本实用新型涉及一种旋转接头，具体涉及一种承力光电复合旋转接头，属于光通讯技术领域。
背景技术：
光电旋转接头用于作为光电关节、光电旋转连接器，传统意义上的光电旋转接头只完成动态旋转传输光电信号的功能，不能实现更多的功能，如承受大张力载荷、交变张力载荷等功能。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供一种承力光电复合旋转接头，不仅能够实现传统光电旋转接头动态旋转传输光电信号的功能，还能够承受大张力载荷、交变张力载荷。
所述的承力光电复合旋转接头包括：拉力传感器、光电滑环、承力部件和光电系留缆；其中所述光电滑环上设置有光电接口；
所述光电滑环包括：转子和定子，其定子端设置有承力部件，所述承力部件的一端与所述光电滑环的定子固定连接，另一端连接光电系留缆；
所述光电滑环的转子通过拉力传感器与挂点连接件相连；所述挂点连接件上挂点的个数与航空器上系留点的个数相同且一一对应；所述挂点连接件的挂点通过钢丝绳和航空器上与之对应的系留点相连。
作为本实用新型的一种优选方式，所述承力部件为锥台形零件，其大端与所述光电滑环的定子固定连接，小端与所述光电系留缆粘接。
作为本实用新型的一种优选方式，所述承力部件采用钛合金材料制备。
作为本实用新型的一种优选方式，所述光电系留缆包括：外护套、电缆、光缆、抗拉绳、抗拉绳接头和光电缆接头；
所述抗拉绳设置在所述外护套内部，用于承载拉力；在抗拉绳与外护套之间的环形空腔内设置一根以上光缆和一根以上电缆，然后在该环形空腔内填充填充物，所述填充物用于保护光缆和电缆，并使所述光缆和电缆相互隔离并定位；
在所述光电缆的两端均设置有抗拉绳接头和光电缆接头；所述抗拉绳接头与所述外护套内部的抗拉绳相连，所述光电缆接头为与所述外护套内部的电缆和光缆相连的光电转换接头。
作为本实用新型的一种优选方式，所述抗拉绳接头通过将抗拉绳延长至外护套外部设定长度后在其端部设置连接接头后形成或通过在所述抗拉绳端部外接与所述抗拉绳材质一致的连接绳后，在该连接绳端部设置连接接头后形成。
作为本实用新型的一种优选方式，设置所述光电缆接头时，将所述外护套内部的所有电缆和光缆外延至外护套外部后编制成一股，然后在其外部设置外层护套，在其端部设置光电转换接头。
作为本实用新型的一种优选方式，一根以上所述光缆和一根以上所述电缆在所述抗拉绳与外护套之间的环形空腔内沿周向均匀间隔分布。
有益效果：
(1)该光电复合旋转接头通过设置承力部件，能够提高其抗拉能力，使该接头在动态旋转传输光电信号的同时能够承受大张力载荷、交变张力载荷，从而适用于系留航空器或系留水下机器人。
(2)设置了拉力传感器，能够实时监控拉力的大小，方便地面站及时调整航空器的飞行姿态。
(3)能够依据实际使用需求设计多个承力挂点，广泛的适应不同的航空器的安装要求。
(4)通过改进光电系留缆的结构，将其拉力承载部分和信号传输部分分开，能够提高光电系留缆的抗拉能力，且不影响其光电传输性能。
附图说明
图1为实施例1中单系留挂点的承力光电复合旋转接头的结构示意图；
图2和图3为实施例2中具有多系留挂点的承力光电复合旋转接头的结构示意图；
图4和图5为实施例3中的光电系留缆的结构示意图；
其中：1-单挂点连接件、2-拉力传感器、3-光电滑环、4-承力部件、5-光电接口、6-单系点航空器、7-光电系留缆、8-多系点航空器、9-分支挂点连接件、10-抗拉绳接头、11-光电缆接头、12-电缆、13-光缆、14-外护套、15-填充物、16-抗拉绳
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种具有单系留挂点的承力光电复合旋转接头，包括：拉力传感器2、光电滑环3、承力部件4和光电系留缆7；其中光电滑环3上设置有光电接口5。
光电滑环3包括：转子和定子，其定子端设置有承力部件4，承力部件4连接光电滑环3和光电系留缆7，具体为：承力部件4与其上方的光电滑环3的定子通过螺钉连接，与下端的光电系留缆7采用胶粘连接。光电滑环3的转子通过拉力传感器2与单挂点连接件1相连；单挂点连接件1具有一个挂点，单挂点连接件1的挂点通过钢丝绳与单系点航空器6上的系留点相连，设置拉力传感器2能够实时监控系留拉力的大小，方便地面站及时调整航空器的飞行姿态。
本例中承力部件4为锥台形零件，其大端与光电滑环3的定子连接，小端与光电系留缆7粘接；承力部件4的材料选择耐腐蚀高强度的钛合金材料，其强度是钢铁的3-5倍，通过设置承力部件4将系留缆与光电滑环的柔性连接结构转换为刚性易于固定安装的结构。
实施例2：
在上述实施例1的基础上，本实施例提供一种具有多系留挂点的承力光电复合旋转接头，如图2和图3所示，与上述实施例1的区别仅在于，承力挂点的个数不同，依据多系点航空器的系点个数设置具有对应个数分支的挂点。
本例中由于多系点航空器为两系点航空器，对应的分支挂点连接件9具有两个分支挂点，分支挂点连接件9的两个分支挂点通过两根钢丝绳分别与多系点航空器8的两个系留点相连。
实施例3：
在上述实施例1或实施例2的基础上，对光电系留缆7的结构进行改进，以提高其抗拉能力。
该光电系留缆7的横截面的结构如图4所示，包括：外护套14以及设置在外护套14内部的抗拉绳16、电缆12和光缆13。
其中外护套14为轻质量塑料或橡胶类耐磨保护套。
抗拉绳16用于实现光电缆的承载拉力的功能，为凯夫拉或超高分子量聚乙烯等轻质抗拉非金属材料丝线编制而成。
电缆12用于传输电信号，包括：铜导体和挤包在铜导体外的绝缘层，绝缘层的材料为辐照交联聚乙烯。
光缆13用于传输光信号，包括光缆、包裹在光缆外部的轻质量塑料或树胶类保护外层以及设置在光缆与保护外层之间的凯夫拉或超高分子量聚乙烯填充层。
其整体连接关系为：抗拉绳16设置在外护套14内部中心位置，在抗拉绳16与外护套14之间的环形空腔内沿周向均匀间隔分布多根单股光缆13和多根单股电缆12，本实施例中设置两根单股光缆13和两根单股电缆12。在抗拉绳16与外护套14之间的环形空腔内填充凯夫拉或超高分子量聚乙烯纤维作为填充物15以实现对光缆13和电缆12的保护及定位，确保填充物的表面没有凸起。
如图5所示，在光电系留缆7的两端接头按功能要求进行分叉处理，即将光电系留缆7的端部接头分为抗拉绳接头10和光电缆接头11。其中抗拉绳接头10主要用于承载拉力，抗拉绳接头10以抗拉绳16为基准绳，通过将抗拉绳16延长至外护套14外部一定长度或在抗拉绳16端部外接凯夫拉或超高分子量聚乙烯丝线后，在其端部依据固定结构特点及需求编织成便于固定的接头(如圆形、方形、矩形等)，抗拉绳接头10编制好之后，填充其它防水、防盐雾等耐环境适应性材料，确保接头表面没有凸起，最后在抗拉绳接头10外部设置塑料或橡胶类高强度耐磨损外护套。
外护套14内部的电缆12和光缆13用于实现光电通信功能，设置光电缆接头11时，先将所有电缆12和光缆13外延至外护套14外部，然后重新编制，并填充其它防水、防盐雾等耐环境适应性材料，确保填充物的表面没有凸起，最后再制作常规保护光电缆的外层护套及光电转换接头。
使用该光电系留缆7时，抗拉绳接头10连接负载，由抗拉绳16承载拉力；通过光电缆接头11传输光电信号。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种承力光电复合旋转接头，其特征在于，包括：拉力传感器(2)、光电滑环(3)、承力部件(4)和光电系留缆(7)；其中所述光电滑环(3)上设置有光电接口(5)；
所述光电滑环(3)包括：转子和定子，其定子端设置有承力部件(4)，所述承力部件(4)的一端与所述光电滑环(3)的定子固定连接，另一端连接光电系留缆(7)；
所述光电滑环(3)的转子通过拉力传感器(2)与挂点连接件相连；所述挂点连接件上挂点的个数与航空器上系留点的个数相同且一一对应；所述挂点连接件的挂点通过钢丝绳和航空器上与之对应的系留点相连。
2.如权利要求1所述的承力光电复合旋转接头，其特征在于，所述承力部件(4)为锥台形零件，其大端与所述光电滑环(3)的定子固定连接，小端与所述光电系留缆(7)粘接。
3.如权利要求1所述的承力光电复合旋转接头，其特征在于，所述承力部件(4)采用钛合金材料制备。
4.如权利要求1所述的承力光电复合旋转接头，其特征在于，所述光电系留缆(7)包括：外护套(14)、电缆(12)、光缆(13)、抗拉绳(16)、抗拉绳接头(10)和光电缆接头(11)；
所述抗拉绳(16)设置在所述外护套(14)内部，用于承载拉力；在抗拉绳(16)与外护套(14)之间的环形空腔内设置一根以上光缆(13)和一根以上电缆(12)，然后在该环形空腔内填充填充物(15)，所述填充物(15)用于保护光缆(13)和电缆(12)，并使所述光缆(13)和电缆(12)相互隔离并定位；
在所述光电缆的两端均设置有抗拉绳接头(10)和光电缆接头(11)；所述抗拉绳接头(10)与所述外护套(14)内部的抗拉绳(16)相连，所述光电缆接头(11)为与所述外护套(14)内部的电缆(12)和光缆(13)相连的光电转换接头。
5.如权利要求4所述的承力光电复合旋转接头，其特征在于，所述抗拉绳接头(10)通过将抗拉绳(16)延长至外护套(14)外部设定长度后在其端部设置连接接头后形成或通过在所述抗拉绳(16)端部外接与所述抗拉绳(16)材质一致的连接绳后，在该连接绳端部设置连接接头后形成。
6.如权利要求4所述的承力光电复合旋转接头，其特征在于，设置所述光电缆接头(11)时，将所述外护套(14)内部的所有电缆(12)和光缆(13)外延至外护套(14)外部后编制成一股，然后在其外部设置外层护套，在其端部设置光电转换接头。
7.如权利要求4或5或6所述的承力光电复合旋转接头，其特征在于，一根以上所述光缆(13)和一根以上所述电缆(12)在所述抗拉绳(16)与外护套(14)之间的环形空腔内沿周向均匀间隔分布。
技术总结