旋轉傳輸裝置承擔機電裝備動靜部件之間各種信號和液體介質的連接工作。光纖滑環(huán)用于光信號的旋轉傳輸,匯流環(huán)用于電信號和電能旋轉傳輸,流體交連用于冷卻、潤滑油、泥漿輸送或液壓驅動等流體介質的旋轉傳輸,射頻交連主要用于高頻微波的傳輸。本書以雷達這一典型電子裝備為例,詳細介紹了光、電、液和射頻多種信號和介質旋轉傳輸?shù)睦碚、設計、仿真計算和制造方法。并著重講解了多種交連組合架構、設計原則和方法,從而滿足復雜電子裝備對光、電、射頻信號及流體介質綜合旋轉傳輸要求。
中國電子科技集團公司第十四研究所首席專家,長期從事復雜電子裝備結構工藝及智能制造技術研究應用現(xiàn)任中國電子科技集團公司第十四研究所工業(yè)設計中心(國家級)主任。國家智能制造專家委委員,標準化專家咨詢組成員,中國電子學會會士,電子機械工程分會常務副主任委員。獲國家科技進步一等獎一項,省部級科技進步獎十余項。
第1章 緒論1
1.1 典型機電裝備簡介1
1.2 光電液及射頻旋轉傳輸裝置簡介4
1.3 光電液及射頻旋轉傳輸裝置應用場景6
1.4 光電液及射頻旋轉傳輸裝置發(fā)展歷程7
1.4.1 光纖滑環(huán)8
1.4.2 匯流環(huán)9
1.4.3 流體交連10
1.4.4 射頻交連11
1.5 光電液及射頻旋轉傳輸技術展望13
1.5.1 光電液及射頻旋轉傳輸技術面臨的挑戰(zhàn)13
1.5.2 光電液及射頻旋轉傳輸技術的發(fā)展14
參考文獻16
第2章 光纖滑環(huán)17
2.1 概述17
2.1.1 分類17
2.1.2 技術指標19
2.2 單通道光纖滑環(huán)20
2.2.1 工作原理20
2.2.2 光纖準直器22
2.2.3 支撐結構24
2.2.4 制造與裝配26
2.3 多通道光纖滑環(huán)28
2.3.1 工作原理28
2.3.2 典型結構30
2.3.3 道威棱鏡31
2.3.4 傳動機構33
2.3.5 制造與裝配36
2.4 環(huán)境適應性設計38
2.4.1 高低溫38
2.4.2 濕熱39
2.5 性能測試39
2.5.1 插損測試40
2.5.2 回波損耗測試40
2.5.3 隔離度測試42
2.6 典型失效形式及預防措施43
參考文獻45
第3章 匯流環(huán)47
3.1 概述47
3.1.1 分類47
3.1.2 技術指標48
3.2 柱式匯流環(huán)50
3.2.1 工作原理50
3.2.2 典型結構50
3.2.3 支撐結構52
3.2.4 電刷設計53
3.2.5 導電環(huán)56
3.2.6 絕緣環(huán)59
3.2.7 制造與裝配61
3.3 盤式匯流環(huán)63
3.3.1 工作原理63
3.3.2 典型結構64
3.3.3 支撐結構64
3.3.4 電刷65
3.3.5 匯流盤65
3.3.6 制造與裝配67
3.4 差動匯流環(huán)68
3.4.1 工作原理68
3.4.2 典型結構69
3.4.3 支撐結構70
3.4.4 傳動機構70
3.4.5 電刷組與匯流盤72
3.4.6 制造與裝配74
3.5 接口設計75
3.5.1 結構接口75
3.5.2 電訊接口76
3.6 環(huán)境適應性設計76
3.7 性能測試78
3.7.1 測試指標78
3.7.2 測試方法78
3.8 典型失效形式及防護措施80
3.8.1 失效原因81
3.8.2 防護措施82
3.9 使用維護83
3.10 新型結構匯流環(huán)84
3.10.1 工作原理84
3.10.2 典型結構85
3.10.3 結構設計86
3.10.4 制造與裝配90
參考文獻91
第4章 流體交連93
4.1 概述93
4.1.1 分類94
4.1.2 技術指標94
4.2 機械密封流體交連98
4.2.1 柱式流體交連98
4.2.2 盤式流體交連120
4.3 柔性密封流體交連121
4.3.1 工作原理121
4.3.2 典型結構122
4.3.3 主體結構123
4.3.4 動密封副124
4.3.5 仿真計算分析126
4.3.6 制造與裝配127
4.4 環(huán)境適應性設計128
4.5 性能測試130
4.5.1 測試指標130
4.5.2 測試方法130
4.6 漏液檢測與回收133
4.6.1 漏液檢測技術133
4.6.2 漏液回收技術135
4.7 典型失效形式及故障分析137
4.7.1 失效外部表現(xiàn)137
4.7.2 機械密封故障原因分析137
4.7.3 柔性密封故障原因分析141
4.7.4 預防性維護及維修143
參考文獻144
第5章 射頻交連148
5.1 概述148
5.1.1 分類149
5.1.2 技術指標149
5.2 單通道射頻交連151
5.2.1 工作原理151
5.2.2 典型結構151
5.2.3 設計方法152
5.2.4 軸承設計155
5.2.5 密封設計156
5.3 雙通道射頻交連157
5.3.1 工作原理157
5.3.2 典型結構157
5.3.3 設計方法158
5.4 多通道射頻交連159
5.4.1 工作原理159
5.4.2 典型結構159
5.4.3 設計方法160
5.5 接口設計162
5.5.1 安裝布局162
5.5.2 結構排布163
5.5.3 驅動設計165
5.5.4 傳動設計166
5.6 環(huán)境適應性設計167
5.7 典型故障分析169
5.7.1 結構卡死169
5.7.2 轉動穩(wěn)定性差169
5.7.3 密封性能下降170
參考文獻170
第6章 多種交連組合設計171
6.1 概述171
6.2 兩種交連的組合設計173
6.2.1 光纖滑環(huán)與匯流環(huán)組合173
6.2.2 匯流環(huán)與流體交連組合176
6.2.3 匯流環(huán)與射頻交連組合179
6.2.4 光-射頻、光-流體、流體-射頻交連組合182
6.3 三種交連的組合設計183
6.3.1 光纖滑環(huán)、匯流環(huán)和流體交連組合184
6.3.2 其余三種交連組合185
6.4 四種交連的組合設計186
6.4.1 柱式匯流環(huán)、盤式流體交連、中空射頻交連、光纖滑環(huán)組合187
6.4.2 盤式匯流環(huán)、柱式流體交連、中空射頻交連、光纖滑環(huán)組合188
6.4.3 柱式匯流環(huán)、柱式流體交連、中空射頻交連、光纖滑環(huán)組合190
6.4.4 盤式匯流環(huán)、盤式流體交連、中空射頻交連、光纖滑環(huán)組合191
參考文獻192
第7章 典型交連設計案例193
7.1 光纖滑環(huán)設計193
7.1.1 應用場景193
7.1.2 指標要求193
7.1.3 環(huán)境條件193
7.1.4 組成與布局194
7.1.5 詳細設計194
7.2 匯流環(huán)設計197
7.2.1 應用場景197
7.2.2 指標要求197
7.2.3 環(huán)境條件197
7.2.4 組成與布局197
7.2.5 詳細設計198
7.3 流體交連設計201
7.3.1 盤式流體交連201
7.3.2 柱式流體交連208
7.3.3 直線流體交連212
7.4 射頻交連設計214
7.4.1 應用場景214
7.4.2 指標要求214
7.4.3 環(huán)境條件214
7.4.4 組成與布局214
7.4.5 詳細設計215
7.5 組合交連217
7.5.1 應用場景217
7.5.2 指標要求217
7.5.3 組成與布局218
7.5.4 詳細設計219
參考文獻220