Ингуганная технология|Промышленность новая|Январь 8.2025
1. Обзор проводящих колец скольжения
1.1 Определение
Проводящие кольца скольжения, также известные как коллекторные кольца, вращающиеся электрические интерфейсы, скользящие кольца, коллекционные кольца и т. Д., Представляют ключевые электромеханические компоненты, которые реализуют передачу электрической энергии и сигналы между двумя относительно вращающимися механизмами. Во многих областях, когда оборудование имеет вращательное движение и необходимо поддерживать стабильную передачу мощности и сигналов, проводящие кольца скольжения становятся незаменимым компонентом. Он нарушает ограничения традиционных проволочных соединений в вращающихся сценариях, позволяя оборудованию вращать 360 градусов без ограничений, избегая таких проблем, как запутывание проводов и скручивание. Он широко используется в аэрокосмической, промышленной автоматизации, медицинском оборудовании, выработке ветроэнергетики, мониторинге безопасности, роботах и других отраслях, обеспечивая надежную гарантию для различных сложных электромеханических систем для достижения многофункциональных, высоких и непрерывных вращательных движений. Его можно назвать «нервным центром» современного высококачественного интеллектуального оборудования.
1.2 Принцип работы
Основной принцип работы проводящего кольца скольжения основан на текущей технологии передачи и роторного соединения. Он состоит в основном из двух частей: проводящих кистей и скользящих колец. Часть скольжения установлена на вращающемся валу и вращается с валом, в то время как проводящая щетка закреплена в стационарной части и находится в тесном контакте с кольцом для скольжения. Когда ток или сигнал необходимо передавать между вращающимися частями и фиксированными частями, стабильное электрическое соединение образуется через скользящий контакт между проводящей щеткой и скользящим кольцом, чтобы построить петлю тока. Когда оборудование вращается, скользящее кольцо продолжает вращаться, а точка контакта между проводящей щеткой и кольцом скольжения продолжает меняться. Однако из -за упругого давления кисти и разумного конструктивного конструкции они всегда поддерживают хороший контакт, обеспечивая, чтобы электрическая энергия, контрольные сигналы, сигналы данных и т. Д. Можно передавать непрерывно и стабильно, тем самым достигая непрерывного источника питания и информации Взаимодействие вращающегося тела во время движения.
1.3 Структурный состав
Структура проводящего кольца скольжения в основном охватывает ключевые компоненты, такие как скользящие кольца, проводящие кисти, статоры и роторы. Слипковые кольца обычно изготовлены из материалов с отличными проводящими свойствами, такими как сплавы драгоценных металлов, такие как медь, серебро и золото, которые могут не только обеспечить низкое сопротивление и высокоэффективное передачу тока, но также обладают хорошей износостойкой и коррозионной стойкостью, чтобы справиться с долгосрочным трением вращения и сложными рабочими средами. Проводящие щетки в основном изготовлены из сплавов драгоценных металлов или графитов и других материалов с хорошей проводимостью и самосмазочкой. Они находятся в определенной форме (например, тип «II») и симметрично двойные контакты с кольцевой канавкой кольца скольжения. С помощью упругого давления щетки они плотно устанавливают скользящее кольцо, чтобы достичь точной передачи сигналов и токов. Статор - это стационарная часть, которая соединяет фиксированную структурную энергию оборудования и обеспечивает стабильную опору для проводящей кисти; Ротор представляет собой вращающуюся часть, которая соединена с вращающейся структурой оборудования и вращается синхронно вместе с ней, приводя к вращению скользящего кольца. Кроме того, он также включает в себя вспомогательные компоненты, такие как изоляционные материалы, клейкие материалы, комбинированные кронштейны, точные подшипники и пылевые крышки. Изолирующие материалы используются для выделения различных проводящих путей для предотвращения коротких цепей; Клейтные материалы обеспечивают стабильную комбинацию между компонентами; Комбинированные кронштейны несут различные компоненты, чтобы обеспечить общую структурную прочность; Точные подшипники снижают устойчивость к трениям вращения и повышают точность и плавность вращения; Пыль покрывает блочную пыль, влагу и другие примеси от вторжения и защищает внутренние точные компоненты. Каждая часть дополняет друг друга, чтобы обеспечить стабильную и надежную работу проводящего кольца скольжения.
2. Преимущества и характеристики проводящих колец скольжения
2.1 Надежность передачи энергии
При условии непрерывного вращения оборудования проводящее кольцо скольжения демонстрирует превосходную стабильность передачи мощности. По сравнению с традиционным методом подключения проволоки, когда детали оборудования вращаются, обычные провода очень легко запутаться и изломы, что приведет к повреждению линии и поломке цепи, прерыванием передачи питания и серьезном влиянии на работу оборудования. Проводящее кольцо скольжения создает надежный путь тока через точный скользящий контакт между щеткой и кольцом скольжения, что может обеспечить непрерывное и стабильное снабжение тока независимо от того, как оборудование вращается. Например, в ветряной турбине лопасти вращаются на высокой скорости с ветром, и скорость может достигать более десяти оборотов в минуту или даже выше. Генератор должен непрерывно преобразовать энергию ветра в электрическую энергию и передавать ее в сетку силовой сетки. Проводящее кольцо скольжения, установленное в кабине , избегая прерываний выработки электроэнергии, вызванных проблемами линейных проблем, значительно повышая эффективность надежности и выработки электроэнергии системы выработки ветроэнергетики и закладывая основу для непрерывного снабжения чистой энергии.
2.2 Компактная конструкция и удобная установка
Проводящее кольцо скольжения имеет сложный и компактный структурный дизайн и имеет значительные преимущества в использовании космоса. По мере развития современного оборудования в направлении миниатюризации и интеграции внутреннее пространство становится все более ценным. Традиционные сложные соединения проводки занимают много места, а также могут вызвать проблемы с вмешательством линии. Проводящие кольца скольжения интегрируют множественные проводящие пути в компактную структуру, эффективно уменьшая сложность внутренней проводки оборудования. Возьмите умные камеры в качестве примера. Им нужно повернуть на 360 градусов, чтобы захватить изображения и передавать видеосигналы, контрольные сигналы и мощность одновременно. Если используется обычная проводка, линии грязные и легко блокируются в вращающихся соединениях. Встроенные микропроводящие кольца скольжения, которые обычно имеют диаметр всего несколько сантиметров, могут интегрировать многоканальную передачу сигнала. Когда камера вращается гибко, линии регулярно и просты в установке. Его можно легко интегрировать в узкий корпус камеры, что не только соответствует функциональным требованиям, но и делает общее устройство простым по внешнему виду и компактно по размеру. Его легко установить и развернуть в различных сценариях мониторинга, таких как камеры PTZ для мониторинга безопасности и панорамные камеры для умных домов. Аналогичным образом, в области беспилотников, для достижения таких функций, как регулировка отношения полета, передача изображений и питание управления полетом, компактные проводящие кольца проводки позволяют беспилотникам для достижения множественной передачи сигнала и мощности в ограниченном пространстве, снижая вес при обеспечении обеспечения при обеспечении обеспечения при одновременном обеспечении при одновременном обеспечении беспилотников производительность полета и улучшение переносимости и функциональной интеграции оборудования.
2.3 износостойчивость, коррозионная стойкость и высокая стабильность температуры
Сторонние сложные и суровые рабочие среды, проводящие скользящие кольца имеют превосходную толерантность со специальными материалами и изысканным мастерством. С точки зрения выбора материала, скользящие кольца в основном изготовлены из износостойких и коррозионных сплавов с драгоценными металлами, такими как золото, серебро, платиновые сплавы или специально обработанные медные сплавы. Кисти изготовлены из графитовых материалов или кистей драгоценных металлов с хорошей самосмностью, чтобы уменьшить коэффициент трения и уменьшить износ. На уровне производственного процесса точная обработка используется для обеспечения того, чтобы щетки и скользящие кольца были близко подходить и равномерно контактировать, а поверхность обрабатывается специальными покрытиями или покрытие для повышения защитных характеристик. В качестве примера, принимая ветроэнергетическую индустрию, оффшорные ветряные турбины в течение длительного времени находятся в высокопользовой морской среде с высокой влажностью. Большое количество соли и влаги в воздухе чрезвычайно коррозию. В то же время температура в центре вентилятора и салона сильно колеблется с работой, а вращающиеся детали находятся в непрерывном трении. В таких суровых условиях труда проводящее кольцо скольжения может эффективно противостоять коррозии и поддерживать стабильную электрическую производительность с помощью высококачественных материалов и защитных технологий, обеспечивая стабильную и надежную передачу энергии и сигнал вентилятора в течение его многолетнего цикла, что значительно снижает Частота обслуживания и снижение эксплуатационных расходов. Другим примером является периферическое оборудование печи для плавки в металлургической промышленности, которая заполнена высокой температурой, пылью и сильными кислотами и щелочными газами. Высокая температурная сопротивление и коррозионное сопротивление проводящего кольца скольжения позволяют ему стабильно работать в распределении вращающихся материалов, измерения температуры и управляемых устройствах печи с высокотемпературной печью, обеспечивая плавное и непрерывное производство, улучшая общую прочность оборудование и сокращение времени простоя, вызванного факторами окружающей среды, обеспечивая надежную поддержку для эффективной и стабильной работы промышленного производства.
3. Анализ поля приложения
3.1 Промышленная автоматизация
3.1.1 Роботы и роботизированные руки
В процессе промышленной автоматизации широко распространенное применение роботов и роботизированных вооружений стало ключевой движущей силой для повышения эффективности производства и оптимизации производственных процессов, а проводящие кольца скольжения играют незаменимую роль. Суставы роботов и роботизированных рук являются ключевыми узлами для достижения гибкого движения. Эти суставы должны непрерывно вращаться и сгибаться для выполнения сложных и разнообразных задач действия, таких как схватка, обработка и сборка. Проводящие скользящие кольца устанавливаются на соединениях и могут стабильно передавать мощность и контрольные сигналы на двигатели, датчики и различные компоненты управления, в то время как соединения непрерывно вращаются. В качестве примера, взяв автомобильную промышленную промышленность, в производственной линии автомобильной сварки кузова, рука робота необходимо точно и быстро сварять и собирать различные детали в раму корпуса. Высокочастотное вращение его суставов требует непрерывной передачи мощности и сигнала. Проводящее кольцо скольжения обеспечивает плавное выполнение робота -рычага под сложными последовательностями действий, обеспечивая стабильность и эффективность процесса сварки, значительно улучшив степень автоматизации и эффективности производства автомобильного производства. Аналогичным образом, в индустрии логистики и складов роботы, используемые для сортировки грузов и поддонов, используют проводящие проводящие кольца для достижения гибкого движения сустава, точно идентифицировать и получать грузы, адаптироваться к различным типам грузов и макеты хранения, ускоряют оборот логистики и снижают затраты на рабочую силу.
3.1.2 Производительное оборудование
На промышленных производственных линиях многие устройства содержат вращающиеся детали, а проводящие кольца скольжения обеспечивают ключевую поддержку для поддержания непрерывной работы производственной линии. В качестве общего вспомогательного оборудования обработки роторное стол широко используется в производственных линиях, таких как пищевая упаковка и электронное производство. Он должен постоянно вращаться для достижения многогранной обработки, тестирования или упаковки продуктов. Проводящее кольцо скольжения обеспечивает непрерывное питание мощности во время вращения вращающейся таблицы и точно передает контрольный сигнал на приспособления, датчики обнаружения и другие компоненты на таблице, чтобы обеспечить непрерывность и точность производственного процесса. Например, на линии пищевой упаковки вращающаяся таблица ведет продукт, чтобы завершить начинки, герметизацию, маркировку и другие процессы в последовательности. Стабильная производительность передачи проводящего скользящего кольца позволяет избежать простоя, вызванного обмоткой линии или прерывания сигнала, и повышает эффективность упаковки и скорость квалификации продукта. Вращающиеся детали, такие как ролики и звездочки в конвейере, также являются сценариями применения проводящего кольца скольжения. Он обеспечивает стабильную передачу движущей силы двигателя, чтобы материалы производственной линии можно было плавно передаваться, сотрудничает с оборудованием вверх по течению и нижестоящему оборудованию для работы, улучшает общий ритм производства, обеспечивает твердую гарантию для крупномасштабного промышленного производства , и является одним из основных компонентов для современного производства для достижения эффективного и стабильного производства.
3.2 Энергия и электричество
3.2.1 ветряные турбины
В области выработки ветроэнергетики проводящие скользящие кольца являются ключевым центром для обеспечения стабильной работы и эффективной выработки ветряных турбин. Ветряные турбины обычно состоят из роторов ветра, гонкеров, башен и других деталей. Ротор ветра захватывает энергию ветра и приводит генератор в гондоле, чтобы повернуть и генерировать электричество. Среди них существует относительное вращательное движение между концентратором ветряных турбин и гонкой, и здесь установлено проводящее скольжение для выполнения задачи передачи мощности и контрольных сигналов. С одной стороны, переменный ток, генерируемый генератором, передается на преобразователь в гондоле через скользящее кольцо, преобразуется в питание, которое соответствует требованиям подключения сетки, а затем передается в сетку силовой сетки; С другой стороны, различные командные сигналы системы управления, такие как регулировка шага лезвия, контроль гондовых рысок и другие сигналы, точно передаются на привод в центре, чтобы гарантировать, что ветряная турбина регулирует свое рабочее состояние в режиме реального времени в соответствии с Изменения скорости ветра и направления ветра. Согласно отраслевым данным, скорость лезвия ветряной турбины класса мегаватт может достигать 10-20 революций в минуту. В таких высокоскоростных условиях вращения проводящее кольцо скольжения с его превосходной надежностью гарантирует, что годовые часы использования системы ветроэнергетики эффективно увеличиваются, и уменьшает потерю производства электроэнергии, вызванные сбоями передачи, что имеет большое значение для Содействие крупномасштабному соединению сетки чистой энергии и оказание помощи преобразованию энергетической структуры.
3.2.2 Генерация тепловой и гидроэнергетики
В сценариях генерации тепловых и гидроэнергетики проводящие кольца скольжения также играют ключевую роль. Большой генератор паровой турбины тепловой станции генерирует электричество, вращая его ротор на высокой скорости. Проводящее кольцо скольжения используется для подключения обмотки ротора двигателя с внешней статической цепи для достижения стабильного входа тока возбуждения, установления вращающегося магнитного поля и обеспечения нормальной выработки генератора. В то же время, в системе управления вспомогательным оборудованием, таким как кормушки по углям, воздуходувки, индуцированные черновые вентиляторы и другие вращающиеся машины, проводящее скользящее кольцо передает сигналы управления, точно корректирует эксплуатационные параметры оборудования, обеспечивает стабильную работу топлива, вентиляции, вентиляция и рассеяние тепла и сохраняет эффективную мощность набора генератора. С точки зрения генерации гидроэнергетики, бегун турбины вращается на высокой скорости под воздействием потока воды, управляя генератором для выработки электроэнергии. Проводящее кольцо скольжения устанавливается на главном валу генератора, чтобы обеспечить передачу контрольных сигналов, таких как выходная мощность и регулирование скорости и возбуждение. Различные типы гидроэнергетических станций, такие как обычные гидроэнергетические станции и насочные станции хранения, оснащены проводящими кольцами скольжения с различными спецификациями и характеристиками в соответствии с скоростью турбины и условиями работы, что удовлетворяет потребности диверсифицированных сценариев генерации гидроэнергетики от низкой головы и крупных Поток к высокой головке и небольшом потоке, обеспечивая стабильное снабжение электроэнергии и придавая постоянный поток власти в социальное и экономическое развитие.
3.3 Интеллектуальная безопасность и мониторинг
3.3.1 Интеллектуальные камеры
В области интеллектуального мониторинга безопасности интеллектуальные камеры обеспечивают основную поддержку всестороннему и без угла мониторинга, а проводящие кольца проскальзывания помогают им прорваться через узкое место питания вращения и передачи данных. Интеллектуальные камеры обычно должны повернуть на 360 градусов, чтобы расширить поле мониторинга и снимать изображения во всех направлениях. Это требует, чтобы во время процесса непрерывного вращения источник питания может быть стабильным, чтобы обеспечить нормальную работу камеры, а видеосигналы и инструкции по управлению высоким определением могут быть переданы в режиме реального времени. Проводящие кольца скольжения интегрированы в соединениях камеры камеры/наклона для достижения синхронной передачи мощности, видеосигналов и сигналов управления, позволяя камере гибко обращаться в целевую область и улучшить диапазон мониторинга и точности. В системе мониторинга городского трафика интеллектуальная шариковая камера на перекрестке использует проводящие кольца для скольжения для быстрого вращения для захвата потока трафика и нарушений, обеспечивая изображения в реальном времени для управления движением и обработки аварий; В сценах мониторинга безопасности парков и сообществ камера патрулирует окружающую среду во всех направлениях, вовремя обнаруживает ненормальные ситуации и возвращает обратно в центр мониторинга, повышает возможности предупреждения о безопасности и эффективно поддерживает общественную безопасность и порядок.
3.3.2 Система мониторинга радаров
Система мониторинга радиолокационных технологий плеч с важными задачами в областях военной обороны, прогнозирования погоды, аэрокосмической промышленности и т. Д. Программирующее кольцо скольжения обеспечивает стабильное и непрерывное вращение радиолокационной антенны для достижения точного обнаружения. В области военной разведки, наземные радары противовоздушной обороны, корабельные радары и т. Д. Непрерывно вращать антенну для поиска и отслеживания воздушных целей. Проводящее кольцо скольжения гарантирует, что радар стабильно поставляется с питанием для передатчика, приемника и других компонентов ядра во время процесса сканирования вращения. В то же время обнаруженное целевое эхо-сигнал и сигнал состояния оборудования точно передаются в центр обработки сигналов, обеспечивая разведку в реальном времени для боевой команды и помогая защищать безопасность воздушного пространства. С точки зрения прогнозирования погоды, погодный радар передает электромагнитные волны в атмосферу посредством вращения антенны, получает отраженные эхо от метеорологических мишеней, таких как дождь и кристаллы льда, и анализирует погодные условия. Проводящее кольцо скольжения обеспечивает непрерывную работу радиолокационной системы, передает собранные данные в режиме реального времени и помогает метеорологическому департаменту точно прогнозировать изменения погоды, такие как осадки и штормы, обеспечивая ключевую основу для предотвращения и смягчения бедствий, а также сопровождения человека Производство и жизнь в разных областях.
3.4 Медицинское оборудование
3.4.1 Оборудование для медицинской визуализации
В области медицинского диагноза медицинское оборудование для визуализации является мощным помощником для врачей, чтобы получить представление о внутренних состояниях организма человека и точной диагностики заболеваний. Проводящие кольца скольжения обеспечивают ключевые гарантии для эффективной работы этих устройств. В качестве примеров, принимая КТ (компьютерную томографию) и МРТ (магнитно -резонансная томография), есть вращающиеся детали. Сканирующая рама оборудования КТ должна вращаться на высокой скорости, чтобы привести к рентгеновской трубе, чтобы повернуть вокруг пациента для сбора данных о томографическом изображении под разными углами; Магниты, градиентные катушки и другие компоненты оборудования МРТ также вращаются во время процесса визуализации для получения точных изменений градиента магнитного поля. Проводящие кольца скольжения устанавливаются на вращающихся соединениях для стабильной передачи электроэнергии для управления вращающимися деталями для работы. В то же время большое количество собранных данных изображения передается в систему компьютерной обработки в режиме реального времени, чтобы обеспечить четкие и точные изображения, предоставляя врачам надежную диагностическую основу. Согласно отзывам использования больничного оборудования, высококачественные проводящие проводящие кольца эффективно снижают артефакты, прерывания сигналов и другие проблемы при работе оборудования для визуализации, повышения диагностики, играют важную роль в раннем скрининге заболевания, оценке состояния и других связях, а также Защитите здоровье пациентов.
3.4.2 Хирургические роботы
Будучи передовым технологическим представителем современной минимально инвазивной хирургии, хирургические роботы постепенно меняют традиционную хирургическую модель. Проводящие кольца скольжения обеспечивают основную поддержку точной и безопасной хирургической реализации. Роботизированные руки хирургических роботов имитируют движения рук доктора и выполняют деликатные операции в узком хирургическом пространстве, таких как швов, резка и разделение тканей. Эти роботизированные руки должны гибко вращаться с несколькими степенями свободы. Проводящие кольца скольжения устанавливаются на суставах, чтобы обеспечить непрерывный источник питания, позволяя мотору привести к тому, что роботизированные рычаги перемещаются, при передаче сигналов обратной связи датчиков, что позволяет врачам воспринимать информацию о обратной связи с силой о хирургической площадке в режиме реального времени и осознавая Сотрудничество человека. В нейрохирургии хирургические роботы используют стабильные характеристики проводящих колец скольжения, чтобы точно достичь крошечных поражений в мозге и снизить риск хирургической травмы; В области ортопедической хирургии роботизированные вооружения помогают в имплантировании протезов и фиксации участков переломов, повышения хирургической точности и стабильности и способствовать минимально инвазивной хирургии в более точном и интеллектуальном направлении, привлекая пациентов с хирургическим опытом с меньшей травмой и быстрее восстановление.
IV Состояние рынка и тенденции
4.1 Размер и рост рынка
В последние годы мировой рынок проводящих кольцевых кольцевых кольцевых кольцевых средств продемонстрировал тенденцию стабильного роста. Согласно данным авторитетных исследований рынка, глобальный рынок рынка проводящих кольцевых кольца достигнет приблизительно 6,35 млрд юаней в 2023 году, и ожидается, что к 2028 году размер мирового рынка поднимется примерно до 8 миллиардов юаней при среднегодовом годовом росте. ставка около 4,0%. С точки зрения регионального распределения, Азиатско-Тихоокеанский регион занимает самую большую долю мирового рынка, что составляет приблизительно 48,4% в 2023 году. В основном это связано с энергичным развитием Китая, Японии, Южной Кореи и других стран в области производства, Электронная информационная отрасль, новая энергия и т. Д., А спрос на проводящие кольца по -прежнему остается сильным. Среди них Китай, как крупнейшая в мире производственная база, внесла сильный импульс на рынок проводящего кольца скольжения с быстрым развитием таких отраслей, как промышленная автоматизация, интеллектуальная безопасность и новое энергетическое оборудование. В 2023 году масштаб рынка проводящих кольцевых кольца в Китае увеличится на 5,6% в годовом исчислении, и ожидается, что в будущем он будет продолжать поддерживать значительные темпы роста. Европа и Северная Америка также являются важными рынками. С их глубоким промышленным фондом, высококачественным спросом в аэрокосмической области и непрерывной модернизации автомобильной промышленности, они занимают значительную долю рынка около 25% и 20% соответственно, и размер рынка неуклонно рос, что в основном является То же, что и мировой темпы роста рынка. В связи с ускоренным развитием инфраструктурного строительства и промышленной модернизации в развивающихся странах, таких как Индия и Бразилия, рынок проводящих кольцевых кольцевых кольцевых кольцевых лиц в этих регионах также будет демонстрировать огромный потенциал роста в будущем, и, как ожидается, станет новой точкой роста рынка.
4.2 Конкурс ландшафт
В настоящее время глобальный рынок проводящих кольцевых кольцевых кольцевых кольцевых кольцевых лиц является высококонкурентным, и есть много участников. Главные компании занимают большую долю рынка с их глубоким техническим накоплением, передовыми исследованиями и развитиями продуктов и обширными рыночными каналами. Международные гиганты, такие как Паркер из Соединенных Штатов, Муг Соединенных Штатов, Кобхэм из Франции и Морган из Германии, полагаясь на свои долгосрочные усилия в высоких областях, таких как аэрокосмическая, военная и национальная оборона, освоили основные технологии Имеют отличную производительность продукта и оказывают большое влияние на бренд. Они находятся в лидирующем положении на рынке проводящего проводящего кольца. Их продукты широко используются в ключевом оборудовании, таком как спутники, ракеты и высококлассные самолеты, и соответствуют самым строгим отраслевым стандартам в сценариях с чрезвычайно высокими требованиями для точности, надежности и сопротивления экстремальной среде. Для сравнения, отечественные компании, такие как Mofulon Technology, Kaizhong Precision, Quanssheng Electromechanical и Jiachi Electronics, быстро развивались в последние годы. Благодаря постоянному увеличению инвестиций в исследования и разработки, они достигли технологических прорывов в некоторых сегментах, и преимущества их экономической эффективности продукта стали заметными. Они постепенно захватили долю рынка рынков низкого уровня и среднего уровня и постепенно проникли на рынок высокого класса. Например, на сегментированных рынках, таких как скользящие кольца робота в области промышленной автоматизации и видео-сигналов высокой четкости в области мониторинга безопасности, внутренние компании завоевали пользу многих местных клиентов с их локализованными услугами и Способность быстро реагировать на рыночный спрос. Тем не менее, в целом, высококлассные проводящие кольца моей страны по-прежнему имеют определенную степень импортной зависимости, особенно в высококлассных продуктах с высокой точностью, сверхвысокой скоростью и чрезвычайными условиями труда. Технические барьеры международных гигантов относительно высоки, и внутренние предприятия все еще должны продолжать наверстать упущенное, чтобы повысить свою конкурентоспособность на мировом рынке.
4.3 Тенденции технологических инноваций
Глядя в будущее, темпы технологических инноваций в проводящих кольцах скольжения ускоряются, демонстрируя многомерную тенденцию развития. С одной стороны, появилась технология оптоволоконного скольжения. С широко распространенной популяризацией технологий оптической связи в области передачи данных увеличивается количество сценариев передачи сигнала, требующих более высокой пропускной способности и более низкой потери, и появилось волоконно -оптические кольца скольжения. Он использует оптическую передачу сигнала для замены традиционной передачи электрического сигнала, эффективно избегает электромагнитных интерференций и значительно улучшает скорость передачи и пропускную способность. Он постепенно продвигается и применяется в таких областях, как соединение антенны с помощью антенны базовой станции, аэрокосмическое оборудование для оптического дистанционного зондирования с высоким разрешением, которое имеет строгие требования к качеству сигнала и скорости передачи и, как ожидается Эра оптической связи технологии проводящего кольца. С другой стороны, спрос на высокоскоростные и высокочастотные кольца скольжения растет. В передовых полях производства, таких как полупроводниковое производство и электронное тестирование точности, скорость оборудования постоянно увеличивается, а спрос на высокочастотную передачу сигнала срочно. Исследование и разработка скользящих колец, которые адаптируются к высокоскоростному и высокочастотному сигналу стабильной передачи стали ключом. Оптимизируя материалы для кисти и скользящего кольца и улучшая конструкцию контактной конструкции, сопротивление контакта, износ и ослабление сигналов при высокоскоростном вращении может быть уменьшено для удовлетворения высокочастотной передачи сигнала на уровне ГГЗ и обеспечить эффективную работу оборудования Полем Кроме того, миниатюрные скользящие кольца также являются важным направлением развития. С ростом отраслей, таких как Интернет вещей, носимые устройства и микро-медицинские устройства, спрос на проводящие кольца с небольшим размером, низким энергопотреблением и многофункциональная интеграция увеличился. Через технологию микронано-обработки и применение новых материалов размер скользящего кольца уменьшается до уровня миллиметрового или даже микрона, а функции передачи питания, данные и функции передачи сигнала управления интегрированы для обеспечения основной мощности и взаимодействия с сигналом Поддержка микроэлектростанций устройств, способствуя различным отраслям для движения к миниатюризации и интеллекту и продолжает расширять границы применения проводящих колец скольжения.
V. Ключевые соображения
5.1 Выбор материала
Материальный выбор проводящих колец скольжения имеет решающее значение и напрямую связан с их эффективностью, жизнью и надежностью. Его необходимо учитывать всесторонне на основе нескольких факторов, таких как сценарии применения и текущие требования. С точки зрения проводящих материалов, скользящие кольца обычно используют сплавы драгоценных металлов, такие как медь, серебро и золото, или специально обработанные медные сплавы. Например, в электронном оборудовании и оборудовании для медицинского визуализации с высокой точностью и требованиями к низкой устойчивости кольца с сплавами с золотыми сплавами могут обеспечить точную передачу слабых электрических сигналов и уменьшить ослабление сигналов из -за их превосходной проводимости и коррозионной стойкости. Для промышленных двигателей и ветроэнергетического оборудования с крупной текущей передачей, скользящие кольца из медных сплавов с высоким содержанием чистоты могут не только соответствовать требованиям к текущим ночащим, но также иметь относительно контролируемые затраты. Материалы кисти в основном используют графитовые материалы и кисти из драгоценного металлического сплава. Графитовые щетки имеют хорошую самосмазочку, которая может уменьшить коэффициент трения и уменьшить износ. Они подходят для оборудования с низкой скоростью и высокой чувствительностью к потере кисти. Кисти драгоценных металлов (такие как палладиевые и золотые сплавные щетки) имеют сильную проводимость и низкую контактную сопротивление. Они часто используются в высокоскоростных, высоких и требовательных случаях качества сигнала, таких как навигационные вращающиеся части аэрокосмического оборудования и механизмы передачи пластин оборудования для производства полупроводников. Изолирующие материалы также не следует игнорировать. Общие включают политетрафторэтилен (PTFE) и эпоксидную смолу. PTFE обладает превосходной изоляцией, высокой температурной стойкостью и сильной химической стабильностью. Он широко используется в проводящих кольцах скольжения вращающихся суставов устройств помешивания химического реактора и глубоководного оборудования для разведки в высокой температуре и сильной кислоте и щелочных средах для обеспечения надежной изоляции между каждым проводящим путем, предотвращения сбоев короткого замыкания и обеспечения стабильной Работа оборудования.
5.2 Техническое обслуживание и замена проводящих кистей
В качестве ключевой уязвимой части проводящего кольца скольжения регулярное обслуживание и своевременная замена проводящей щетки имеют большое значение для обеспечения нормальной работы оборудования. Поскольку щетка будет постепенно носить и производить пыль во время непрерывного контакта с трением с кольцом скольжения, контактное сопротивление увеличится, влияя на эффективность передачи тока и даже вызывая искры, прерывания сигналов и другие проблемы, поэтому должен быть механизм регулярного обслуживания учредил. Вообще говоря, в зависимости от интенсивности работы оборудования и рабочей среды, цикл обслуживания варьируется от нескольких недель до нескольких месяцев. Например, проводящие кольца скольжения в горнодобывающем оборудовании и металлургическом обработке с сильным загрязнением пыли могут быть проверены и поддерживаться каждую неделю; В то время как скользящие кольца оборудования офисной автоматизации с внутренней средой и стабильной эксплуатацией могут быть продлены до нескольких месяцев. Во время технического обслуживания оборудование должно быть отключено сначала, ток скольжения кольцо должно быть отрезано, а специальные инструменты очистки и реагенты должны использоваться, чтобы аккуратно удалить пыль и масло с щетки и скольжения поверхности кольца, чтобы избежать повреждения контактной поверхности; В то же время проверьте упругое давление кисти, чтобы убедиться, что она плотно вписывается в скольжение. Чрезмерное давление может легко увеличить износ, и слишком мало давления может вызвать плохой контакт. Когда кисть носит от одной трети до половины его первоначальной высоты, ее следует заменить. При замене кисти обязательно используйте продукты, которые соответствуют исходным спецификациям, моделям и материалам, чтобы обеспечить постоянную производительность контакта. После установки контактное сопротивление и рабочая стабильность должны быть снова проверены, чтобы предотвратить отказы и выключения оборудования из -за проблем с щеткой, а также для обеспечения плавных процессов производства и эксплуатации.
5.3 Тест на надежность
Чтобы гарантировать, что проводящее кольцо скольжения работает стабильно и надежно в сложных и критических сценариях применения, необходимо строгое тестирование надежности. Тестирование сопротивления является базовым проектом тестирования. Благодаря измерительным приборам с высокой устойчивостью контактное сопротивление каждого пути скользящего кольца измеряется в различных условиях труда статического и динамического вращения. Значение сопротивления должно быть стабильным и соответствовать стандартам дизайна с очень небольшим диапазоном колебаний. Например, в кольцах скольжения, используемых в оборудовании для электронных точных испытаний, чрезмерные изменения в контактном сопротивлении приведут к всплеску ошибок тестовых данных, влияющих на контроль качества продукта. Проверенный тест напряжения имитирует высоковольтный удар, с которым оборудование может столкнуться во время работы. Испытательное напряжение несколько раз номинальное напряжение применяется к скользящему кольцу в течение определенного периода времени, чтобы проверить, могут ли изоляционный материал и разрыв изоляции эффективно противостоять его, предотвращать разрушение изоляции и сбои коротких цепей, вызванные перенапряжением в фактическом использовании, и и и Обеспечить безопасность персонала и оборудования. Это особенно важно при тестировании проводящих колец скольжения, поддерживающих энергосистемы и высоковольтное электрическое оборудование. В области аэрокосмической промышленности проводящие кольца скольжения спутников и космических кораблей должны проходить комплексные тесты в условиях симулированной экстремальной температуры, вакуумных и радиационных сред в пространстве, чтобы обеспечить надежную работу в сложных космических средах и надежной передачи сигнала и мощности; Слипковые кольца автоматизированных производственных линий в высококлассных производственных отраслях должны пройти долгосрочные, высокоинтенсивные испытания на усталость, моделируя десятки тысяч или даже сотни тысяч циклов вращения, чтобы проверить их устойчивость и стабильность, закладывая прочную основу Для крупномасштабного, непрерывного производства. Любые тонкие риски надежности могут вызвать высокие потери производства и риски безопасности. Строгое тестирование является ключевой линией защиты для обеспечения качества.
VI Заключение и перспективы
Как незаменимый ключевой компонент в современных электромеханических системах, проводящие кольца скольжения играют жизненно важную роль во многих областях, таких как промышленная автоматизация, энергия и энергетика, интеллектуальная безопасность и медицинское оборудование. Благодаря своему уникальному конструктивному дизайну и превосходным преимуществам производительности он пробил узкое место передачи мощности и сигнала вращающегося оборудования, обеспечила стабильную работу различных сложных систем и способствовал технологическому прогрессу и модернизации промышленности в отрасли.
С рыночного уровня глобальный рынок проводящих кольцевых кольцевых кольцов неуклонно рос, а Азиатско-Тихоокеанский регион становится основной силой роста. Китай внес сильный импульс в развитие отрасли с огромной производственной базой и ростом развивающихся отраслей. Несмотря на жесткую конкуренцию, внутренние и иностранные компании продемонстрировали свое мастерство в различных сегментах рынка, но в высококлассных продуктах все еще преобладают международные гиганты. Внутренние компании продвигаются вперед в процессе движения к высококлассному развитию и постепенно сужая разрыв.
Заглядывая в будущее, с постоянными инновациями в науке и технике, технология проводящего кольца проводящего кольца будет открыть в более широком мире. С одной стороны, передовые технологии, такие как оптические кольца скольжения, высокоскоростные и высокочастотные скользящие кольца и миниатюрные скольжения как 5G -коммуникации, полупроводниковое производство и Интернет вещей, а также расширение границ приложений; С другой стороны, междоменная интеграция и инновации станут тенденцией, глубоко переплетенной с искусственным интеллектом, большими данными и новыми технологиями материалов, что дает более интеллектуальные, адаптивные, адаптивные и адаптируемые к экстремальной среде, обеспечивая ключевую поддержку. Для передовых исследований, таких как аэрокосмическая промышленность, глубоководные исследования и квантовые вычисления, и постоянно расширение возможностей экосистемы глобальной индустрии науки и техники, помогая человечеству двигаться к более высокой технологической эре.
Время сообщения: январь-08-2025