导电滑环及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及导电滑环技术领域，尤其涉及一种导电滑环及作业机械。


背景技术：

2.导电滑环是作业机械上下车电力传输装置的关键部件。导电滑环包括导电环和电刷，导电滑环的电刷与导电环之间的稳定性，直接影响导电滑环的电信号传输稳定性和使用寿命。导电滑环运行过程中，电刷与导电环之间的压力，随着电刷和导电环的磨损不断变小，从而导致电刷与导电环之间接触不良，电刷与导电环之间的稳定性降低，使得电信号的传输不稳定，且需要更换导电滑环，降低了导电环的使用寿命。
3.并且，电刷与导电环在每次开始运转时两者之间的压力最大，会加快电刷与导电环的磨损，进而影响整个导电滑环的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种导电滑环及作业机械，用以解决现有技术中由于电刷与导电环之间的磨损，导致导电滑环的使用寿命降低的缺陷，实现提高导电滑环的使用寿命。
5.本实用新型提供一种导电滑环，包括：发送组件和接收组件；
6.所述发送组件用于与直流电源连接，所述接收组件用于与负载连接；
7.所述发送组件，用于将所述直流电源提供的直流电转换为交流电；
8.所述发送组件和所述接收组件之间存在电磁感应；
9.所述接收组件，用于感应所述交流电，将所述交流电转换为所述直流电，并输出所述直流电至所述负载。
10.根据本实用新型提供一种的导电滑环，所述发送组件包括：转子，所述接收组件包括：定子；
11.所述转子用于与所述直流电源连接，所述定子用于与所述负载连接；
12.所述转子，用于将所述直流电源提供的所述直流电转换为所述交流电；
13.所述转子和所述定子之间存在电磁感应；
14.所述定子，用于感应所述交流电，将所述交流电转换为所述直流电，并输出所述直流电至所述负载。
15.根据本实用新型提供一种的导电滑环，所述发送组件包括：定子，所述接收组件包括：转子；
16.所述定子用于与所述直流电源连接，所述转子用于与所述负载连接；
17.所述定子，用于将所述直流电源提供的所述直流电转换为所述交流电；
18.所述定子和所述转子之间存在电磁感应；
19.所述转子，用于感应所述交流电，将所述交流电转换为所述直流电，并输出所述直流电至所述负载。
20.根据本实用新型提供一种的导电滑环，所述转子包括：第一电流转换组件、第一共
振组件和第一稳压组件，所述第一电流转换组件和所述第一共振组件串联，所述第一电流转换组件和所述第一共振组件与所述第一稳压组件并联；
21.所述定子包括：第二电流转换组件、第二共振组件和第二稳压组件，第二电流转换组件和第二共振组件串联，第二电流转换组件和第二共振组件与所述第二稳压组件并联；
22.所述第一稳压组件和所述直流电源电性连接，所述第二稳压组件和所述负载电性连接；
23.所述第一电流转换组件的第一端和所述直流电源电性连接，所述第一电流转换组件的第二端与所述第一共振组件的第一端电性连接；
24.所述第一共振组件的第二端和所述第二共振组件的第一端感应连接；
25.所述第二共振组件的第二端和所述第二电流转换组件的第一端电性连接；
26.所述第二电流转换组件的第二端与所述负载电性连接；
27.所述第一稳压组件，用于稳定所述第一电流转换组件和所述第一共振组件的电压；
28.所述第二稳压组件，用于稳定所述第二电流转换组件和所述第二共振组件的电压；
29.所述第一电流转换组件，用于将所述直流电源提供的所述直流电转换为所述交流电，并输出至所述第一共振组件；
30.所述第一共振组件，用于产生电磁感应，使所述第二共振组件产生交流电；
31.所述第二共振组件，用于将产生的交流电输出至第二电流转换组件；
32.所述第二电流转换组件，用于将所述交流电转换为直流电，并输出所述直流电至所述负载。
33.根据本实用新型提供一种的导电滑环，所述转子还包括：第三电流转换组件；
34.所述定子还包括：第四电流转换组件；
35.所述第三电流转换组件的第一端和所述第一电流转换组件的第二端电性连接，所述第三电流转换组件的第二端和所述直流电源电性连接；
36.所述第四电流转换组件的第一端和所述第二电流转换组件的第一端电性连接，所述第四电流转换组件的第二端和所述负载电性连接；
37.第三电流转换组件，用于将所述第一电流转换组件转换的所述交流电输出至所述直流电源；
38.第四电流转换组件，用于将流经所述负载的所述直流电转换为所述交流电，并输出至所述第二电流转换组件。
39.根据本实用新型提供一种的导电滑环，所述第一共振组件包括：第一电容和第一共振器件；
40.所述第二共振组件包括：第二电容和第二共振器件；
41.所述第一电容的第一端和第一电流转换组件的第二端电性连接，所述第一电容的第二端和所述第一共振器件的第一端电性连接；
42.所述第一共振器件的第二端和所述第二共振器件的第一端感应连接，所述第二共振器件的第二端和所述第二电容的第一端电性连接；
43.所述第二电容的第二端和所述第二电流转换组件的第一端电性连接；
44.所述第一电容，用于通交流电，阻直流电；
45.所述第一共振器件，用于产生电磁感应，使所述第二共器件产生交流电；
46.所述第二电容，用于通交流电，阻直流电；
47.所述第二共振器件，用于将产生的交流电通过所述第二电容输出至所述第二电流转换组件。
48.根据本实用新型提供一种的导电滑环，所述第一共振器件包括：至少一个第一电感和第三电容，所述第一电感和所述第三电容并联连接；
49.所述第三电容的第一端和所述第一电感的第一端均与所述第一电容的第二端电性连接；
50.所述第三电容的第二端和所述第一电感的第二端电性连接；
51.所述第三电容，用于滤波；
52.所述第一电感，用于产生电磁感应；
53.所述第二共振器件包括：至少一个第二电感和第四电容，所述第二电感和所述第四电容并联连接；
54.所述第二电感的第一端和所述第四电容的第一端均与所述第二电容的第一端电性连接；
55.所述第四电容的第二端和所述第二电感的第二端电性连接；
56.所述第四电容，用于滤波；
57.所述第二电感，用于产生电磁感应。
58.根据本实用新型提供一种的导电滑环，所述转子包括：第一电流转换组件、第一共振组件和第一稳压组件，所述第一电流转换组件和所述第一共振组件串联，所述第一电流转换组件和所述第一共振组件与所述第一稳压组件并联；
59.所述定子包括：第二电流转换组件、第二共振组件和第二稳压组件，第二电流转换组件和第二共振组件串联，第二电流转换组件和第二共振组件与所述第二稳压组件并联；
60.所述第二稳压组件和所述直流电源电性连接，所述第一稳压组件和所述负载电性连接；
61.所述第一电流转换组件的第一端和所述负载电性连接，所述第一电流转换组件的第二端与所述第一共振组件的第一端电性连接；
62.所述第一共振组件的第二端和所述第二共振组件的第一端感应连接；
63.所述第二共振组件的第二端和所述第二电流转换组件的第一端电性连接；
64.所述第二电流转换组件的第二端与所述直流电源电性连接；
65.所述第一稳压组件，用于稳定所述第一电流转换组件和所述第一共振组件的电压；
66.所述第二稳压组件，用于稳定所述第二电流转换组件和所述第二共振组件的电压；
67.所述第二电流转换组件，用于将所述直流电源提供的所述直流电转换为所述交流电，并输出至所述第二共振组件；
68.所述第二共振组件，用于产生电磁感应，使所述第一共振组件产生交流电；
69.所述第一共振组件，用于将产生的交流电输出至第一电流转换组件；
70.所述第一电流转换组件，用于将所述交流电转换为直流电，并输出所述直流电至所述负载。
71.根据本实用新型提供一种的导电滑环，所述转子还包括：第三电流转换组件；
72.所述定子还包括：第四电流转换组件；
73.所述第三电流转换组件的第一端和所述第一电流转换组件的第二端电性连接，所述第三电流转换组件的第二端和所述负载电性连接；
74.所述第四电流转换组件的第一端和所述第二电流转换组件的第一端电性连接，所述第四电流转换组件的第二端和所述直流电源电性连接；
75.第四电流转换组件，用于将所述第二电流转换组件转换的所述交流电输出至所述直流电源；
76.第三电流转换组件，用于将流经所述负载的所述直流电转换为所述交流电，并输出至所述第一电流转换组件。
77.本实用新型还提供一种作业机械，包括：上述任一项所述的导电滑环。
78.本实用新型提供的导电滑环及作业机械，导电滑环包括：发送组件和接收组件，发送组件与直流电源连接，接收组件和负载连接；发送组件用于将直流电源提供的直流电转换为交流电，发送组件和接收组件之间存在电磁感应，接收组件基于电磁感应产生交流电，并将交流电转化为直流电输出至负载，以供负载作业，可见，本技术的发送组件和接收组件无需接触，便可以实现信号的传输，从而使电刷与导电环无需接触，或无需设置电刷，解决了电刷与导电环之间的磨损，导致导电滑环的使用寿命低的问题，提高了导电滑环的使用寿命，实现安全可靠的为负载供电。
附图说明
79.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
80.图1是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之一；
81.图2是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之二；
82.图3是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之三；
83.图4是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之四；
84.图5是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之五；
85.图6是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之六；
86.图7是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之七；
87.图8是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之八；
88.图9是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之九；
89.图10是本实用新型提供的导电滑环的结构示意图之十。
90.附图标记：
91.101：发送组件；102：接收组件；103：直流电源；
92.104：负载；401：第一电流转换组件；402：第一共振组件；
93.403：第一稳压组件；404：第二电流转换组件；
94.405：第二共振组件；406：第二稳压组件；
95.501：第三电流转换组件；502：第四电流转换组件；
96.601：第一电容；602：第一共振器件：
97.603：第二电容；604：第二共振器件；
98.701：第一电感；702：第三电容；
99.703：第二电感；704：第四电容；
100.7011：第一子电感；7012：第二子电感；
101.7013：第三子电感；7031：第四子电感；
102.7032：第五子电感；7033：第六子电感。
具体实施方式
103.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
104.下面结合图1至图10描述本实用新型的导电滑环。
105.本实用新型实施例提供了一种导电滑环，如图1所示，该导电滑环包括：发送组件101和接收组件102，发送组件101与直流电源103连接，接收组件102与负载104连接。
106.发送组件101，用于将直流电源103提供的直流电转换为交流电；
107.发送组件101和接收组件102之间存在电磁感应；
108.接收组件102，用于感应交流电，将交流电转换为直流电，并输出直流电至负载104。
109.本实用新型提供的导电滑环包括：发送组件和接收组件，发送组件与直流电源连接，接收组件和负载连接；发送组件用于将直流电源提供的直流电转换为交流电，发送组件和接收组件之间存在电磁感应，接收组件基于电磁感应产生交流电，并将交流电转化为直流电输出至负载，以供负载作业，可见，本技术的发送组件和接收组件无需接触，便可以实现信号的传输，从而使电刷与导电环无需接触，或无需设置电刷，解决了电刷与导电环之间的磨损，导致导电滑环的使用寿命低的问题，提高了导电滑环的使用寿命，实现安全可靠的为负载供电。
110.下面，以导电滑环应用在起重机中为例进行说明，直流电源103包括：蓄电池，负载104包括起重机中的用电设备。
111.一个具体实施例中，发送组件101包括：转子，接收组件102包括：定子；如图2所示，转子与直流电源103连接，定子与负载104连接；转子，用于将直流电源103提供的直流电转换为交流电；转子和定子之间存在电磁感应；定子，用于感应交流电，将交流电转换为直流电，并输出直流电至负载104。
112.具体的，直流电源103放置在起重机上车。
113.直流电源103和导电滑环的转子用导线连接，导电滑环的定子用导线和负载104连
接；直流电经过转子，转子将直流电转换为交流电形成振动，控制电流的流动，形成共振场。相当于转子中存在一个振荡电路，振荡电路将共振场能量无线传输给定子里的振荡电路。定子将振荡电路输出的交流电转换为直流电，供用电设备使用。
114.一个具体实施例中，发送组件101包括：定子，接收组件102包括：转子；如图3所示，定子与直流电源103连接，转子与负载104连接；定子，用于将直流电源103提供的直流电转换为交流电；定子和转子之间存在电磁感应；转子，用于感应交流电，将交流电转换为直流电，并输出直流电至负载104。
115.具体的，直流电源103放置在起重机下车。
116.直流电源103和导电滑环的定子用导线连接，导电滑环的转子用导线和负载104连接；直流电经过定子，定子将直流电转换为交流电形成振动，控制电流的流动，形成共振场。相当于定子中存在一个振荡电路，振荡电路将共振场能量无线传输给转子里的振荡电路。转子将振荡电路输出的交流电转换为直流电，供用电设备使用。
117.下面，以直流电源103放置在起重机上车为例进行具体说明。
118.一个具体实施例中，如图4所示，转子包括：第一电流转换组件401、第一共振组件402和第一稳压组件403，第一电流转换组件401和第一共振组件402串联，第一电流转换组件401和第一共振组件402串联后与第一稳压组件403并联；定子包括：第二电流转换组件404、第二共振组件405和第二稳压组件406，第二电流转换组件404和第二共振组件405串联，第二电流转换组件404和第二共振组件405串联后与第二稳压组件406并联。
119.第一稳压组件403和直流电源103电性连接，第二稳压组件406和负载104电性连接；第一电流转换组件401的第一端和直流电源103电性连接，第一电流转换组件401的第二端与第一共振组件402的第一端电性连接；第一共振组件402的第二端和第二共振组件405的第一端感应连接；第二共振组件405的第二端和第二电流转换组件404的第一端电性连接；第二电流转换组件404的第二端与负载104电性连接。
120.第一稳压组件403，用于稳定第一电流转换组件401和第一共振组件402的电压；第二稳压组件406，用于稳定第二电流转换组件404和第二共振组件405的电压。
121.第一电流转换组件401，用于将直流电源103提供的直流电转换为交流电，并输出至第一共振组件402；第一共振组件402，用于产生电磁感应，使第二共振组件405产生交流电；第二共振组件405，用于将产生的交流电输出至第二电流转换组件404；第二电流转换组件404，用于将交流电转换为直流电，并输出直流电至负载104。
122.其中，第一稳压组件403和第二稳压组件406均可以为电容，以达到稳压、滤波的作用，并且，利用电容通直流、阻交流的特性，避免了电路短路。
123.其中，第一电流转换组件401和第二电流转换组件404均包括：场效应晶体管。场效应晶体管是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。
124.第一共振组件402和第二共振组件405等价为振荡电路。
125.具体的，直流电源103输出的直流电通过场效应晶体管变成交流电，交流电经过振荡电路产生电磁感应，再经过一个场效应晶体管变为直流电输出至负载104。
126.一个具体实施例中，如图5所示，转子还包括：第三电流转换组件501；定子还包括：第四电流转换组件502。
127.第三电流转换组件501的第一端和第一电流转换组件401的第二端电性连接，第三
电流转换组件501的第二端和直流电源103电性连接；第四电流转换组件502的第一端和第二电流转换组件404的第一端电性连接，第四电流转换组件502的第二端和负载104电性连接。
128.第三电流转换组件501，用于将第一电流转换组件401转换的交流电输出至直流电源103；第四电流转换组件502，用于将流经负载104的直流电转换为交流电，并输出至第二电流转换组件404。
129.其中，第三电流转换组件501和第四电流转换组件502均包括：场效应晶体管。
130.一个具体实施例中，如图6所示，第一共振组件402包括：第一电容601和第一共振器件602；第二共振组件405包括：第二电容603和第二共振器件604。
131.第一电容601的第一端和第一电流转换组件401的第二端电性连接，第一电容601的第二端和第一共振器件602的第一端电性连接；第一共振器件602的第二端和第二共振器件604的第一端感应连接，第二共振器件604的第二端和第二电容603的第一端电性连接；第二电容603的第二端和第二电流转换组件404的第一端电性连接。
132.第一电容601，用于通交流电，阻直流电；第一共振器件602，用于产生电磁感应，使第二共振器件604产生交流电；第二电容603，用于通交流电，阻直流电；第二共振器件604，用于将产生的交流电通过第二电容603输出至第二电流转换组件403。
133.其中，也可以将第一共振器件602和第二共振器件604等价为振荡电路。
134.一个具体实施例中，如图7所示，第一共振器件602包括：至少一个第一电感701和第三电容702，第一电感701和第三电容702并联连接；第三电容702的第一端和第一电感701的第一端均与第一电容601的第二端电性连接；第三电容703的第二端和第一电感701的第二端电性连接；第三电容702，用于滤波、稳压；第一电感701，用于产生电磁感应。
135.具体的，第二共振器件604包括：至少一个第二电感703和第四电容704，第二电感703和第四电容704并联连接；第二电感703的第一端和第四电容704的第一端均与第二电容603的第一端电性连接；第四电容704的第二端和第二电感703的第二端电性连接；第四电容704，用于滤波、稳压；第二电感703，用于产生电磁感应。
136.其中，在图7中，以至少一个第一电感701包括：第一子电感7011、第二子电感7012和第三子电感7013为例进行说明。其中，第一子电感7011和第二子电感7012为谐振电感，第三子电感7013为电感线圈。第二子电感7012和第三子电感7013并联，并联后与第一子电感7011串联。
137.同理，至少一个第二电感703包括：第四子电感7031、第五子电感7032和第六子电感7033。其中，第四子电感7031和第五子电感7032为谐振电感，第六子电感7033为电感线圈。第五子电感7032和第六子电感7033并联，并联后与第四子电感7031串联。
138.具体的，定子和转子为对称结构，基于对称结构，以直流电源在起重机下车为例进行说明：
139.一个具体实施例中，如图8所示，当直流电源103与定子连接，负载104与转子连接时，转子包括：第一电流转换组件401、第一共振组件402和第一稳压组件403，第一电流转换组件401和第一共振组件402串联，第一电流转换组件401和第一共振组件402串联后与第一稳压组件403并联；定子包括：第二电流转换组件404、第二共振组件405和第二稳压组件406，第二电流转换组件404和第二共振组件405串联，第二电流转换组件404和第二共振组
件405与第二稳压组件406并联。
140.第二稳压组件406和直流电源103电性连接，第一稳压组件403和负载104电性连接；第一电流转换组件401的第一端和负载104电性连接，第一电流转换组件401的第二端与第一共振组件402的第一端电性连接；第一共振组件402的第二端和第二共振组件405的第一端感应连接；第二共振组件405的第二端和第二电流转换组件404的第一端电性连接；第二电流转换组件404的第二端与直流电源403电性连接。
141.第一稳压组件403，用于稳定第一电流转换组件401和第一共振组件402的电压；第二稳压组件406，用于稳定第二电流转换组件404和第二共振组件405的电压。
142.第二电流转换组件404，用于将直流电源403提供的直流电转换为交流电，并输出至第二共振组件405；第二共振组件405，用于产生电磁感应，使第一共振组件402产生交流电；第一共振组件402，用于将产生的交流电输出至第一电流转换组件401；第一电流转换组件401，用于将交流电转换为直流电，并输出直流电至负载104。
143.一个具体实施例中，转子还包括：第三电流转换组件501；定子还包括：第四电流转换组件502。
144.第三电流转换组件501的第一端和第一电流转换组件401的第二端电性连接，第三电流转换组件501的第二端和负载104电性连接；第四电流转换组件502的第一端和第二电流转换组件404的第一端电性连接，第四电流转换组件502的第二端和直流电源103电性连接。
145.第四电流转换组件502，用于将第二电流转换组件404转换的交流电输出至直流电源103；第三电流转换组件501，用于将流经负载104的直流电转换为交流电，并输出至第一电流转换组件401。
146.具体的，本实用新型提供的导电滑环的结构是不变的，但在应用场景不同时，和直流电源103与负载104的连接方式不同，则会导致电流的流向不同，因此，转子的具体结构示意可参见上述说明，定子的具体结构示意也可参见上述说明。
147.下面通过两种具体实现方式进行具体说明：
148.第一种方式，如图9所示，转子与直流电源103连接，定子与负载104连接：
149.直流电源103的正极输出直流电后，无法流向直流电源的负极，因为电容403通交流，阻直流，避免了电路短路。场效应晶体管401将直流电转换为交流电，进而通过谐振电路产生磁场共振，使得定子的振荡电路生成交流电，进而通过场效应晶体管404将交流电转换为直流电，输出至负载104。
150.另外，经过场效应晶体管401转换后的一部分电流通过场效应晶体管501返回给直流电源103的负极。
151.另外，负载104的负极的电流通过场效应晶体管502返回给场效应晶体管404。
152.第二种方式，如图10所示，转子与负载104连接，定子与直流电源103连接：
153.和上述方式同理，直流电源103输出直流电后，无法流向直流电源的负极，因为电容403通交流，阻直流，避免了电路短路。通过场效应晶体管404将直流电转换为交流电，进而通过谐振电路产生磁场共振，使得转子的振荡电路生成交流电，进而通过场效应晶体管401将交流电转换为直流电，输出至负载104。
154.其中，各个场效应晶体管的控制端连接作业机械的整车控制器。
155.本实用新型提供的导电滑环，通过定子和转子无接触，而实现电流的传输，取消了电刷，不再由电刷和滑环接触传输电力，提高了导电滑环的使用寿命，实现安全可靠的为负载供电。
156.本实用新型实施例还提供了一种作业机械，包括上述实施例提供的导电滑环。
157.其中，作业机械包括起重机、挖掘机等。
158.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。