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導(dǎo)電滑環(huán)的設(shè)計(jì)和材料選型 |
| 來源：開發(fā)部 發(fā)布時(shí)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(dòng)的電接觸，最廣泛的應(yīng)用即電機(jī)機(jī)車的受電弓，受電弓是綜合摩擦學(xué)，液壓，氣動(dòng)及張力控制的復(fù)雜機(jī)械電氣系統(tǒng)。目前在電力火車、動(dòng)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(jì)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(diǎn)結(jié)構(gòu)，源于美國的工程師Norries在上世紀(jì)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(diǎn)，導(dǎo)電滑環(huán)又稱電刷，匯流環(huán)或者集電環(huán)，在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)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(gè)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(jì)和選型時(shí)，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(diǎn)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(huì)影響滑環(huán)工作的可靠性，因此，在設(shè)計(jì)和選型時(shí)，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(diǎn)：
在實(shí)際應(yīng)用中，需要注意材料選型的幾個(gè)要點(diǎn)：
1.滑環(huán)安裝的實(shí)際工況
2.有無振動(dòng)或者加速度的估計(jì)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(shí)，如下要點(diǎn)需注意到，否則可能導(dǎo)致選型不當(dāng)而影響客戶的使用：滑環(huán)的現(xiàn)場(chǎng)工作狀況: 轉(zhuǎn)速,溫度,環(huán)境水汽含量， 現(xiàn)場(chǎng)的線纜的走向， 現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)力及信號(hào)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(gè)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(diǎn)：
1.水銀滑環(huán)含有毒金屬汞，不環(huán)保，可維護(hù)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(shí)，比如數(shù)十個(gè)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(shí)，水銀滑環(huán)會(huì)有一些優(yōu)點(diǎn)
1.導(dǎo)電滑環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須合理，必須依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況來定型
2. 導(dǎo)電滑環(huán)的選材要得當(dāng)
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(dòng)的定期維護(hù)
目前，一些滑環(huán)廠家僅給客戶提供一個(gè)外觀相似的產(chǎn)品給用戶，而忽視了滑環(huán)的選型,設(shè)計(jì),制造,安裝,維護(hù)等重要環(huán)節(jié)，用戶的體驗(yàn)不好。包括一些進(jìn)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(yàn)和為多行業(yè)客戶服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)橛脩籼峁┮粋€(gè)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(gè)特點(diǎn)：
1.接觸可靠。貴金屬多刷絲(過孔系列)為典型的多觸點(diǎn)接觸，與碳刷相比，觸點(diǎn)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(shí)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(gè)原則:
1.必須滿足現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)度 如果工作轉(zhuǎn)速高，會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)及離心力，必須有足夠強(qiáng)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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