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汉唐光电超高速导电滑环技术研究

文章出处:滑环厂家 人气:发表时间:2018-10-16 17:30

           导电滑环是在现代工业发展的过程中需求的产物,用于相对转动的两个部件之间有效可靠的电连接,保证部件之间的电信号传输。导电滑环又叫做集电环,还可以称作集流环、回流环、转接器等等。它主要由绝缘材料基体(绝缘环部分)、滑动接触导电表面(导电环部分)、弹性材料(电刷丝)以及轴承、支架、防尘罩等等其他辅助的组件共同构成。其中电刷丝采用贵金属,在工作过程中与导电滑环的导电环部分面面接触,借助导电滑环中导电环的微槽滑动与电刷丝的弹性压力相结合来传递信号和电流。导电滑环整体依靠电刷丝的弹性与导电环的搭接原理、导电滑环整体的滚动搭接原理或密封原理,以及巧妙的导电环与电刷丝之间运动结构与密封结构设计、精密导电滑环零件制作配合、合理的材料选择等,构成稳定可靠的导电滑环的联通系统,其利用部件导电环的滑动与电刷丝的接触耦合,在固定的支架上由转轴带动旋转,从而不断传递电信号以及电能。

超高速导电滑环

           导电滑环作为一种将功率和控制信号从固定端传输到旋转端的关键设备,其可用于武器装备、航空、航海、兵器、新能源开发、工业自动化、医疗等几乎所有行业领域。目前至2030年是我国国防航天、航空、武器装备以及高端工业控制、新能源开发产业的快速发展期,为导电滑环提供了良好的发展机遇,展现了广阔的市场前景。
           常规的导电滑环其转速不高于1000转/分钟、寿命不大于1000万转,但在诸如高铁、航空发动机、大飞机、高速武器等应用场合下需对高铁的飞轮、航空发动机的叶片、大飞机风洞实验、高速武器的飞行导航信息进行实时监测和控制,因而在这种应用场合下对导电滑环的转速及寿命都有更高的要求,此类高速、长寿命导电滑环的转速需高于12000转/分钟、寿命需大于1亿转。
           当导电滑环在12000转/分钟的高速工作状态下会出现如下问题:
          (1)    热量堆积问题————由于滑环在高速摩擦过程中会产生大量的热,难以散出,使整个装置的温度快速升高,导致导电环和电刷丝温度升高,容易出现异常。
          (2)    动平衡问题——高速过程中导电滑环轻微的质心不对称都将导致较大的动量不平衡问题,从而使得滑环刷丝磨损严重,寿命降低。
          (3)   
超高速滑环下的状态监测问题——导电滑环在高速工作状态下需对其动态电阻、绝缘电阻及抗电强度等关键参数难以模拟实际工作状态进行进行检测。
           鉴于上述问题,高速、长寿命导电滑环的实现技术难度很大,这一类高端导电滑环目前主要还是依赖国外进口,其价格昂贵,且在国内存在技术封锁的风险,售后也难以保障,很大程度上限制了我国高端工业及军工领域的发展。
           针对高速、长寿命导电滑环,我司成立了专门的项目组,通过技术调研、与高校合作等多种途径开展了高速、长寿命导电滑环的技术研究工作,以尽快实现具有自主知识产权的高速、长寿命国产化导电滑环,从而解决我国高端工业应用在此类基础部件上的应用瓶颈。


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