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在结构设计上首先要保证接触可靠


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  滑环,就是负责为旋转体连通、输送能源与信号的电气部件。根据传输介质来区分,滑环分为电滑环、流体滑环、光滑环,也可通俗的统称为“旋转连通”或“旋通”。滑环通常安装在设备的旋转中心,主要由旋转与静止两大部分组成。旋转部分连接设备的旋转结构并随之旋转运动,称为“转子”,静止部分连接设备的固定结构的能源,称为“定子”。

  滑环,也称做旋转电气接口、电气旋转关节,可用于任一要求无限制连续旋转时从固定结构到旋转结构传输电源和数据信号的电统中。

  利用导电部件的滑动或滚动接触、静电耦合或电磁耦合,在天线座架转动部件与静止部件之间传递电信号和电能的装置。在转动部件上有驱动元件、测量元件和控制元件,必须从机房向它们输送控制信号和提供电源。这就需要各种滑环组件来传输信号和能量。有的雷达需要转动连接的线路多达百条以上。滑环组件根据传输信号的频率高低可分为:低频滑环、中频滑环和高频转动铰链。滑环通常仅指前两种。滑环组件的电性能指标是:绝缘电阻、接触电阻、介质强度和串扰。对于中频滑环,因为频率较高还要考虑屏蔽、阻抗匹配、噪声电压等。在结构设计上首先要保证接触可靠,保证所有的线路连续接通。因此,要求电刷所用材料的导电性能良好,对滑环的压强要适当,滑环的偏心和晃动量小、耐磨性好、摩擦力矩小、便于维护。

  利用滑动接触来传输低频信号和能量的滑环组件。通常的滑环有圆柱形滑环和差动滑环两种。圆柱形滑环的导电环又分为平环和 V形环。导电环的材料通常采用紫铜、黄铜、钱币银和金。电刷有钯、金合金或镀金的线电刷以及铜石墨合成的电刷。如果滑环数目较多,圆柱形滑环由上、下两组电刷和一个差动转接盘组成(图1),但其轴向尺寸较大,采用差动滑环可以显著地减小轴向尺寸,减小体积和重量。差动滑环由上、下两组电刷和一个差动转接盘组成。上电刷随天线方位转动,下电刷固定不动,差动转接盘上有上下两组接触片,相应的接触片由导线连接,利用差动机构使其转速为方位转速的1/2。天线转动时,流入每一下电刷的电流,经过差动转盘上的一条或两条接触片电路,从相应的上电刷流出,以保证固定部分和转动部分之间的电路始终接通。滑动接触式滑环磨损的粉末可能造成环与环之间的短路。因此,从结构上应保证便于清理,通常用组合式结构,以便现场维修或更换组件。

  用来传输雷达中频(几十兆赫)信号和能量的滑环组件。这种滑环频率较高,需要屏蔽。传输12兆赫以下的信号也可以使用普通的滑环。一个环接中心导体,一个环接电缆的外层作为屏蔽环(图2)。传输12兆赫以上的信号通常使用同轴线型的屏蔽式滑环。这种滑环的截面为槽形,实质上就是矩形的同轴导体。还有一种电容式中频滑环(图3),中心导体是环状的,用绝缘垫支撑在屏蔽层内,转动部分和固定部分之间有一间隙,互不接触,中频信号通过电容耦合。在天线转动范围有限的情况下,可以不用滑环,而用电缆卷绕装置。

  近代,在工业设备的高端领域中,多有诸如公转、自转等多元相对运动的要求。即机械设备360°连续旋转运动的同时,旋转体上还需要多元运动。有运动,就需要能源,如电能源、流体压力能源等。有时,也需要控制信号源,如光纤信号、高频信号等。任何相对连续旋转360°的电气部件之间需要传输功能电源、弱电

  信号、光信号、气压、水压、油压等不同能源介质,以确保电器在旋转运动时还能自由运动的机电设备,都必须使用旋转连通装置。

  滑环整体依靠弹力搭接原理、滚动搭接原理、或密封原理,以及巧妙的运动结构与密封结构设计、精密的零件制作配合、合理的选材等,构成稳定可靠的旋转连通系统。只要将滑环附着于无限旋转的设备上,就可以给旋转体提供动力能源,使旋转体在无限旋转运动的同时,还能进行其它运动、或检测旋转状态下的工作状况。

  也称为“集电环”或“汇流环”。国内几十年前已有成熟的设计技术及成熟的制作工厂,主要传输大电流,采用碳刷紧靠铜环的技术。缺点:局限于传输大电流,而且,因磨擦产生大量碳合金粉,需要定期清理或更换碳刷。由于现代精密电子与精密机电产品的迅猛发展,精密

  电滑环应运而生。其原本专用于航空、航天等超高端领域,现在,已普遍用于民用精密电子、电气设备。部分系列已制作成通用电气配件。

  电滑环,在所有滑环系列中使用最广泛,也称电刷碳刷集电环、集流环、汇流环、旋通、旋转电气关节,专用于在无限制连续旋转时,传输功率电源、信号电源。定子与转子部分分别引出导线连接固定结构与旋转结构的电源与终端电器,并随之旋转。根据其整体结构的不同,分为实圆滑环(在旋转体上挖一个孔,安装滑环。


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