專利名稱：一種滑環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳輸裝置，具體地說，是涉及一種滑環(huán)。
背景技術(shù)：
在石油鉆井作業(yè)中，隨鉆測量、隨鉆測井及旋轉(zhuǎn)導向工具等已經(jīng)廣泛應(yīng) 用于石油勘探開發(fā)等作業(yè)中?，F(xiàn)有的用于兩個旋轉(zhuǎn)件之間的電能和/或信號 的傳輸一般采用接觸式滑環(huán)來進行。
由于兩個相對旋轉(zhuǎn)部件之間有泥漿等流體通過，所以需要設(shè)計旋轉(zhuǎn)動密 封的結(jié)構(gòu)。在高溫、高壓、振動及沖擊等惡劣條件下，這種旋轉(zhuǎn)動密封非常 容易泄漏，從而在滑環(huán)之間形成短路等故障，造成儀器電路的損壞。此外， 這種接觸式滑環(huán)工作時容易產(chǎn)生電火花現(xiàn)象，磨損非?？?，工作壽命受到限 制，而且接觸式滑環(huán)結(jié)構(gòu)復雜，可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，在于需要提供一種滑環(huán)，用于完成兩個旋 轉(zhuǎn)件之間的電能傳輸。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明首先提供了一種滑環(huán)，用于完成第一相 對旋轉(zhuǎn)件和第二相對旋轉(zhuǎn)件之間的電能傳輸，所述第 一相對旋轉(zhuǎn)件和第二相 對旋轉(zhuǎn)件之間通過軸承形成一環(huán)形空間，其特征在于，該滑環(huán)包括電能發(fā)射
電路、第一滑環(huán)組件、第二滑環(huán)組件以及電能接收電路，其中
所述電能發(fā)射電路，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件上，用于通過逆變處理 將輸入電流變換為高頻交流電，將所述高頻交流電激勵于所述第一滑環(huán)組件
上；
所述第一滑環(huán)組件，位于所述環(huán)形空間中，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件上，連接所述電能發(fā)射電路，在所述高頻交流電的激勵作用下產(chǎn)生電能逆變
信號；
所述第二滑環(huán)組件，位于所述環(huán)形空間中，與所述第一滑環(huán)組件非接觸 地相對設(shè)置在所述第二相對旋轉(zhuǎn)件上，電磁耦合于所述第一滑環(huán)組件，用于
在所述電能逆變信號作用下產(chǎn)生感應(yīng)電能；
電能接收電路，安裝在所述第二相對旋轉(zhuǎn)件上，與所述第二滑環(huán)組件相 連，用于對所述感應(yīng)電能進行還原，獲得所述電能。
優(yōu)選地，所述滑環(huán)進一步包括信號發(fā)射電路及信號接收電路，其中
所述信號發(fā)射電路，與所述第一滑環(huán)組件相連，用于對待傳輸信號進行 頻移鍵控(FSK)編碼處理，得到FSK編碼信號發(fā)送給所述第一滑環(huán)組件；
所述第一滑環(huán)組件通過無線傳輸方式將所述FSK編碼信號發(fā)送給所述 第二滑環(huán)組件；
所述第二滑環(huán)組件將所述FSK編碼信號發(fā)送給所述信號接收電路；
所述信號接收電路，與所述第二滑環(huán)組件相連，用于對所述FSK編碼 信號進行還原處理，得到FSK模擬信號。
優(yōu)選地，所述第一相對旋轉(zhuǎn)件為旋轉(zhuǎn)部件，所述第二相對旋轉(zhuǎn)件為非旋 轉(zhuǎn)部件。
優(yōu)選地，所述第一滑環(huán)組件包括發(fā)射磁芯、發(fā)射線圈以及第一支撐骨架， 其中
所述發(fā)射磁芯，安裝在所述第一支撐骨架上；
所述發(fā)射線圈，纏繞在所述發(fā)射磁芯的外周，用于在所述高頻交流電的 激勵下產(chǎn)生所述電能逆變信號；
所述第一支撐骨架，安裝在所述第一滑環(huán)組件上，與所述第一滑環(huán)組件 保持相對靜止。
優(yōu)選地，所述發(fā)射線圏，進一步用于將FSK編碼信號無線傳輸給所述 第二滑環(huán)組件。
優(yōu)選地，所述發(fā)射線圈為一個線圈，所述發(fā)射線圈對所述FSK編碼信
7號及電能逆變信號合成得到合成信號，無線傳輸給所述第二滑環(huán)組件； 或者
所述發(fā)射線圈為兩個線圈，分別為電能發(fā)射線圈及信號發(fā)射線圏，所述 電能發(fā)射線圈用于在所述高頻交流電的激勵下產(chǎn)生所述電能逆變信號；所述 信號發(fā)射線圈用于將所述FSK編碼信號無線傳輸給所述第二滑環(huán)組件。
優(yōu)選地，所述第二滑環(huán)組件包括接收磁芯、接收線圈以及第二支撐骨架， 其中
所述接收磁芯，安裝在所述第二支撐骨架上；
所述接收線圏，纏繞在所述接收磁芯的外周，用于在所述發(fā)射線圈的激 勵下產(chǎn)生感應(yīng)電能，將所述感應(yīng)電能發(fā)送給所述電能接收電路；
第二支撐骨架，安裝在所述第二滑環(huán)組件上，與所述第二滑環(huán)組件保持 相對靜止。
優(yōu)選地，所述接收線圈，進一步用于接收無線傳輸?shù)腇SK編碼信號。
優(yōu)選地，所迷接收線圈為一個線圈，所述接收線圏接收到合成信號后進 行濾波，得到FSK模擬信號和感應(yīng)電能；
或者
所述接收線圈為兩個線圈，分別為電能接收線圈及信號接收線圏，所述 電能接收線圈用于在所述發(fā)射線圈的激勵下產(chǎn)生感應(yīng)電能，將所述感應(yīng)電能 發(fā)送給所述電能接收電路；所述信號接收線圈用于接收所述FSK編碼信號。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題，在于需要提供一種滑環(huán)，用于完成兩 個旋轉(zhuǎn)件之間的信號傳輸。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種滑環(huán)，用于完成第一相對 ^:轉(zhuǎn)件和第二相對旋轉(zhuǎn)件之間的信號傳輸，所述第一相對旋轉(zhuǎn)件和第二相對 旋轉(zhuǎn)件之間通過軸承形成一環(huán)形空間，其特征在于，該滑環(huán)包括信號發(fā)射電 ^各、第一滑環(huán)組件、第二滑環(huán)組件以及信號接收電路，其中
所述信號發(fā)射電路，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件上，用于對所述信號進 行頻移鍵控(FSK)編碼處理，得到FSK編碼信號發(fā)送給所述第一滑環(huán)組件；所述第一滑環(huán)組件，位于所述環(huán)形空間中，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件
上，連接所述信號發(fā)射電路，通過無線傳輸方式將所述FSK編碼信號發(fā)送 給所述第二滑環(huán)組件；
所述第二滑環(huán)組件，位于所述環(huán)形空間中，與所述第一滑環(huán)組件非接觸 地相對設(shè)置在所述第二相對旋轉(zhuǎn)件上，電》茲耦合于所述第一滑環(huán)組件，用于 接收所述FSK編碼信號；
所述信號接收電路，安裝在所述第二相對旋轉(zhuǎn)件上，與所述第二滑環(huán)組 件相連，用于對所述FSK編碼信號進行還原，獲得FSK模擬信號。
優(yōu)選地，所述第一相對旋轉(zhuǎn)件為旋轉(zhuǎn)部件，所述第二相對旋轉(zhuǎn)件為非旋 轉(zhuǎn)部件。
優(yōu)選地，所述第 一滑環(huán)組件包括發(fā)射^ 茲芯、發(fā)射線圈以及第 一支撐骨架， 其中
所述發(fā)射磁芯，安裝在所述第一支撐骨架上； 所述發(fā)射線圈，纏繞在所述發(fā)射^f茲芯的外周，用于將所述FSK編碼信 號無線傳輸給所述第二滑環(huán)組件；
所述第一支撐骨架，安裝在所迷第一滑環(huán)組件上，與所述第一滑環(huán)組件 保持相對靜止。
優(yōu)選地，所述第二滑環(huán)組件包括接收J茲芯、接收線圈以及第二支撐骨架， 其中
所述接收磁芯，安裝在所述第二支撐骨架上；
所述接收線圈，纏繞在所述接收磁芯的外周，用于接收所述FSK編碼 信號并發(fā)送給所述信號接收電路；
第二支撐骨架，安裝在所述第二滑環(huán)組件上，與所述第二滑環(huán)組件保持 相對靜止。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的非接觸滑環(huán)，通過電石茲感應(yīng)原理，在兩個非 接觸的具有相對旋轉(zhuǎn)運動的部件之間實現(xiàn)了電能和/或信號的傳輸。本發(fā)明 應(yīng)用實例中的電能發(fā)射線圈和電能接收線圈以及信號發(fā)射線圈和信號接收 線圏，分別由多組漆包線絞合而成，具有良好的絕緣性能，并具有耐高溫、耐高壓以及防水的特點。本發(fā)明非接觸式滑環(huán)之間沒有接觸，因此不需要設(shè)
計旋轉(zhuǎn)動密封，結(jié)構(gòu)簡單，降低了成本且利于維護；相對旋轉(zhuǎn)的兩個線圈之 間(電能發(fā)射線圈與電能接收線圈之間，和/或信號發(fā)射線圈與信號接收線 圈之間)沒有相對摩擦，所以沒有磨損，工作壽命大大提高。


圖1是本發(fā)明滑環(huán)第一實施例的組成示意圖； 圖2是圖1所示第一實施例應(yīng)用實例的組成示意圖； 圖3是本發(fā)明滑環(huán)第二實施例的組成示意圖。
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明 如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解 并據(jù)以實施。
圖l是本發(fā)明井下工具的滑環(huán)實施例的組成示意圖，其中該井下工具包 括第一相對旋轉(zhuǎn)件11和第二相對旋轉(zhuǎn)件12。該第一相對旋轉(zhuǎn)件11和第二 相對旋轉(zhuǎn)件12具有相同的軸線，二者圍繞該軸線能夠產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)。如圖 1所示，該第二相對旋轉(zhuǎn)件12通過第一軸承15和第二軸承16安裝在該第 一相對旋轉(zhuǎn)件11上，該第一相對旋轉(zhuǎn)件11和第二相對旋轉(zhuǎn)件12通過該第 一軸承15和第二軸承16保持相對位置關(guān)系，并形成相對旋轉(zhuǎn)運動。該第一 相對旋轉(zhuǎn)件11和第二相對旋轉(zhuǎn)件12由第一軸承15和第二軸承16支撐，形 成一環(huán)形空間。
如圖1所示，該滑環(huán)實施例主要包括第一滑環(huán)組件20、第二滑環(huán)組件 30、電能發(fā)射電路25以及電能接收電路35，其中
電能發(fā)射電路25，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件11上，用于通過逆變處 理將輸入電流變換為高頻交流電，將該高頻交流電激勵于該第 一滑環(huán)組件 20上(也即該高頻交流電為第一滑環(huán)組件20的激勵)；
第一滑環(huán)組件20,位于該第一相對旋轉(zhuǎn)件11和第二相對旋轉(zhuǎn)件12所形成的該環(huán)形空間中，固定安裝在第一相對旋轉(zhuǎn)件11上，連接該電能發(fā)射
電路25，在該電能發(fā)射電路25的高頻交流電的激勵作用下，產(chǎn)生高頻的電 能逆變信號(該電能逆變信號為一交變磁場信號)；
第二滑環(huán)組件30，位于該第一相對旋轉(zhuǎn)件11和第二相對旋轉(zhuǎn)件12所 形成的該環(huán)形空間中，與該第一滑環(huán)組件20非接觸地相對設(shè)置，固定安裝 在第二相對旋轉(zhuǎn)件12上，連接該電能接收電路35,電磁耦合于該第一滑環(huán) 組件20，用于在第一滑環(huán)組件20所產(chǎn)生的電能逆變信號作用下，根據(jù)電磁 感應(yīng)原理產(chǎn)生感應(yīng)電 能5
電能接收電路35，安裝在該第二相對旋轉(zhuǎn)件12上，與該第二滑環(huán)組件 30相連，用于對該第二滑環(huán)組件30產(chǎn)生的感應(yīng)電能進行還原處理，具體地 包括整流、斬波控制以及穩(wěn)壓等處理，獲得原始的電能，然后輸出到外部。
在圖1所示的實施例中，第一相對旋轉(zhuǎn)件11為相對于該工具其余部分 可以旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件，該第二相對旋轉(zhuǎn)件12為相對于該工具其余部分不可 旋轉(zhuǎn)的非旋轉(zhuǎn)部件。在該第一相對旋轉(zhuǎn)件11與該第二相對旋轉(zhuǎn)件12形成旋 轉(zhuǎn)的相對運動時，第一滑環(huán)組件20和第二滑環(huán)組件30也形成了相對的旋轉(zhuǎn) 運動，此時即可借助于電磁感應(yīng)原理，實現(xiàn)電能的傳輸。
圖2是本發(fā)明井下工具中滑環(huán)應(yīng)用實例的組成示意圖，重點說明圖1所 示實施例中第一滑環(huán)組件20和第二滑環(huán)組件30的組成，其余部分請參考圖 l所示實施例。結(jié)合圖l所示的實施例，圖2所示的應(yīng)用實例中，上述第一 滑環(huán)組件20包括發(fā)射磁芯(圖中未示出)、電能發(fā)射線圏21以及第一支撐 骨架22,其中
發(fā)射^F茲芯，安裝在所述第一支撐骨架上；
電能發(fā)射線圏21,由多股漆包線絞合而成，線圈緊密纏繞在該發(fā)射磁 芯的外周，并通過抗高溫的粘結(jié)劑粘結(jié)在該第一支撐骨架22上，用于在電 能發(fā)射電路25的激勵下，根據(jù)高頻交流電產(chǎn)生電能逆變信號，使得第二滑 環(huán)組件30中產(chǎn)生相應(yīng)頻率的感應(yīng)電能；
第一支撐骨架22，安裝在該第一滑環(huán)組件20上，與該第一滑環(huán)組件20 保持相對靜止。
ii結(jié)合圖1所示的實施例，圖2所示的應(yīng)用實例中，上述第二滑環(huán)組件 30包括接收磁芯(圖中未示出)、電能接收線圈31以及第二支撐骨架32, 其中
接收磁芯，安裝在所述第二支撐骨架上；
電能接收線圈31,由多股漆包線絞合而成，線圈緊密纏繞在接收磁芯 的外周，并通過抗高溫的粘結(jié)劑粘結(jié)在該第二支撐骨架32上，用于根據(jù)電 磁感應(yīng)原理，在第一滑環(huán)組件20中電能發(fā)射線圏21的激勵下產(chǎn)生相應(yīng)頻率 的感應(yīng)電能，將該感應(yīng)電能傳輸給電能接收電路35;電能接收電路35對該 感應(yīng)電能進行整流、斬波控制以及穩(wěn)壓濾波等處理，獲得穩(wěn)定的電能輸出到 外部負載；
第二支撐骨架32,安裝在該第二滑環(huán)組件30上，與該第二滑環(huán)組件20 保持相對靜止。
圖3是本發(fā)明滑第二實施例的組成示意圖。如圖3所示，該第二實施例 的空間結(jié)構(gòu)與圖1所示第一實施例相同，主要的區(qū)別在于其中的信號發(fā)射電 路55代替圖1所示的電能發(fā)射電路25,信號接收電路65代替圖1所示電 能接收電路35,其余組成部分及連接關(guān)系不變。在圖3所示的該第二實施 例中，
信號發(fā)射電路55，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件11上，用于對待傳輸信 號進行頻移鍵控(Frequency-shiftkeying, FSK)編碼處理，得到高頻的FSK 編碼信號發(fā)送給第一滑環(huán)組件20;
第一滑環(huán)組件20,連接該信號發(fā)射電路55，通過無線傳輸?shù)姆绞綄⒃?FSK編碼信號發(fā)送給第二滑環(huán)組件30;
第二滑環(huán)組件30，連接該電能接收電路35,用于接收該FSK編碼信號；
信號接收電路65,連接該第二滑環(huán)組件30,用于對該第二滑環(huán)組件30 接收的FSK編碼信號進行解調(diào)還原處理，得到FSK模擬信號后輸出到外部 設(shè)備；
圖3所示的第二實施例中，第一滑環(huán)組件20中，纏繞在發(fā)射^茲芯外周 上的是信號發(fā)射線圏，在第二滑環(huán)組件30中，纏繞在接收磁芯外周上的是信號接收線圏。該信號發(fā)射線圈與信號接收線圈，其纏繞方式分別與電能發(fā)
射線圈21及電能接收線圏31相同，此處不再贅述。信號首先經(jīng)過信號發(fā)射 電路55的變換和調(diào)制處理，得到FSK編碼信號后，對該FSK編碼信號進行 功率放大，發(fā)送給信號發(fā)射線圈，由該信號發(fā)射線圈把該FSK編碼信號無 線傳輸給信號接收線圈；信號接收線圏把該FSK編碼信號傳輸給信號接收 電路65，經(jīng)過信號接收電路65的功率放大和解調(diào)還原，獲得原始信號并傳 輸給外部的其它部件。
在本發(fā)明的其他實施例中，可以同時在發(fā)射》茲芯外周上纏繞兩個線圏， 分別為電能發(fā)射線圈21及信號發(fā)射線圈，并在接收磁芯外周上纏繞兩個線 圈，分別為電能接收線圏31及信號接收線圈，這樣電能發(fā)射線圈21及電能 接收線圈31構(gòu)成一組線圈用于傳輸電能，信號發(fā)射線圈及信號接收線圈構(gòu) 成另一組線圈用于傳輸信號；也可以在發(fā)射磁芯外周上纏繞一個線圈，在接 收磁芯外周上纏繞另一線圈，這兩個線圈構(gòu)成一組線圈，這一組線圏既用于 電能傳輸又用于信號傳輸。此時，第一相對旋轉(zhuǎn)件11上安裝有電能發(fā)射電 路25和信號發(fā)射電路55，第二相對旋轉(zhuǎn)件12上安裝有電能接收電路35和 信號接收電路65。
在發(fā)射線圈為一個線圈時，F(xiàn)SK編碼信號耦合到電能逆變信號上，得到 合成信號后傳輸給該發(fā)射線圈，其中FSK編碼信號的頻率遠大于該電能逆 變信號的頻率。
在接收線圈為一個線圈時，該接收線圈對接收到的合成信號進行濾波處 理，得到FSK模擬信號和感應(yīng)電能，對其中的感應(yīng)電能經(jīng)過整流、斬波控 制、穩(wěn)壓濾波等處理后變成穩(wěn)定電壓提供給負載，對其中的FSK模擬信號 進行解調(diào)后發(fā)送給后續(xù)的儀器等設(shè)備。
根據(jù)前述內(nèi)容可知，電能發(fā)射線圈21和電能接收線圈31,以及信號發(fā) 射線圏和信號接收線圈，可以是一組漆包線絞合并繞制而成，也可以是兩組 漆包線絞合并繞制而成。由一組漆包線絞合并繞制而成時，電能的單向傳輸 (從電能發(fā)射線圈到電能接收線圈)，和信號的單向(從電能發(fā)射線圈到電 能接收線圈)或雙向(電能發(fā)射線圈與電能接收線圈之間)傳輸均通過該一 組漆包線完成；由兩組漆包線絞合并繞制而成時，電能傳輸通過其中一組漆
13包線完成，信號傳輸?shù)膯蜗蚧螂p向通過另一組漆包線完成。需要說明的是， 信號的雙向傳輸并不能同時實現(xiàn)，在某一時刻只能進行某一個方向的單向傳輸。
圖1所示的第一實施例、圖2所示的應(yīng)用實例以及圖3所示的第二實施 例，在第一相對旋轉(zhuǎn)件11和第二相對旋轉(zhuǎn)件12之間不需要密封，可以充有 泥漿、水或其它鉆井液的介質(zhì)。除此之外，該介質(zhì)也可以含有空氣等等，當 然，也可以是泥漿、水以及空氣等的混合物。
本發(fā)明提供的用于井下的非接觸式滑環(huán)，實現(xiàn)了井下工具中兩個相對旋 轉(zhuǎn)部件之間電能及信號的傳輸，能夠替代傳統(tǒng)的接觸式滑環(huán)。兩個旋轉(zhuǎn)部件 之間的工作介質(zhì)可以為泥漿、水、空氣或者其他鉆井液介質(zhì)。
雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本 發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi) 的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的 形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所 附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種滑環(huán)，用于完成第一相對旋轉(zhuǎn)件和第二相對旋轉(zhuǎn)件之間的電能傳輸，所述第一相對旋轉(zhuǎn)件和第二相對旋轉(zhuǎn)件之間通過軸承形成一環(huán)形空間，其特征在于，該滑環(huán)包括電能發(fā)射電路、第一滑環(huán)組件、第二滑環(huán)組件以及電能接收電路，其中所述電能發(fā)射電路，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件上，用于通過逆變處理將輸入電流變換為高頻交流電，將所述高頻交流電激勵于所述第一滑環(huán)組件上；所述第一滑環(huán)組件，位于所述環(huán)形空間中，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件上，連接所述電能發(fā)射電路，在所述高頻交流電的激勵作用下產(chǎn)生電能逆變信號；所述第二滑環(huán)組件，位于所述環(huán)形空間中，與所述第一滑環(huán)組件非接觸地相對設(shè)置在所述第二相對旋轉(zhuǎn)件上，電磁耦合于所述第一滑環(huán)組件，用于在所述電能逆變信號作用下產(chǎn)生感應(yīng)電能；電能接收電路，安裝在所述第二相對旋轉(zhuǎn)件上，與所述第二滑環(huán)組件相連，用于對所述感應(yīng)電能進行還原，獲得所述電能。
2、 如權(quán)利要求l所述的滑環(huán)，其特征在于，所述滑環(huán)進一步包括信號 發(fā)射電路及信號接收電路，其中所述信號發(fā)射電路，與所述第一滑環(huán)組件相連，用于對待傳輸信號進行 頻移4t控(FSK)編碼處理，得到FSK編碼信號發(fā)送給所述第一滑環(huán)組件；所述第一滑環(huán)組件通過無線傳輸方式將所述FSK編碼信號發(fā)送給所述 第二滑環(huán)組件；所述第二滑環(huán)組件將所述FSK編碼信號發(fā)送給所述信號接收電路；所述信號接收電路，與所述第二滑環(huán)組件相連，用于對所述FSK編碼 信號進行還原處理，得到FSK模擬信號。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的滑環(huán)，其特征在于所述第 一相對旋轉(zhuǎn)件為旋轉(zhuǎn)部件，所述第二相對旋轉(zhuǎn)件為非旋轉(zhuǎn)部件。
4、 如權(quán)利要求l所述的滑環(huán)，其特征在于，所述第一滑環(huán)組件包括發(fā) 射磁芯、發(fā)射線圈以及第一支撐骨架，其中所述發(fā)射磁芯，安裝在所述第一支撐骨架上；所述發(fā)射線圈，纏繞在所述發(fā)射磁芯的外周，用于在所述高頻交流電的 激勵下產(chǎn)生所述電能逆變信號；所述第一支撐骨架，安裝在所述第一滑環(huán)組件上，與所述第一滑環(huán)組件 保持相對靜止。
5、 如權(quán)利要求4所述的滑環(huán)，其特征在于所述發(fā)射線圈，進一步用于將FSK編碼信號無線傳輸給所述第二滑環(huán) 組件。
6、 如權(quán)利要求5所述的滑環(huán)，其特征在于所述發(fā)射線圈為一個線圈，所述發(fā)射線圈對所述FSK編碼信號及電能 逆變信號合成得到合成信號，無線傳輸給所述第二滑環(huán)組件；或者所述發(fā)射線圈為兩個線圏，分別為電能發(fā)射線圈及信號發(fā)射線圏，所述 電能發(fā)射線圏用于在所述高頻交流電的激勵下產(chǎn)生所述電能逆變信號；所述 信號發(fā)射線圈用于將所述FSK編碼信號無線傳輸給所述第二滑環(huán)組件。
7、 如權(quán)利要求4所述的滑環(huán)，其特征在于，所述第二滑環(huán)組件包括接 收磁芯、接收線圈以及第二支撐骨架，其中所述接收磁芯，安裝在所述第二支撐骨架上；所述接收線圏，纏繞在所述接收磁芯的外周，用于在所述發(fā)射線圈的激 勵下產(chǎn)生感應(yīng)電能，將所述感應(yīng)電能發(fā)送給所述電能接收電路；第二支撐骨架，安裝在所述第二滑環(huán)組件上，與所述第二滑環(huán)組件保持 相對靜止。
8、 如權(quán)利要求7所述的滑環(huán)，其特征在于 所述接收線圈，進一步用于接收無線傳輸?shù)腇SK編碼信號。
9、 如權(quán)利要求8所述的滑環(huán)，其特征在于所述接收線圈為一個線圏，所述接收線圈接收到合成信號后進行濾波， 得到FSK模擬信號和感應(yīng)電能；或者所述接收線圏為兩個線圏，分別為電能接收線圈及信號接收線圈，所述 電能接收線圈用于在所述發(fā)射線圈的激勵下產(chǎn)生感應(yīng)電能，將所述感應(yīng)電能 發(fā)送給所述電能接收電路；所述信號接收線圈用于接收所述FSK編碼信號。
10、 一種滑環(huán)，用于完成第一相對旋轉(zhuǎn)件和第二相對旋轉(zhuǎn)件之間的信號 傳輸，所述第一相對旋轉(zhuǎn)件和第二相對旋轉(zhuǎn)件之間通過軸承形成一環(huán)形空 間，其特征在于，該滑環(huán)包括信號發(fā)射電路、第一滑環(huán)組件、第二滑環(huán)組件 以及信號接收電路，其中所述信號發(fā)射電路，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件上，用于對所述信號進 行頻移鍵控(FSK)編碼處理，得到FSK編碼信號發(fā)送給所述第一滑環(huán)組件；所述第一滑環(huán)組件，位于所述環(huán)形空間中，安裝在所述第一相對旋轉(zhuǎn)件 上，連接所述信號發(fā)射電路，通過無線傳輸方式將所述.FSK編碼信號發(fā)送 給所述第二滑環(huán)組件；所述第二滑環(huán)組件，位于所述環(huán)形空間中，與所述第一滑環(huán)組件非^接觸 地相對設(shè)置在所述第二相對旋轉(zhuǎn)件上，電磁耦合于所述第一滑環(huán)組件，用于 接收所述FSK編碼信號；所述信號接收電路，安裝在所述第二相對旋轉(zhuǎn)件上，與所述第二滑環(huán)組 件相連，用于對所述FSK編碼信號進行還原，獲得FSK模擬信號。
11、 如權(quán)利要求IO所述的滑環(huán)，其特征在于所述第 一相對旋轉(zhuǎn)件為旋轉(zhuǎn)部件，所述第二相對旋轉(zhuǎn)件為非旋轉(zhuǎn)部件。
12、 如權(quán)利要求IO所述的滑環(huán)，其特征在于，所述第一滑環(huán)組件包括 發(fā)射磁芯、發(fā)射線圈以及第一支撐骨架，其中所述發(fā)射磁芯，安裝在所述第一支撐骨架上；所述發(fā)射線圏，纏繞在所述發(fā)射磁芯的外周，用于將所述FSK編碼信 號無線傳輸給所述第二滑環(huán)組件；所述第一支撐骨架，安裝在所述第一滑環(huán)組件上，與所述第一滑環(huán)組件 保持相對靜止。
13、 如權(quán)利要求12所述的滑環(huán)，其特征在于，所述第二滑環(huán)組件包括 接收磁芯、接收線圈以及第二支撐骨架，其中所述接收磁芯，安裝在所述第二支撐骨架上；所述接收線圏，纏繞在所述接收磁芯的外周，用于接收所述FSK編碼 信號并發(fā)送給所述信號接收電路；第二支撐骨架，安裝在所述第二滑環(huán)組件上，與所述第二滑環(huán)組件保持 相對靜止。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滑環(huán)，用于完成兩個旋轉(zhuǎn)件之間的電能傳輸和/或信號傳輸。該滑環(huán)包括發(fā)射電路、第一滑環(huán)組件、第二滑環(huán)組件以及接收電路，其中發(fā)射電路安裝在第一相對旋轉(zhuǎn)件上，將電能和/或信號處理之后通過安裝在第一相對旋轉(zhuǎn)件上的第一滑環(huán)組件以及安裝在第二相對旋轉(zhuǎn)件上的第二滑環(huán)組件發(fā)送給接收電路，其中該第一滑環(huán)組件和第二滑環(huán)組件非直接接觸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的非接觸滑環(huán)通過電磁感應(yīng)原理，在兩個非接觸的具有相對旋轉(zhuǎn)運動的部件之間實現(xiàn)了電能和/或信號的傳輸。
文檔編號H02J17/00GK101645617SQ20091009181
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者蘭洪波, 周忠貴, 躍 孫, 捷 尚, 欣 戴, 朱偉紅, 李春楠, 肖亞輝, 菅志軍, 蔣荻南, 賈建波, 云 郭 申請人:中國海洋石油總公司;中海油田服務(wù)股份有限公司