阅读说明：本技术 一种电磁屏蔽高速长轴 (Electromagnetic shielding high-speed long shaft ) 是由 陈春水 张余斌 布图格奇 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电磁屏蔽高速长轴,可以解决传统的电磁兼容测功试验中穿墙长轴电磁屏蔽效能不好,且传统穿墙长轴和暗室金属屏蔽墙体的封闭式刚性连接导致屏蔽墙体和长轴共振,噪声大,影响穿墙长轴的高速传动性能和寿命。包括两段轴套和内部的旋转轴、支撑轴套的支撑座、安装轴套及其支撑座的底座、底座的绝缘减震垫、长轴外部轴套和内部旋转轴的屏蔽结构,以及轴套与屏蔽墙体的屏蔽结构。电磁屏蔽高速长轴在15000rpm、1000Nm的高速重载情况下能保持良好的屏蔽效能、改善长轴的振动和屏蔽墙体的共振、提高长轴的使用性能和使用寿命。(The invention discloses an electromagnetic shielding high-speed long shaft, which can solve the problems that the electromagnetic shielding efficiency of a traditional through-wall long shaft in an electromagnetic compatibility dynamometer test is poor, and the resonance between the shielding wall and the long shaft and the high noise are caused by the closed rigid connection between the traditional through-wall long shaft and a darkroom metal shielding wall, so that the high-speed transmission performance and the service life of the through-wall long shaft are influenced. The shielding structure comprises two sections of shaft sleeves, an internal rotating shaft, a supporting seat for supporting the shaft sleeves, a base for mounting the shaft sleeves and the supporting seat, an insulating shock pad of the base, a shielding structure for the external shaft sleeve and the internal rotating shaft of the long shaft, and a shielding structure for the shaft sleeves and a shielding wall. The electromagnetic shielding high-speed long shaft can keep good shielding efficiency under the conditions of 15000rpm and 1000Nm high-speed heavy load, improve the vibration of the long shaft and the resonance of a shielding wall body, and improve the service performance and the service life of the long shaft.)

一种电磁屏蔽高速长轴

技术领域

本发明涉及一种电磁兼容测功试验中的电磁屏蔽高速长轴传动，具体涉及一种电磁屏蔽高速长轴，属于高速长轴领域。

背景技术

在电磁兼容测功试验中，需要通过满足电磁屏蔽效能的高速长轴将暗室外的动力传给暗室内的被试件。传统的球笼万向联轴器难以实现远距离、高速的动力传输。采用碳纤维长轴传动可以提升远距离、高速的动力传输，但造价较高，且不能兼顾传递大扭矩和结构紧凑，导致暗室的金属屏蔽墙体穿墙的开孔较大，屏蔽效能较差。而能同时满足远距离、高速大扭矩传动的金属刚性长轴为实现较好的屏蔽效能，使刚性长轴和暗室金属屏蔽墙体之间封闭式刚性连接，为提高波导长度，增加刚性长轴的长度，因此在高转速时引起金属屏蔽墙体和长轴的共振。同时刚性长轴的安装固定没有减震设计，使得长轴和金属屏蔽墙体的振动大，运行噪声大，反而影响屏蔽效能，影响暗室内部吸波材料的安装和使用性能，降低长轴的传动性能和使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种电磁屏蔽高速长轴，在电磁兼容测功试验中远距离、高速大扭矩的运行情况下实现良好的屏蔽效能，解决传统穿墙长轴振动大、屏蔽效能差的问题。

为此，本发明通过以下技术方案实现：

一种电磁屏蔽高速长轴，包括两段轴套组成的长轴外壳，所述轴套一端由一个端部支撑座支撑，另一端由中间支撑座和端部支撑座支撑，三个支撑座支撑，提高长轴外壳的刚度，所述两段轴套内部均安装有旋转轴以及支撑旋转轴的高速轴承，所述轴套端部均安装有端盖，提高长轴的密封性，所述轴套穿过暗室的金属屏蔽墙体，所述端部支撑座安装在单座底座上，位于暗室外部，所述端部支撑座和中间支撑座安装在双座底座上，位于暗室内部，所述轴套与旋转轴之间安装有迷宫环和导电刷，所述旋转轴端部安装绝缘联轴器，所述轴套的穿墙位置安装有屏蔽法兰，所述金属屏蔽墙体的穿墙位置安装有屏蔽盘，所述屏蔽法兰与屏蔽盘之间安装有吸波棉和导电网，所述单座底座和双座底座的连接外部零件的位置均安装有绝缘减震底板、绝缘减震垫片和金属垫片，所述绝缘减震底板安装在单座底座与外部零件之间，隔绝外部电磁干扰，所述绝缘减震垫片安装在单座底座和金属垫片之间，螺钉穿过金属垫片、绝缘减震垫片、单座底座和绝缘减震底板拧向外部零件，从而固定单座底座，所述金属垫片可防止螺钉直接接触而拧坏绝缘减震垫片，所述螺钉上套有高频绝缘管，将螺钉与单座底座隔绝。

作为上述方案的优选，所述轴套与旋转轴之间安装有迷宫环和导电刷。

作为上述方案的优选，所述轴套与金属屏蔽墙体之间的穿墙位置上安装有屏蔽法兰和屏蔽盘，所述屏蔽法兰与屏蔽盘之间安装有导电网，同时设置有波导迷宫，并填充有吸波棉。

作为上述方案的优选，所述端部支撑座和中间支撑座安装在单座底座和双座底座上，所述单座底座和双座底座与外部零件之间均安装有绝缘减震底板，隔绝外部电磁干扰，所述绝缘减震垫片安装在单座底座和金属垫片之间，螺钉穿过金属垫片、绝缘减震垫片、单座底座和绝缘减震底板拧向外部零件，从而固定单座底座，所述绝缘减震垫片和绝缘减震底板由特殊绝缘减震材料制成，能有效衰减长轴的振动，所述金属垫片可防止螺钉直接接触而拧坏绝缘减震垫片，所述螺钉上套有高频绝缘管，将螺钉与单座底座隔绝。

作为上述方案的优选，所述旋转轴的端部安装有绝缘联轴器，用于绝缘并连接外部输入输出轴。

作为上述方案的优选，所述轴套和金属屏蔽墙体之间除沿径向垂直安装的屏蔽法兰、屏蔽盘、吸波棉和导电网的屏蔽方式，还可采用沿轴向水平安装的方式，或可以采用安装高导电、高导磁、吸波材料相复合的方式。

本发明的有益效果：每段轴套与旋转轴之间安装有高速轴承、迷宫环和导电刷，安装高速轴承使长轴能达到15000rpm的高转速，导电刷使轴套和旋转轴之间有良好的电连接，能很好的屏蔽电场，而迷宫环能在较短的轴向距离上形成较长的有效波导，能有效的缩短长轴的设计长度，并很好的衰减磁场，从而实现在高转速的情况下保持良好的电磁屏蔽效能。

轴套穿墙处安装有屏蔽法兰，与轴套保持电连接，金属屏蔽墙体的穿墙处安装有屏蔽盘，两者同样保持电连接，屏蔽法兰和屏蔽盘之间用高目数、高导电性的导电网连接，保证两者有良好的电连接，屏蔽法兰和屏蔽盘之间设计有波导迷宫结构，并填充柔软的吸波棉，从而实现良好的电磁屏蔽效能，同时屏蔽法兰和屏蔽盘之间保持软连接，避免高速大扭矩运行时长轴和金属屏蔽墙体的共振，减低噪声，提高长轴使用性能。

长轴端部支撑座和中间支撑座安装在单座底座和双座底座上，单座底座和双座底座的连接外部零件的位置上均安装有绝缘减震底板、绝缘减震垫片和金属垫片，再穿过套有高频绝缘管的螺钉连接外部零件，能有效隔绝外部电磁场对长轴屏蔽性能的影响，同时能衰减长轴的振动，提高长轴的性能。

旋转轴的端部安装有绝缘联轴器，能有效隔绝外部电磁场对长轴屏蔽性能的影响。

根据不同的使用环境和要求，轴套和金属屏蔽墙体之间除沿径向垂直安装的屏蔽法兰、屏蔽盘、吸波棉和导电网的方式，还可采用沿轴向水平安装的方式，或可以采用安装高导电、高导磁、吸波材料相复合的方式以达到要求的屏蔽效能，此方案可以实现长轴在15000rpm、1000Nm的工况下保持良好的屏蔽效能，降低长轴和金属屏蔽墙体的振动，提高长轴的使用性能。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明轴测图；

图2为本发明正视图；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明右视图；

图5为本发明图2中Ⅰ区域的波导迷宫结构示意图；

图6为本发明图2中Ⅰ区域沿轴向安装方式的示意图；

图7为本发明图2中Ⅰ区域安装复合材料的示意图；

图8为本发明图2中I I区域迷宫环和导电刷的结构示意图；

图9为本发明图2中I I I区域端部支撑座连接外部零件的结构示意图；

图中：1、绝缘减震底板；2、高频绝缘管；3、绝缘减震垫片；4、金属垫片；5、螺钉；6、单座底座；7、端部支撑座；8、绝缘联轴器；9、端盖；10、轴套；11、旋转轴；12、屏蔽盘；13、吸波棉；14、金属屏蔽墙体；15、导电网；16、屏蔽法兰；17、高速轴承；18、迷宫环；19、导电刷；20、中间支撑座；21、双座底座；22、内屏蔽压板；23、导磁网；24、外屏蔽压板。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9所示，一种电磁屏蔽高速长轴，包括两段式的轴套10组成的长轴外壳，轴套10一端由一个端部支撑座7支撑，轴套10另一端由中间支撑座20和端部支撑座7支撑，三个支撑座支撑，提高长轴外壳的刚度，两段轴套10内部均安装有旋转轴11以及支撑旋转轴11的高速轴承17，轴套10端部均安装有端盖9，提高长轴的密封性，轴套10穿过暗室的金属屏蔽墙体14，其中一个端部支撑座7安装在单座底座6上且位于暗室外部，另一个端部支撑座7和中间支撑座20安装在双座底座21上且位于暗室内部，轴套10与旋转轴11之间安装有迷宫环18和导电刷19，旋转轴11端部安装绝缘联轴器8，轴套10的穿墙位置安装有屏蔽法兰16，金属屏蔽墙体14的穿墙位置安装有屏蔽盘12，屏蔽法兰16与屏蔽盘12之间安装有吸波棉13和导电网15，单座底座6和双座底座21的连接外部零件的位置均安装有绝缘减震底板1、绝缘减震垫片3和金属垫片4，绝缘减震底板1安装在单座底座6与外部零件之间，隔绝外部电磁干扰，绝缘减震垫片3安装在单座底座6和金属垫片4之间，螺钉5穿过金属垫片4、绝缘减震垫片3、单座底座6和绝缘减震底板1拧向外部零件，从而固定单座底座6，金属垫片4可防止螺钉5直接接触而拧坏绝缘减震垫片3，螺钉5上套有高频绝缘管2，将螺钉5与单座底座6隔绝。

每段轴套10与旋转轴11之间安装有高速轴承17、迷宫环18和导电刷19，安装高速轴承17使旋转轴11能达到15000rpm的高转速，导电刷17使轴套10和旋转轴11之间有良好的电连接，能很好的屏蔽电场，而迷宫环18能在较短的轴向距离上形成较长的有效波导，能有效的缩短长轴的设计长度，并很好的衰减磁场，从而实现在高转速的情况下保持良好的电磁屏蔽效能。

轴套10穿墙处安装有屏蔽法兰16，与轴套10保持电连接，金属屏蔽墙体14的穿墙处安装有屏蔽盘12，两者同样保持电连接，屏蔽法兰16和屏蔽盘12之间用高目数、高导电性的导电网15连接，保证两者有良好的电连接，屏蔽法兰16和屏蔽盘12之间设计有波导迷宫结构，并填充柔软的吸波棉13，从而实现良好的电磁屏蔽效能，同时屏蔽法兰16和屏蔽盘12之间保持软连接，可以避免高速大扭矩运行时长轴和金属屏蔽墙体14的共振，减低噪声，提高长轴使用性能。

长轴端部支撑座7和中间支撑座20安装在单座底座6和双座底座21上，单座底座6和双座底座21与外部零件之间均安装有由绝缘减震材料制成的绝缘减震底板1，隔绝外部电磁干扰，绝缘减震垫片3安装在单座底座6和金属垫片4之间，螺钉5穿过金属垫片4、绝缘减震垫片3、单座底座6和绝缘减震底板1拧向外部零件，从而固定单座底座6，金属垫片4可防止螺钉5直接接触而拧坏绝缘减震垫片3，螺钉5上套有高频绝缘管2，将螺钉5与单座底座6隔绝，从而能有效隔绝外部电磁场对长轴屏蔽性能的影响，同时能衰减长轴的振动，提高长轴的性能。

旋转轴11的端部安装有绝缘联轴器8，能有效隔绝外部电磁场对长轴屏蔽性能的影响。

此方案的使穿墙长轴的轴套10、旋转轴11与金属屏蔽墙体14视为一体的电磁屏蔽部件，通过旋转轴11端部的绝缘联轴器8和长轴底座的绝缘减震底板1等组成的绝缘结构，使穿墙长轴与外部保持电磁隔绝，从而实现长轴在15000rpm、1000Nm的工况下保持良好的屏蔽效能，降低长轴和金属屏蔽墙体的振动，提高长轴的使用性能。根据不同的使用环境和要求，轴套10和金属屏蔽墙体14之间除沿径向垂直安装的屏蔽法兰16、屏蔽盘12、吸波棉13和导电网15的方式，还可采用沿轴向水平安装的方式(图6)，或可以采用安装高导电、高导磁、吸波材料相复合的方式(图7)以达到要求的屏蔽效能，当采用如图7所示的方式时，金属屏蔽墙体14底部设置内屏蔽压板22，金属屏蔽墙体14一侧设置导磁网23，导磁网23一侧设置外屏蔽压板24。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。