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    導(dǎo)電滑環(huán)的設(shè)計和材料選型

    來源:開發(fā)部 發(fā)布時間:2013-3-28 20:44:55
         導(dǎo)電滑環(huán)屬于電接觸應(yīng)用,通常有兩種大的分類:
         一種屬于旋轉(zhuǎn)電接觸,即導(dǎo)電滑環(huán),導(dǎo)電環(huán),電氣旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié);
         另外一種屬于直線滑動的電接觸,最廣泛的應(yīng)用即電機機車的受電弓,受電弓是綜合摩擦學,液壓,氣動及張力控制的復(fù)雜機械電氣系統(tǒng)。目前在電力火車、動車及高鐵上有著極為廣泛的應(yīng)用。
        在
    導(dǎo)電滑環(huán)的設(shè)計和制造上面,很多因素需要考慮,導(dǎo)電滑環(huán)是一種摩擦電接觸,最初摩擦的是碳刷,后來出現(xiàn)了耐磨金屬片材及水銀等,目前,越來越流行的是貴金屬絲的多觸點結(jié)構(gòu),源于美國的工程師Norries在上世紀80年代的發(fā)明專利。
       與傳統(tǒng)的碳刷和水銀滑環(huán)相比,電滑環(huán)在復(fù)雜系統(tǒng)中有著極為重要的應(yīng)用和明顯的優(yōu)點,導(dǎo)電滑環(huán)又稱電刷,匯流環(huán)或者集電環(huán),在實際應(yīng)用中,一個非常重要的問題是滑環(huán)的工作壽命,影響滑環(huán)工作壽命有如下幾個因素:導(dǎo)電滑環(huán)的結(jié)構(gòu),不同的結(jié)構(gòu)壽命相差數(shù)十或者數(shù)百倍,導(dǎo)電滑環(huán)的材質(zhì),滑環(huán)的裝配工藝,導(dǎo)電滑環(huán)的工作轉(zhuǎn)速,導(dǎo)電滑環(huán)在設(shè)計和選型時,必須考慮到:滑環(huán)周圍的環(huán)境問題、滑環(huán)本身的轉(zhuǎn)速及軸承溫升、滑環(huán)電接觸點的的焦耳效應(yīng)以及內(nèi)部導(dǎo)線發(fā)熱;由于溫度升高會影響滑環(huán)工作的可靠性,因此,在設(shè)計和選型時,一定還要考慮到溫度的影響。
    導(dǎo)電滑環(huán)的材料選擇的要點:
       在實際應(yīng)用中,需要注意材料選型的幾個要點: 
    1.滑環(huán)安裝的實際工況 
    2.有無振動或者加速度的估計值 
    3.滑環(huán)的工作速度及耐磨性 
    4.導(dǎo)電滑環(huán)的絕緣特性
      導(dǎo)電滑環(huán)在選型時,如下要點需注意到,否則可能導(dǎo)致選型不當而影響客戶的使用:滑環(huán)的現(xiàn)場工作狀況: 轉(zhuǎn)速,溫度,環(huán)境水汽含量, 現(xiàn)場的線纜的走向, 現(xiàn)場的動力及信號的電流,電壓如何提高貴金屬絲導(dǎo)電滑環(huán)可靠性;要提供貴金屬絲導(dǎo)電滑環(huán)的可靠性,必須從以下幾個方面入手:貴金屬絲導(dǎo)電滑環(huán)與水銀滑環(huán)相比,有如下特點: 
         1.水銀滑環(huán)含有毒金屬汞,不環(huán)保,可維護性差。
        2.水銀滑環(huán)與貴金屬絲滑環(huán)相比,電磁干擾難以解決 
        3.在回路多時,比如數(shù)十個回路,水銀滑環(huán)無法解決一般而言,回路數(shù)少而且電流大時,水銀滑環(huán)會有一些優(yōu)點 

    1.導(dǎo)電滑環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須合理,必須依據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用情況來定型 
    2. 導(dǎo)電滑環(huán)的選材要得當 
    3. 滑環(huán)的生產(chǎn)工藝必須完善 
    4. 滑環(huán)的安裝使用必須合理 5. 滑動的定期維護
    目前,一些
    滑環(huán)廠家僅給客戶提供一個外觀相似的產(chǎn)品給用戶,而忽視了滑環(huán)的選型,設(shè)計,制造,安裝,維護等重要環(huán)節(jié),用戶的體驗不好。包括一些進口的產(chǎn)品也有類似問題。勝途電子結(jié)合多年開發(fā)高可靠性導(dǎo)電滑環(huán)的經(jīng)驗和為多行業(yè)客戶服務(wù)的經(jīng)驗,能夠為用戶提供一個最合適的的解決方案。
      與碳刷相比,貴金屬滑環(huán)有以下幾個特點: 
      1.接觸可靠。貴金屬多刷絲(過孔系列)為典型的多觸點接觸,與碳刷相比,觸點為幾何倍數(shù)關(guān)系。
       2.耐磨性好。 
      3.磨屑更少,磨屑在應(yīng)用實踐中極容易引起導(dǎo)電環(huán)之間的短路,安全系數(shù)高。
    導(dǎo)電滑環(huán)殼體材料的選擇
    導(dǎo)電滑環(huán)殼體材料的選擇有以下幾個原則: 
       1.必須滿足現(xiàn)場工作環(huán)境的需要,如:高溫環(huán)境下,有腐蝕的環(huán)境下等
       2.必須考慮到工作轉(zhuǎn)速及材料強度 如果工作轉(zhuǎn)速高,會產(chǎn)生較大的震動及離心力,必須有足夠強度的材料來做殼體。 
       3 必須考慮到可制造性
       4.必須考慮生產(chǎn)成本,結(jié)合最接近的型材。

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