гигантска технологија|индустрија нова|Јан 8.2025
1. Преглед проводних клизних прстенова
1.1 Дефиниција
Проводни клизни прстенови, такође познати као колекторски прстенови, ротирајући електрични интерфејси, клизни прстенови, колекторски прстенови, итд., су кључне електромеханичке компоненте које остварују пренос електричне енергије и сигнала између два релативно ротирајућа механизма. У многим областима, када опрема има ротационо кретање и треба да одржава стабилан пренос снаге и сигнала, проводни клизни прстенови постају незаменљива компонента. Он разбија ограничења традиционалних жичаних веза у ротирајућим сценаријима, омогућавајући опреми да се ротира за 360 степени без ограничења, избегавајући проблеме као што су заплитање жице и увијање. Широко се користи у ваздухопловству, индустријској аутоматизацији, медицинској опреми, производњи енергије ветра, безбедносном надзору, роботима и другим индустријама, пружајући чврсту гаранцију за различите сложене електромеханичке системе за постизање мултифункционалног, високопрецизног и континуираног ротационог кретања. Може се назвати "нервним центром" модерне врхунске интелигентне опреме.
1.2 Принцип рада
Основни принцип рада проводног клизног прстена је заснован на преносу струје и технологији ротационог повезивања. Углавном се састоји од два дела: проводних четкица и клизних прстенова. Део клизног прстена је инсталиран на ротирајућој осовини и ротира се са осовином, док је проводна четка фиксирана у непокретном делу и у блиском је контакту са клизним прстеном. Када струја или сигнал треба да се пренесу између ротирајућих делова и фиксних делова, стабилна електрична веза се формира кроз клизни контакт између проводљиве четке и клизног прстена како би се изградила струјна петља. Како се опрема ротира, клизни прстен наставља да се окреће, а контактна тачка између проводне четке и клизног прстена се стално мења. Међутим, због еластичног притиска четке и разумног структуралног дизајна, ова два увек одржавају добар контакт, обезбеђујући да се електрична енергија, контролни сигнали, сигнали података итд. могу преносити континуирано и стабилно, чиме се постиже непрекидно напајање и информације интеракција ротирајућег тела током кретања.
1.3 Структурни састав
Структура проводног клизног прстена углавном покрива кључне компоненте као што су клизни прстенови, проводне четке, статори и ротори. Клизни прстенови су обично направљени од материјала са одличним проводљивим својствима, као што су легуре племенитих метала као што су бакар, сребро и злато, који не само да могу да обезбеде ниску отпорност и високу ефикасност преноса струје, већ имају и добру отпорност на хабање и отпорност на корозију. са дуготрајним трењем ротације и сложеним радним окружењима. Проводне четке су углавном направљене од легура племенитих метала или графита и других материјала са добром проводљивошћу и самоподмазивањем. Они су специфичног облика (као што је тип "ИИ") и симетрично су двоструко у контакту са прстенастим жлебом клизног прстена. Уз помоћ еластичног притиска четкице, они чврсто уклапају клизни прстен како би се постигао тачан пренос сигнала и струја. Статор је стационарни део, који повезује фиксну структурну енергију опреме и обезбеђује стабилан ослонац за проводну четку; ротор је ротирајући део, који је повезан са ротирајућом структуром опреме и ротира се синхроно са њом, покрећући клизни прстен да се окреће. Поред тога, укључује и помоћне компоненте као што су изолациони материјали, лепљиви материјали, комбиновани носачи, прецизни лежајеви и поклопци за прашину. Изолациони материјали се користе за изолацију различитих проводних путева како би се спречили кратки спојеви; лепљиви материјали обезбеђују стабилну комбинацију између компоненти; комбиновани носачи носе различите компоненте како би се осигурала укупна чврстоћа структуре; прецизни лежајеви смањују отпор ротационог трења и побољшавају тачност и глаткоћу ротације; покривачи за прашину блокирају прашину, влагу и друге нечистоће од продора и штите унутрашње прецизне компоненте. Сваки део се допуњује како би се обезбедио стабилан и поуздан рад проводног клизног прстена.
2. Предности и карактеристике проводних клизних прстенова
2.1 Поузданост преноса енергије
Под условима континуиране ротације опреме, проводни клизни прстен показује одличну стабилност преноса снаге. У поређењу са традиционалним начином повезивања жице, када се делови опреме ротирају, обичне жице се врло лако запетљају и савијају, што ће узроковати оштећење линије и прекид струјног кола, прекидајући пренос енергије и озбиљно утицати на рад опреме. Проводни клизни прстен гради поуздан пут струје кроз прецизан клизни контакт између четке и клизног прстена, који може осигурати континуирано и стабилно напајање струјом без обзира на то како се опрема ротира. На пример, у турбини на ветар, лопатице се ротирају великом брзином са ветром, а брзина може достићи више од десет обртаја у минути или чак и више. Генератор треба да континуирано претвара енергију ветра у електричну енергију и преноси је у електричну мрежу. Проводни клизни прстен инсталиран у кабини има стабилан капацитет преноса снаге како би се осигурало да се током дуготрајне и непрекидне ротације лопатица електрична енергија несметано преноси са ротора ротора генератора на стационарни статор и спољну електричну мрежу. , избегавајући прекиде у производњи електричне енергије узроковане проблемима у линији, значајно побољшавајући поузданост и ефикасност производње електричне енергије система за производњу енергије из ветра, и постављајући темеље за континуирано снабдевање чистим енергије.
2.2 Компактан дизајн и погодна инсталација
Проводни клизни прстен има софистициран и компактан структурални дизајн и има значајне предности у коришћењу простора. Како се савремена опрема развија ка минијатуризацији и интеграцији, унутрашњи простор постаје све драгоценији. Традиционалне сложене везе ожичења заузимају много простора и такође могу изазвати проблеме са сметњама у линији. Проводни клизни прстенови интегришу више проводних путева у компактну структуру, ефикасно смањујући сложеност унутрашњег ожичења опреме. Узмите паметне камере као пример. Морају да се ротирају за 360 степени да би истовремено снимали слике и преносили видео сигнале, контролне сигнале и напајање. Ако се користи обично ожичење, водови су неуредни и лако се блокирају на ротирајућим спојевима. Уграђени микро проводљиви клизни прстенови, који су обично само неколико центиметара у пречнику, могу интегрисати вишеканални пренос сигнала. Када се камера флексибилно ротира, линије су правилне и једноставне за постављање. Може се лако интегрисати у уско кућиште камере, које не само да испуњава функционалне захтеве, већ и чини целокупни уређај једноставним изгледом и компактном величином. Лако се инсталира и примењује у различитим сценаријима надгледања, као што су ПТЗ камере за безбедносни надзор и панорамске камере за паметне куће. Слично томе, у области дронова, како би се постигле функције као што су подешавање положаја лета, пренос слике и напајање контроле лета, компактни проводљиви клизни прстенови омогућавају дронови да остваре вишеструки пренос сигнала и снаге у ограниченом простору, смањујући тежину уз обезбеђивање перформансе лета и побољшање преносивости и функционалне интеграције опреме.
2.3 Отпорност на хабање, отпорност на корозију и стабилност високе температуре
Суочени са сложеним и тешким радним окружењима, проводни клизни прстенови имају одличну толеранцију са специјалним материјалима и изузетним умећем. Што се тиче избора материјала, клизни прстенови се углавном израђују од легура племенитих метала отпорних на хабање и корозију, као што су злато, сребро, легуре платине или посебно обрађене легуре бакра. Четке су направљене од материјала на бази графита или четкица од племенитих метала са добрим самоподмазивањем за смањење коефицијента трења и смањење хабања. На нивоу производног процеса, прецизна обрада се користи како би се осигурало да четке и клизни прстенови блиско пристају и равномерно додирују, а површина је третирана специјалним премазима или облогама како би се побољшале заштитне перформансе. Узимајући за пример индустрију енергије ветра, ветротурбине на мору су дуго времена у морском окружењу високе влажности и магле са високим садржајем соли. Велика количина соли и влаге у ваздуху је изузетно корозивна. Истовремено, температура у главчини вентилатора и кабини у великој мери варира током рада, а ротирајући делови су у непрекидном трењу. У таквим тешким радним условима, проводни клизни прстен може ефикасно да се одупре корозији и одржава стабилне електричне перформансе са висококвалитетним материјалима и заштитном технологијом, обезбеђујући стабилан и поуздан пренос снаге и сигнала вентилатора током његовог вишедеценијског циклуса рада, увелико смањујући учесталост одржавања и смањење оперативних трошкова. Други пример је периферна опрема пећи за топљење у металуршкој индустрији, која је пуњена високом температуром, прашином и јаким киселим и алкалним гасовима. Отпорност на високу температуру и отпорност на корозију проводног клизног прстена омогућавају му да стабилно ради у ротирајућој дистрибуцији материјала, мерењу температуре и контролним уређајима у високотемпературној пећи, обезбеђујући несметан и континуиран производни процес, побољшавајући укупну издржљивост опреме, и смањење застоја узрокованих факторима животне средине, пружајући солидну подршку за ефикасан и стабилан рад индустријске производње.
3. Анализа поља примене
3.1 Индустријска аутоматизација
3.1.1 Роботи и роботске руке
У процесу индустријске аутоматизације, широка примена робота и роботских руку постала је кључна покретачка снага за побољшање ефикасности производње и оптимизацију производних процеса, а проводни клизни прстенови играју у томе незаменљиву улогу. Зглобови робота и роботских руку су кључни чворови за постизање флексибилног кретања. Ови зглобови морају непрекидно да се ротирају и савијају како би се извршили сложени и разнолики акциони задаци, као што су хватање, руковање и монтажа. Проводни клизни прстенови су инсталирани на спојевима и могу стабилно да преносе снагу и контролне сигнале до мотора, сензора и разних контролних компоненти док се спојеви непрекидно ротирају. Узимајући за пример индустрију производње аутомобила, у производној линији за заваривање каросерије аутомобила, рука робота треба прецизно и брзо да завари и састави различите делове у оквир каросерије. Високофреквентна ротација његових зглобова захтева непрекидну снагу и пренос сигнала. Проводни клизни прстен осигурава несметано извођење роботске руке под сложеним секвенцама акција, осигуравајући стабилност и ефикасност процеса заваривања, значајно побољшавајући степен аутоматизације и ефикасност производње у производњи аутомобила. Слично, у индустрији логистике и складиштења, роботи који се користе за сортирање и палетизацију терета користе проводне клизне прстенове како би постигли флексибилно кретање зглобова, прецизно идентификовали и зграбили терет, прилагодили се различитим врстама терета и распореду складиштења, убрзали логистички промет и смањили трошкове рада.
3.1.2 Опрема производне линије
На индустријским производним линијама, многи уређаји садрже ротирајуће делове, а проводни клизни прстенови пружају кључну подршку за одржавање континуираног рада производне линије. Као уобичајена помоћна опрема за обраду, ротациони сто се широко користи у производним линијама као што су паковање хране и електронска производња. Потребно је да се непрекидно ротира да би се постигла вишеструка обрада, тестирање или паковање производа. Проводни клизни прстен обезбеђује континуирано снабдевање струјом током ротације ротационог стола и прецизно преноси контролни сигнал на уређаје, сензоре за детекцију и друге компоненте на столу како би се обезбедио континуитет и тачност производног процеса. На пример, на линији за паковање хране, ротирајући сто покреће производ да заврши пуњење, заптивање, обележавање и друге процесе у низу. Стабилне перформансе преноса проводног клизног прстена избегавају застоје узроковане намотајем линије или прекидом сигнала и побољшавају ефикасност паковања и стопу квалификације производа. Ротирајући делови као што су ваљци и ланчаници у транспортеру су такође сценарији примене проводног клизног прстена. Осигурава стабилан пренос покретачке силе мотора, тако да се материјали производне линије могу несметано преносити, сарађује са опремом узводно и низводно за рад, побољшава укупни ритам производње, пружа чврсту гаранцију за велику индустријску производњу , и једна је од кључних компоненти за савремену производњу за постизање ефикасне и стабилне производње.
3.2 Енергија и електрична енергија
3.2.1 Ветротурбине
У области производње енергије ветра, проводни клизни прстенови су кључно чвориште које обезбеђује стабилан рад и ефикасну производњу енергије ветротурбина. Ветротурбине се обично састоје од ветроротора, гондола, торњева и других делова. Ротор ветра хвата енергију ветра и покреће генератор у гондоли да се ротира и производи електричну енергију. Међу њима, постоји релативно ротационо кретање између главчине ветротурбине и гондоле, а проводни клизни прстен је инсталиран овде да преузме задатак преноса снаге и контролних сигнала. С једне стране, наизменична струја коју генерише генератор се преноси до претварача у гондоли кроз клизни прстен, претвара се у снагу која испуњава захтеве за повезивање на мрежу и затим се преноси на електричну мрежу; са друге стране, различити командни сигнали контролног система, као што су подешавање нагиба лопатице, контрола скретања гондоле и други сигнали, прецизно се преносе до актуатора у чворишту како би се обезбедило да ветротурбина прилагоди свој радни статус у реалном времену према промене брзине ветра и правца ветра. Према индустријским подацима, брзина лопатице ветротурбине класе мегавата може да достигне 10-20 обртаја у минути. Под таквим условима велике брзине ротације, проводни клизни прстен својом одличном поузданошћу обезбеђује ефективно повећање годишњих сати коришћења ветроенергетског система и смањује губитке у производњи енергије узроковане кваровима у преносу, што је од великог значаја за промовисање велике мреже чисте енергије и помагање трансформације енергетске структуре.
3.2.2 Производња топлотне и хидроенергије
У сценаријима производње топлотне и хидроенергије, проводни клизни прстенови такође играју кључну улогу. Велики генератор парне турбине термоелектране производи електричну енергију ротирајући свој ротор великом брзином. Проводни клизни прстен се користи за повезивање намотаја ротора мотора са спољним статичким колом да би се постигао стабилан улаз струје побуде, успоставило ротирајуће магнетно поље и обезбедило нормално стварање енергије генератора. Истовремено, у контролном систему помоћне опреме као што су доводници угља, дуваљке, вентилатори за индуковану промају и друге ротирајуће машине, проводни клизни прстен преноси контролне сигнале, прецизно подешава радне параметре опреме, обезбеђује стабилан рад снабдевања горивом, вентилацију и расипање топлоте, и одржава ефикасан излаз генераторског сета. Што се тиче производње хидроенергије, тркач турбине се ротира великом брзином под утицајем тока воде, покрећући генератор да производи електричну енергију. Проводни клизни прстен је инсталиран на главном вратилу генератора како би се обезбедио пренос контролних сигнала као што су излазна снага и регулација брзине и побуда. Различити типови хидроелектрана, као што су конвенционалне хидроелектране и пумпне акумулационе електране, опремљене су проводним клизним прстеновима различитих спецификација и перформанси у складу са брзином турбине и условима рада, задовољавајући потребе разноврсних сценарија производње хидроенергије од ниског напона до великих проток до високог и малог протока, обезбеђујући стабилно снабдевање електричном енергијом и убризгавајући стабилан ток енергије у друштвени и економски развој.
3.3 Интелигентна безбедност и надзор
3.3.1 Интелигентне камере
У области интелигентног безбедносног надзора, интелигентне камере пружају основну подршку за свеобухватно праћење без мртвог угла, а проводни клизни прстенови им помажу да пробију уско грло ротационог напајања и преноса података. Интелигентне камере обично морају да се ротирају за 360 степени да би прошириле поље за праћење и снимиле слике у свим правцима. Ово захтева да током континуираног процеса ротације, напајање може бити стабилно како би се обезбедио нормалан рад камере, а видео сигнали високе дефиниције и контролна упутства могу да се преносе у реалном времену. Проводни клизни прстенови су интегрисани на спојевима померања/нагиба камере да би се постигао синхрони пренос снаге, видео сигнала и контролних сигнала, омогућавајући камери да се флексибилно окрене ка циљној области и побољша домет и прецизност праћења. У систему за надзор градског саобраћаја, интелигентна лопта камера на раскрсници користи проводне клизне прстенове како би се брзо ротирала како би ухватила саобраћајни ток и прекршаје, пружајући слике у реалном времену за контролу саобраћаја и руковање незгодама; у сценама безбедносног надзора у парковима и заједницама, камера патролира околним окружењем у свим правцима, открива ненормалне ситуације на време и шаље повратне информације центру за праћење, побољшава могућности безбедносног упозорења и ефикасно одржава јавну безбедност и ред.
3.3.2 Систем радарског надзора
Радарски систем за надзор преузима важне задатке у области војне одбране, временске прогнозе, ваздухопловства, итд. Проводни клизни прстен обезбеђује стабилну и континуирану ротацију радарске антене како би се постигла тачна детекција. У области војног извиђања, радари противваздушне одбране на копну, бродски радари итд. треба да континуирано ротирају антену за претрагу и праћење ваздушних циљева. Проводни клизни прстен обезбеђује да се радар стабилно снабдева струјом за предајник, пријемник и друге основне компоненте током процеса скенирања ротације. Истовремено, детектовани ехо сигнал циља и сигнал статуса опреме се тачно преносе у центар за обраду сигнала, обезбеђујући у реалном времену обавештајне податке за борбену команду и помажу у одбрани безбедности ваздушног простора. Што се тиче временске прогнозе, метеоролошки радар преноси електромагнетне таласе у атмосферу кроз ротацију антене, прима рефлектоване одјеке од метеоролошких циљева као што су капи кише и кристали леда и анализира временске услове. Проводни клизни прстен обезбеђује непрекидан рад радарског система, преноси прикупљене податке у реалном времену и помаже метеоролошком одељењу у прецизном предвиђању временских промена као што су падавине и олује, пружајући кључну основу за превенцију и ублажавање катастрофа и пратњу људи. производње и живота у различитим областима.
3.4 Медицинска опрема
3.4.1 Опрема за медицинско снимање
У области медицинске дијагнозе, медицинска опрема за снимање је моћан асистент лекарима да стекну увид у унутрашње стање људског тела и прецизно дијагностикују болести. Проводни клизни прстенови пружају кључну гаранцију за ефикасан рад ових уређаја. Узимајући ЦТ (компјутерска томографија) и МРИ (магнетна резонанца) опрему као примере, унутра се налазе ротирајући делови. Оквир за скенирање ЦТ опреме треба да се ротира великом брзином да би покренуо рендгенску цев да се окреће око пацијента како би прикупио податке о томографској слици под различитим угловима; магнети, градијент калемови и друге компоненте МРИ опреме такође се ротирају током процеса снимања да би произвели прецизне промене градијента магнетног поља. Проводни клизни прстенови су инсталирани на ротирајућим спојевима како би стабилно преносили електричну енергију за покретање ротирајућих делова. Истовремено, велика количина прикупљених сликовних података се преноси у компјутерски систем за обраду у реалном времену како би се обезбедиле јасне и тачне слике, пружајући лекарима поуздану дијагностичку основу. Према повратним информацијама о употреби болничке опреме, висококвалитетни проводни клизни прстенови ефикасно смањују артефакте, прекиде сигнала и друге проблеме у раду опреме за снимање, побољшавају дијагностичку тачност, играју важну улогу у раном скринингу болести, процени стања и другим везама, и заштитити здравље пацијената.
3.4.2 Хируршки роботи
Као најсавременија технологија која представља модерну минимално инвазивну хирургију, хируршки роботи постепено мењају традиционални хируршки модел. Проводни клизни прстенови пружају основну подршку за тачну и безбедну хируршку примену. Роботске руке хируршких робота симулирају покрете руке доктора и изводе деликатне операције у уском хируршком простору, као што су шивање, сечење и одвајање ткива. Ове роботске руке морају флексибилно да се ротирају са више степени слободе. Проводни клизни прстенови су инсталирани на зглобовима како би се обезбедило непрекидно напајање, омогућавајући мотору да покреће роботске руке да се тачно крећу, док преноси повратне сигнале сензора, омогућавајући лекарима да перципирају информације о сили на хируршком месту у реалном времену и схватају човек-машина сарадња.Операција. У неурохирургији, хируршки роботи користе стабилне перформансе проводних клизних прстенова како би прецизно досегли ситне лезије у мозгу и смањили ризик од хируршке трауме; у области ортопедске хирургије, роботске руке помажу у имплантацији протеза и фиксирању места прелома, побољшавају хируршку тачност и стабилност и промовишу минимално инвазивну хирургију да се развија у прецизнијем и интелигентнијем правцу, доносећи пацијентима искуство хируршког лечења са мање трауме и брже опоравак.
ИВ. Тржишни статус и трендови
4.1 Величина тржишта и раст
Последњих година, глобално тржиште проводних клизних прстенова показује стабилан тренд раста. Према подацима ауторитативних институција за истраживање тржишта, величина глобалног тржишта проводних клизних прстенова достићи ће приближно 6,35 милијарди РМБ у 2023. години, а очекује се да ће се до 2028. године величина глобалног тржишта попети на приближно 8 милијарди РМБ уз просечни годишњи раст смеше. стопа од око 4,0%. У погледу регионалне дистрибуције, азијско-пацифички регион заузима највећи глобални тржишни удео, са око 48,4% у 2023. То је углавном због снажног развоја Кине, Јапана, Јужне Кореје и других земаља у области производње, индустрија електронских информација, нова енергија итд., а потражња за проводљивим клизним прстеновима и даље је јака. Међу њима, Кина, као највећа светска производна база, убризгала је снажан замах на тржиште проводних клизних прстенова са брзим развојем индустрија као што су индустријска аутоматизација, интелигентна безбедност и нова енергетска опрема. У 2023. години, обим кинеског тржишта проводних клизних прстенова ће се повећати за 5,6% у односу на претходну годину, а очекује се да ће наставити да одржава значајну стопу раста у будућности. Европа и Северна Америка су такође важна тржишта. Са својом дубоком индустријском основом, врхунском потражњом у области ваздухопловства и континуираном надоградњом аутомобилске индустрије, они заузимају значајан тржишни удео од око 25% и 20% респективно, а величина тржишта је стално расла, што је у основи исто као и стопа раста глобалног тржишта. Уз убрзани напредак изградње инфраструктуре и индустријске модернизације у економијама у развоју, као што су Индија и Бразил, тржиште проводних клизних прстенова у овим регионима ће такође показати огроман потенцијал раста у будућности, и очекује се да ће постати нова тачка раста тржишта.
4.2 Конкуренција
Тренутно је глобално тржиште проводних клизних прстенова веома конкурентно и има много учесника. Главне компаније заузимају велики удео на тржишту са својом дубоком техничком акумулацијом, напредним могућностима истраживања и развоја производа и широким тржишним каналима. Међународни гиганти као што су Паркер из Сједињених Држава, МООГ из Сједињених Држава, ЦОБХАМ из Француске и МОРГАН из Немачке, ослањајући се на своје дугорочне напоре у врхунским областима као што су ваздухопловство, војска и национална одбрана, савладали су основне технологије , имају одличне перформансе производа и имају велики утицај на бренд. Они су на водећој позицији на тржишту врхунских проводних клизних прстенова. Њихови производи се широко користе у кључној опреми као што су сателити, пројектили и врхунски авиони, и испуњавају најстроже индустријске стандарде у сценаријима са изузетно високим захтевима за прецизност, поузданост и отпорност на екстремна окружења. Поређења ради, домаће компаније као што су Мофулон Тецхнологи, Каизхонг Прецисион, Куансхенг Елецтромецханицал и Јиацхи Елецтроницс су се брзо развијале последњих година. Континуираним повећањем улагања у истраживање и развој, постигли су технолошки напредак у неким сегментима, а њихове предности у погледу исплативости производа постале су истакнуте. Постепено су заузели тржишни удео на нижим и средњим тржиштима, и постепено продрли на хигх-енд тржиште. На пример, на сегментираним тржиштима као што су клизни прстенови робота у области индустријске аутоматизације и клизни прстенови за видео сигнал високе резолуције у области безбедносног надзора, домаће компаније су својим локализованим услугама и услугама придобиле наклоност многих локалних купаца. способност брзог реаговања на потражњу тржишта. Међутим, свеукупно, врхунски проводљиви клизни прстенови моје земље и даље имају одређени степен зависности од увоза, посебно у врхунским производима са високом прецизношћу, ултра великом брзином и екстремним радним условима. Техничке баријере међународних гиганата су релативно високе, а домаћа предузећа и даље морају да наставе да сустижу корак како би побољшала своју конкурентност на глобалном тржишту.
4.3 Трендови технолошких иновација
Гледајући у будућност, темпо технолошких иновација проводних клизних прстенова се убрзава, показујући вишедимензионални тренд развоја. С једне стране, појавила се технологија клизног прстена са оптичким влакнима. Са широко распрострањеном популаризацијом оптичке комуникационе технологије у области преноса података, повећава се број сценарија преноса сигнала који захтевају већи пропусни опсег и мање губитке, а појавили су се и оптички клизни прстенови. Користи оптички пренос сигнала да замени традиционални пренос електричног сигнала, ефикасно избегава електромагнетне сметње и значајно побољшава брзину преноса и капацитет. Постепено се промовише и примењује у областима као што су ротација антене 5Г базне станице, видеонадзор високе дефиниције и нагиб и опрема за оптичко даљинско детектовање у ваздухопловству који имају строге захтеве у погледу квалитета сигнала и брзине преноса, и очекује се да ће увести ера оптичке комуникације технологије проводних клизних прстенова. С друге стране, потражња за брзим и високофреквентним клизним прстеновима расте. У напредним областима производње као што су производња полупроводника и електронско тестирање прецизности, брзина опреме се стално повећава, а потражња за високофреквентним преносом сигнала је хитна. Истраживање и развој клизних прстенова који се прилагођавају стабилном преносу сигнала велике брзине и високе фреквенције постало је кључ. Оптимизацијом материјала четкица и клизних прстенова и побољшањем дизајна контактне структуре, отпорност на контакт, хабање и слабљење сигнала при ротацији великом брзином могу се смањити како би се задовољио високофреквентни пренос сигнала на нивоу ГХз и осигурао ефикасан рад опреме. . Поред тога, минијатурни клизни прстенови су такође важан правац развоја. Са успоном индустрија као што су Интернет ствари, уређаји за ношење и микромедицински уређаји, порасла је потражња за проводљивим клизним прстеновима мале величине, мале потрошње енергије и мултифункционалне интеграције. Кроз технологију микро-нано обраде и примену нових материјала, величина клизног прстена је смањена на ниво милиметара или чак микрона, а функције преноса напајања, података и контролног сигнала су интегрисане како би се обезбедила снага језгра и интеракција сигнала подршка за микро-интелигентне уређаје, промовишу различите индустрије да се крећу ка минијатуризацији и интелигенцији и настављају да проширују границе примене проводних клизних прстенова.
В. Кључна разматрања
5.1 Избор материјала
Избор материјала проводних клизних прстенова је кључан и директно је повезан са њиховим перформансама, животним веком и поузданошћу. Треба га размотрити свеобухватно на основу више фактора као што су сценарији примене и тренутни захтеви. Што се тиче проводљивих материјала, клизни прстенови обично користе легуре племенитих метала као што су бакар, сребро и злато, или посебно обрађене легуре бакра. На пример, у електронској опреми и опреми за медицинско снимање са захтевима високе прецизности и ниске отпорности, клизни прстенови од легуре злата могу обезбедити тачан пренос слабих електричних сигнала и смањити слабљење сигнала због своје одличне проводљивости и отпорности на корозију. За индустријске моторе и опрему за енергију ветра са великим преносом струје, клизни прстенови од легуре бакра високе чистоће могу не само да задовоље захтеве за ношење струје, већ имају и релативно контролне трошкове. Материјали за четке углавном користе материјале на бази графита и четке од легура племенитих метала. Графитне четке имају добро самоподмазивање, што може смањити коефицијент трења и смањити хабање. Погодни су за опрему са малом брзином и високом осетљивошћу на губитак четкице. Четке од племенитих метала (као што су четке од паладијума и легуре злата) имају јаку проводљивост и ниску отпорност на контакт. Често се користе у приликама велике брзине, високе прецизности и захтеваног квалитета сигнала, као што су навигациони ротирајући делови ваздухопловне опреме и механизми преноса плочица опреме за производњу полупроводника. Не треба занемарити ни изолационе материјале. Уобичајени укључују политетрафлуороетилен (ПТФЕ) и епоксидну смолу. ПТФЕ има одличне перформансе изолације, отпорност на високе температуре и јаку хемијску стабилност. Широко се користи у проводним клизним прстеновима ротирајућих спојева уређаја за мешање хемијских реактора и опреме за истраживање дубоког мора у високој температури и јаким киселим и алкалним срединама како би се осигурала поуздана изолација између сваке проводне путање, спречила квара кратког споја и осигурала стабилна. рад опреме.
5.2 Одржавање и замена проводних четкица
Као кључни рањиви део проводног клизног прстена, редовно одржавање и благовремена замена проводне четке су од великог значаја за обезбеђивање нормалног рада опреме. Пошто ће се четка постепено хабати и производити прашину током непрекидног контакта трења са клизним прстеном, отпор контакта ће се повећати, што утиче на ефикасност преноса струје, па чак и изазива варнице, прекиде сигнала и друге проблеме, тако да је потребно редовно одржавање механизма за одржавање. успостављена. Уопштено говорећи, у зависности од интензитета рада опреме и радног окружења, циклус одржавања се креће од неколико недеља до неколико месеци. На пример, проводне клизне прстенове у рударској опреми и опреми за металуршку обраду са тешким загађењем прашином можда ће бити потребно прегледати и одржавати сваке недеље; док се клизни прстенови опреме за канцеларијску аутоматизацију са унутрашњим окружењем и стабилним радом могу продужити на неколико месеци. Током одржавања, опрема се прво мора искључити, струја клизног прстена мора бити прекинута, а специјални алати за чишћење и реагенси морају се користити за нежно уклањање прашине и уља са површине четке и клизног прстена како би се избегло оштећење контактне површине; у исто време, проверите еластични притисак четке да бисте се уверили да се чврсто уклапа са клизним прстеном. Превелик притисак може лако повећати хабање, а премали притисак може узроковати лош контакт. Када се четкица истроши до једне трећине до половине своје првобитне висине, треба је заменити. Када мењате четкицу, обавезно користите производе који одговарају оригиналним спецификацијама, моделима и материјалима да бисте обезбедили конзистентан учинак контакта. Након уградње, отпор контакта и радна стабилност морају бити поново проверени како би се спречили кварови опреме и искључивања услед проблема са четком, и како би се обезбедио несметан процес производње и рада.
5.3 Тест поузданости
Да би се осигурало да проводљиви клизни прстен ради стабилно и поуздано у сложеним и критичним сценаријима примене, строго тестирање поузданости је од суштинског значаја. Тестирање отпорности је основни пројекат тестирања. Путем инструмената за мерење отпора високе прецизности, контактни отпор сваке путање клизног прстена се мери под различитим радним условима статичке и динамичке ротације. Вредност отпора је потребна да буде стабилна и да задовољи стандарде дизајна, са веома малим опсегом флуктуације. На пример, код клизних прстенова који се користе у електронској опреми за прецизно испитивање, прекомерне промене у отпору контакта ће изазвати пораст грешака у подацима у испитивању, што утиче на контролу квалитета производа. Тест отпорног напона симулира удар високог напона на који опрема може наићи током рада. Испитни напон који је неколико пута већи од називног напона примењује се на клизни прстен током одређеног временског периода да би се проверило да ли изолациони материјал и изолациони зазор могу ефикасно да га издрже, да се спречи квар изолације и кварови кратког споја узроковани пренапоном у стварној употреби и обезбедити безбедност особља и опреме. Ово је посебно важно у испитивању проводних клизних прстенова који подржавају системе напајања и високонапонску електричну опрему. У области ваздухопловства, проводни клизни прстенови сателита и свемирских летелица треба да прођу свеобухватна испитивања под симулираним екстремним температурама, вакууму и радијационим окружењима у свемиру како би се обезбедио поуздан рад у сложеним космичким окружењима и сигуран пренос сигнала и енергије; клизни прстенови аутоматизованих производних линија у врхунским производним индустријама морају да се подвргну дуготрајним тестовима на замор високог интензитета, симулирајући десетине хиљада или чак стотине хиљада циклуса ротације да би се потврдила њихова отпорност на хабање и стабилност, постављајући чврст темељ за велику, непрекидну производњу. Сваки суптилни ризик поузданости може узроковати велике губитке у производњи и сигурносне ризике. Строго тестирање је кључна линија одбране за осигурање квалитета.
ВИ. Закључак и изглед
Као незаменљива кључна компонента у савременим електромеханичким системима, проводни клизни прстенови играју виталну улогу у многим областима као што су индустријска аутоматизација, енергија и енергија, интелигентна безбедност и медицинска опрема. Својим јединственим конструкцијским дизајном и одличним перформансама, пробио је уско грло преноса снаге и сигнала ротирајуће опреме, обезбедио стабилан рад различитих сложених система и промовисао технолошки напредак и индустријску надоградњу у индустрији.
Са нивоа тржишта, глобално тржиште проводних клизних прстенова је стално расло, при чему је азијско-пацифички регион постао главна сила раста. Кина је убризгала снажан замах у развој индустрије са својом огромном производном базом и успоном индустрија у настајању. Упркос оштрој конкуренцији, домаће и стране компаније показале су се у различитим сегментима тржишта, али врхунским производима и даље доминирају међународни гиганти. Домаће компаније напредују у процесу померања ка врхунском развоју и постепеног сужавања јаза.
Гледајући у будућност, уз континуиране иновације науке и технологије, технологија проводних клизних прстенова ће увести у шири свет. С једне стране, најсавременије технологије као што су клизни прстенови са оптичким влакнима, клизни прстенови велике брзине и високе фреквенције и минијатуризовани клизни прстенови ће заблистати, испуњавајући строге захтеве велике брзине, великог пропусног опсега и минијатуризације у областима у развоју као што су као 5Г комуникације, производња полупроводника и Интернет ствари, и ширење граница апликације; с друге стране, интеграција и иновације у више домена постаће тренд, дубоко испреплетени са вештачком интелигенцијом, великим подацима и технологијом нових материјала, стварајући производе који су интелигентнији, прилагодљивији и прилагодљивији екстремним окружењима, пружајући кључну подршку за најсавременија истраживања као што су ваздухопловство, истраживање дубоког мора и квантно рачунарство, и континуирано оснаживање глобалног екосистем науке и технологије, који помаже човечанству да се креће ка вишој технолошкој ери.
Време поста: Јан-08-2025