、前光纖準直器、后光纖準直器和軸承殼，旋轉軸的外側套設有軸承殼，且其中央通過徑向調整螺栓安設有后光纖準直器，調整完畢后通過固定膠與旋轉軸固接，固定軸通過過盈配合與軸承殼連接，固定軸的中心通過徑向調整螺栓安設有前光纖準直器，調整完畢后通過固定膠與固定軸固接。按上述方案，所述的旋轉軸的兩端通過設置在軸承殼內側的滾動軸承支承，兩滾動軸承的軸向位移通過軸承壓蓋固定。本發明相對于現有技術具有以下的主要優點
1.高轉速下不接觸傳輸信號采用滾動軸承支承，既能保證高轉速下的穩定性，提高穩定傳輸信號轉速的極限，又能滿足穩定傳輸信號的要求；
2.操作方便通過徑向調節螺母控制光纖準直器徑向偏移位移及偏移角度，使兩個準直器相互間的傳輸功率最大；
3.結構簡單，易于裝配，成本低。


圖I是本發明整體結構示意圖中1.前光纖準直器；2.調整螺栓；3.固定軸；4.軸承殼；5.軸承壓蓋；6.旋轉軸；
7.軸承；8.后光纖準直器。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步說明。本發明提供的光纖旋轉信號傳輸對準裝置，包括旋轉軸6、固定軸3、前光纖準直器I、后光纖準直器8和軸承殼4，旋轉軸6與固定軸3通過軸承殼組相連，固定軸3通過過盈配合與軸承殼4連接，其中，所述的軸承殼組由軸承殼4、滾動軸承7和軸承壓蓋5組成， 旋轉軸6的兩端采用滾動軸承7支撐并套設有軸承殼4，兩滾動軸承的軸向位移通過軸承壓蓋5固定，旋轉軸6的中央通過徑向調整螺栓2安設有后光纖準直器8，調整完畢后通過固定膠與旋轉軸6固接，固定軸3的中心通過徑向調整螺栓2安設有前光纖準直器1，調整完畢通過固定膠與固定軸3固接。本發明提供的光纖無線傳輸的工作過程是光信號通過光纖接入固定軸3的前光纖準直器1，前光纖準直器I將光纖內折射前進的光變為平行光，平行光經空氣進入旋轉軸的后光纖準直器8，光纖準直器8將平行光聚焦于光纖，使光可以在光纖內傳輸，由于兩光纖準直器間沒有接觸，且滾動軸承的可承受轉速為30000轉/分，當采用高精度軸承且采取適當的工藝時，可以保證兩個光纖準直器在高轉速下的對準，故本光纖無線傳書裝置可在 3000 25000轉/分鐘的轉速下穩定傳輸光信號。本發明可廣泛應用于航空航天，武器，船舶，潛水器，能源，聲納探測設備，醫療，機器人等行業中所有旋轉部件——固定部件間光信號的傳輸。
權利要求
1.光纖旋轉信號傳輸對準裝置，其特征在于包括有旋轉軸(6)、固定軸(3)、前光纖準直器(I)、后光纖準直器(8 )和軸承殼(4 )，旋轉軸(6 )的外側套設有軸承殼(4 )，且其中央通過徑向調整螺栓(2)安設有后光纖準直器(8)，調整完畢后通過固定膠與旋轉軸(6)固接， 固定軸(3)通過過盈配合與軸承殼(4)連接，固定軸(3)的中心通過徑向調整螺栓(2)安設有前光纖準直器(1)，調整完畢后通過固定膠與固定軸(3)固接。
2.按權利要求I所述的光纖旋轉信號傳輸對準裝置，其特征在于所述的旋轉軸(6)的兩端通過設置在軸承殼(4)內側的滾動軸承(7)支承，兩滾動軸承的軸向位移通過軸承壓蓋(5)固定。
全文摘要
本發明涉及光纖旋轉信號傳輸對準裝置，包括有旋轉軸、固定軸、前光纖準直器、后光纖準直器和軸承殼，旋轉軸的外側套設有軸承殼，且其中央通過徑向調整螺栓安設有后光纖準直器，調整完畢后通過固定膠與旋轉軸固接，固定軸通過過盈配合與軸承殼連接，固定軸的中心通過徑向調整螺栓安設有前光纖準直器，調整完畢后通過固定膠與固定軸固接。本發明相對于現有技術具有以下的主要優點1.高轉速下不接觸傳輸信號；2.操作方便；3.結構簡單，易于裝配，成本低。
文檔編號G02B6/38GK102590958SQ20121006419
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者周祖德, 蔣熙馨, 譚躍剛 申請人:武漢理工大學