ES2235397T3 - Acoplamiento giratorio de hf. - Google Patents

Abstract

UN ACOPLAMIENTO ROTATORIO DE ALTA FRECUENCIA CON TRES CANALES CONSTA DE UN GRUPO DE CONSTRUCCION FIJO (1) Y DE UN GRUPO DE CONSTRUCCION ROTATORIO (2). UNA PRIMERA LINEA COAXIAL SE DESARROLLA EN EL EJE CENTRAL DEL ACOPLAMIENTO ROTATORIO. UNA SEGUNDA LINEA COAXIAL PRESENTA COMO CONDUCTOR INTERNO UNA SECCION PARCIAL (11) DEL CONDUCTOR EXTERNO DE LA PRIMERA LINEA COAXIAL Y PASA EN SUS DOS EXTREMOS A SENDOS CONDUCTORES HUECOS (II SUB,3 , II 4 ). UNA TERCERA LINEA COAXIAL SE REALIZA COMO CAB LE (III 1 ) QUE SE DESARROLLA EN UN CANAL (III 2 ) QUE RODEA AL ACOPLAMIENTO GIRATORIO A MODO DE ESPIRA Y CUYA LONGITUD SE DIMENSIONA DE FORMA QUE LAS ESPIRAS DEL CABLE COAXIAL QUEDEN SUSPENDIDAS A LA MITAD DE LA PROFUNDIDAD DEL CANAL EN UNA DE LAS POSICIONES BASE DEL ACOPLAMIENTO ROTATORIO.

Description

Acoplamiento giratorio de HF.

La invención se refiere a un acoplamiento giratorio de HF, compuesto por un grupo constructivo fijo y un grupo constructivo alojado en el primero de forma giratoria, con una primera línea coaxial en forma de un segmento de línea que tiene como conductor interior el conductor exterior de la primera línea coaxial y cuyos extremos están conformados como transiciones, en cada caso, en una guía de ondas en el grupo constructivo y el grupo giratorio, donde los conductores interiores y exteriores de la primera y segunda línea coaxial están conectados entre los grupos constructivos fijo y giratorio sin contacto a través de chokes \lambda / 4 de HF moderada.

Un acoplamiento giratorio de este tipo es conocida por un prospecto publicado en el año 1992 por la firma SIVERS IMA, páginas 10A y 11A. Se trata de un acoplamiento giratorio de doble canal. Cada uno de los canales puede operarse en una o varias bandas de frecuencia. Normalmente, tales acoplamientos giratorios de HF sirven para conectar emisores/receptores de radar o comunicación con antenas rotatorias o, por lo menos, basculantes. A través de los canales se pueden transmitir - en función de la frecuencia - potencias bajo modo continuo hasta algunas decenas de kW y potencias de impulsos hasta el rango de megavatios. Un acoplamiento giratorio de este tipo también es conocido por el documento U.S. 4 298 850.

El objetivo de la invención consiste en equipar un acoplamiento giratorio de HF del tipo arriba mencionado con, como mínimo, un tercer canal de HF.

Este objetivo se alcanza según la invención debido a que, como mínimo, se ha dispuesto una tercera línea coaxial flexible en forma de cable en un canal conformado en la envolvente del grupo constructivo fijo que rodea el eje giratorio del acoplamiento giratorio en forma helicoidal, canal con una sección transversal aproximadamente rectangular, y debido a que la longitud del cable coaxial es tal que en una posición predeterminada del grupo constructivo móvil frente al grupo constructivo fijo, las espiras del cable coaxial están suspendidas aproximadamente a media profundidad del canal.

Aunque esta solución limita el ángulo de giro del grupo constructivo giratorio, partiendo de una posición definida con relación al grupo constructivo fijo a, por ejemplo \pm 360º, sin embargo tiene la ventaja de proporcionar, como mínimo, un tercer canal de HF sin un aumento significativo del diámetro del acoplamiento giratorio, diámetro limitado con frecuencia por la posición de montaje. Aquí, el canal helicoidal en la envolvente del grupo constructivo fijo sirve para que las espiras de la, por ejemplo, tercera línea coaxial flexible no se sobrepongan entre sí durante los movimientos del grupo constructivo con un sentido de giro alternante. La elasticidad propia de la línea coaxial asegura que ésta se reajuste en cada caso en la posición cero del acoplamiento giratorio a aproximadamente media profundidad del canal helicoidal. En caso necesario se puede colocar en el canal, por ejemplo, otro cable coaxial y proporcionar así un cuarto canal de HF. Los dos cables pueden estar separados, por ejemplo, por medio de un nervio de separación radial o estar unidos entre sí a modo de un mazo de cables para que conserven su libertad de movimiento necesaria durante los movimientos basculantes de giro del grupo constructivo giratorio.

Dependiendo del ángulo de giro máximo predeterminado, la profundidad radial del canal helicoidal puede ser, como mínimo, aproximadamente el doble del diámetro del cable coaxial (reivindicación 2).

La tercera línea coaxial puede desmontarse sin tener que desmontar el acoplamiento giratorio, si el cable, que constituye esta tercera línea coaxial, tiene en ambos extremos conectores enchufables de disposición móvil (reivindicación 3).

De preferencia, el canal helicoidal se encuentra por debajo de la superficie de un casquillo que encierra la envolvente del grupo constructivo fijo (reivindicación 4) por lo que está protegido contra la penetración de humedad y partículas extrañas. El casquillo puede diseñarse de manera que pueda extraerse igualmente sin necesidad de desmontaje del acoplamiento giratorio.

En el dibujo adjunto, se ha representado de forma esquemática, simplificada y en sección, un ejemplo de ejecución de un acoplamiento giratorio de HF según la invención.

El acoplamiento giratorio comprende un grupo constructivo fijo 1 y un grupo constructivo giratorio 2, cuyo eje de giro es al mismo tiempo el eje central, representado por puntos y rayas, del acoplamiento giratorio. El grupo constructivo fijo 1 tiene una brida anular 1a y el grupo constructivo giratorio 2 tiene una brida anular 2a. El grupo constructivo fijo 1 comprende un segmento tubular interior largo 11 y un segmento tubular corto 12 que encierra el anterior de manera coaxial. El grupo constructivo giratorio 2 comprende un segmento tubular 21 interno corto y un segmento tubular 22 largo que encierra coaxialmente el anterior. En el grupo constructivo fijo 1 está alojado el grupo constructivo giratorio 2 a través de rodamientos 40, 41 y 42 y guiado de forma estanca por encima de un anillo de perfil obturador 43.

Un primer canal I está diseñado como línea coaxial que recorre el eje giratorio del acoplamiento giratorio y comprende un conductor interior I_{1} en el grupo constructivo fijo 1 así como un conductor interior I_{2} en el grupo constructivo giratorio 2. Los conductores interiores I_{1} y I_{2} están conectados entre sí eléctricamente en I_{3} de la forma conocida a través de un choke \lambda/4 sin contacto mecánico. Para el alojamiento centrado de los conductores interiores I_{1} o bien I_{2} en los correspondientes taladros del grupo constructivo fijo 1 o bien del grupo constructivo giratorio 2 sirven apoyos aislantes I_{4} o bien I_{5}. El conductor exterior de la línea coaxial, que forma el canal I, se compone del segmento tubular 11 del grupo constructivos 1 y de un segmento tubular corto 23 del grupo constructivo 2. Estos componentes también están conectados eléctricamente entre sí, de la forma ya conocida sin contacto mecánico, a través de un choke \lambda/4 I_{6}. La línea coaxial que forma el canal I está equipada en sus dos extremos con conectores enchufables coaxiales I_{8} y I_{9}.

Un segundo canal de HF II está conformado en la zona del acoplamiento giratorio como una segunda línea coaxial en forma de un tramo de línea que tiene como conductor interior el segmento tubular interior 11 del grupo constructivo fijo 1 que forma el primer segmento del conductor exterior de la primera línea coaxial. El conductor exterior de esta segunda línea coaxial está formado por el segundo segmento tubular corto 12 del grupo constructivo fijo 1 y el segmento tubular interno corto 21 del grupo constructivo giratorio 2, segmento que penetra en el primero sin contacto. En esta zona de solapado, estos segmentos tubulares 12 y 21 están construidos como chokes \lambda/4. Los extremos de la segunda línea coaxial en los grupos constructivos 1 o bien 2 están diseñados como transiciones de transformación II_{1} o bien II_{2} a guías de onda II_{3} o bien II_{4}.

Un tercer canal de HF III se compone de un cable coaxial flexible III_{1}, colocado en un canal III_{2} helicoidal previsto en el contorno exterior del grupo constructivo fijo 1. El canal tiene una sección transversal esencialmente rectangular. La profundidad del canal es aproximadamente el doble del diámetro del cable coaxial III_{1}. El canal III_{2} está cubierto por un casquillo cilíndrico III_{4} atornillado con la brida 1a del grupo constructivo fijo 1.

La línea coaxial III_{1} tiene en sus dos extremos conectores enchufables coaxiales usuales III_{5} o bien III_{6}. Estos conectores enchufables coaxiales están dispuestos en ranuras radiales correspondientes de las bridas 1a o bien 2a o también de forma móvil. Mediante esta disposición de los dos conectores enchufables y la fijación de fácil desmontaje del casquillo III_{4} se garantiza un acceso sencillo y la posibilidad de sustitución del cable coaxial III_{1}.

La longitud del cable coaxial III_{1} es tal que que las espiras del cable coaxial III_{1} quedan suspendidas aproximadamente en el centro de la profundidad del canal III_{2} si el grupo constructivo móvil 2 se encuentra en una posición cero o central predeterminada con relación al grupo constructivo fijo 1. Desde esta posición se puede girar el grupo constructivo móvil 2 con relación al grupo constructivo fijo 1 en ambos sentidos de giro un ángulo máximo predeterminado hasta que en un sentido de giro las espiras del cable coaxial se apoyan en el fondo del canal y en el otro sentido de giro se apoyan en el lado interior del casquillo. Para evitar sobrecargas del cable coaxial, el ángulo de giro está limitado en ambos sentidos por topes adecuados, no representados, por ejemplo a \pm360º.

Claims (4)

1. Acoplamiento giratorio de HF compuesto de un grupo constructivo fijo (1) y un grupo constructivo giratorio (2) alojado en el primero, con una primera línea coaxial (véase I), cuyo eje central es igual al eje de giro del acoplamiento de giro, con una segunda línea coaxial (véase II) en forma de un segmento tubular que tiene como conductor interno un segmento parcial (11) del conductor exterior de la primera línea coaxial y cuyos extremos están diseñados en el grupo constructivo fijo y en el grupo constructivo giratorio (1, 2) como transiciones (II_{1}, II_{2}) a, en cada caso, una guía de ondas (II_{3}, II_{4}), donde los conductores interiores y exteriores de la primera y segunda línea coaxial están conectados en HF a través de chokes \lambda/4 sin contacto entre el grupo constructivo fijo y el giratorio (1, 2), caracterizado porque, como mínimo, se ha dispuesto una tercera línea coaxial flexible (véase III) como cable (III_{1}) en un canal (III_{2}) conformado en la envolvente del grupo constructivo fijo (1) que rodea de forma helicoidal el eje de giro del acoplamiento giratorio, canal que tiene una sección transversal aproximadamente rectangular, y porque la longitud del cable coaxial (III_{1}) es tal que en una posición predeterminada del grupo constructivo giratorio (2) con relación al grupo constructivo fijo (1) las espiras del cable coaxial (III_{1}) quedan suspendidas aproximadamente a la mitad de la profundidad del canal (III_{2}).

2. Acoplamiento giratorio de HF según la reivindicación 1, caracterizado porque la profundidad radial del canal helicoidal (III_{2}) es de aproximadamente, como mínimo, el doble del diámetro del cable coaxial (III_{1}).

3. Acoplamiento giratorio de HF según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cable (III_{1}) que forma la tercera línea coaxial tiene en ambos extremos conectores enchufables móviles (III_{5}, III_{6}).

4. Acoplamiento giratorio de HF según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el canal helicoidal (III_{2}) se encuentra por debajo de la superficie de un casquillo (III_{4}) que encierra la envolvente del grupo constructivo fijo (1).