Wprowadzenie szczotek z pierścieniem ślizgowym
Szczotka (stojan) i wirnik to dwa niezwykle ważne elementy pierścienia ślizgowego. Szczotka służy jako korpus styku ślizgowego do importowania i eksportowania prądu w pierścieniu ślizgowym. Ma konstrukcję prostokątną lub cylindryczną. Jest on instalowany na stojanie z pierścieniem ślizgowym za pomocą elementów mocujących, takich jak uchwyty szczotek, i dociskany do przewodzącego kanału pierścieniowego pod działaniem sprężyny w celu przewodzenia prądu.
Struktura szczotek pierścieniowych
Pędzel jest bardzo mały i składa się głównie z następujących części:
Główne ciało
Główny korpus pędzla wykonany jest z materiałów przewodzących, takich jak złoto, srebro lub grafit. Służy do kontaktu z przewodzącym kanałem pierścieniowym części wirnika.
Przewód ołowiowy
Z góry lub z boku szczotki będzie wyprowadzony jeden lub więcej przewodów. Przewody te służą do podłączenia szczotki do obwodu zewnętrznego w celu przesyłania prądu i sygnałów.
Struktura mocowania
Czasami istnieją pewne struktury mocujące, takie jak gniazda kart i bossów u dołu lub boku. Szczotka jest podłączona i przymocowana do nich, aby upewnić się, że nie porusza się tak bardzo, jak to możliwe podczas pracy.
Materiały szczotek do poślizgu
Wydajność szczotki wpływa na stan pracy przewodzącego pierścienia poślizgowego, co zależy głównie przez jego materiał. Szczotki mogą być wykonane z różnych rodzajów materiałów, takich jak metal, grafit, światłowód, rtęć itp. Tutaj wprowadzamy trzy najczęściej używane:

Drut metalowy
Druty szczotki metalowej są często wykonane z cienkich arkuszy metalowych, takich jak złoto, srebrne, miedziane lub srebrne stopy. Materiały te mają bardzo wysoką przewodność i mogą stabilnie transmitować sygnały i energię elektryczną. Ponadto złoto i srebro nie są łatwo noszone i mają mniejszą utratę mocy podczas długoterminowego użytkowania. Zmniejsza to również szum podczas pracy.
Standardowymi szczotkami na rynku są pędzle ze stopu srebrnego zawierające 72% srebra i 28% miedzi oraz pędzle złota do złota. Ich zewnętrzna średnica wynosi zwykle 0. 3 mm, a liczbę metalowych przewodów można zwiększyć, aby przenieść większy prąd.

Blok szczotki grafitowej węglowej
Blok pędzla jest punktem styku o prostokątnej konstrukcji i ma dużą powierzchnię kontaktową z przewodnikiem. Jest odpowiedni do przewodzącego pierścieni poślizgu o wysokiej prądu. Jego głównym składnikiem jest węgiel. Ze względu na wysoką przewodność i niską cenę jest szeroko stosowany w przemyśle ciężkim. Bloki szczotki z grafitem węglowym wytwarzają resztki proszku podczas pracy. Dlatego są one często używane w oddzielnej strukturze pierścienia poślizgowego do czystej instalacji i łatwej konserwacji.
Należy zauważyć, że grafit ma właściwości samosmarujące i może lepiej przylegać do powierzchni pierścienia ślizgowego, ale to także ułatwia jego zużycie. Dobra wiadomość jest taka, że można je łatwo wymienić indywidualnie, więc nie są szczególnie wrażliwe pod względem kosztów.

Skontaktuj się z wiosną
Szczotka typu sprężyna kontaktowa jest specjalną konstrukcją typu szczotki. Wykonany jest z elastycznych metalowych sprężyn stykowych lub materiałów przewodzących o elastycznych strukturach. Do jego materiałów zaliczają się głównie metale szlachetne, takie jak złoto, srebro i ich stopy. Jak również niektóre materiały kompozytowe na bazie miedzi i materiały wzmocnione włóknami, takie jak włókno węglowe, włókno szklane itp.
Stosowany jest głównie w pierścieniach ślizgowych tarcz. Ponieważ ma elastyczność, może osiągnąć niezawodny kontakt, oszczędzając jednocześnie miejsce. Jednak generalnie nie jest używany w wrażliwych zastosowaniach do transmisji sygnału, ponieważ nacisk sprężyny stykowej może zmieniać się podczas długotrwałego użytkowania.
Ich kontrast
|
Drut metalowy |
Blok szczotek z grafitu węglowego |
Skontaktuj się z wiosną |
||||
|
Tworzywo |
Złoto |
Srebrny |
Stop złota/srebrnego |
Węgiel i grafit |
specjalny metal odporny na zużycie |
|
|
Wartość przewodności |
452000 S/m |
6301000 S/m |
100000 S/m |
1000~2000S/m |
Niska przewodność |
|
|
Obowiązujące scenariusze |
Udoskonalona transmisja sygnału |
Wysoka moc |
ograniczenie wysokości |
|||
|
Koszt |
stosunkowo wysokie |
stosunkowo niskie |
zależy (dostosowanie) |
|||
Zastosowania różnych szczotek do pierścienia poślizgu
(1) Metalowa szczotka druciana
+
-
Szczotki druciane metalowe wykonane są ze złota, srebra i stopów. Mają dobrą przewodność elektryczną i niską rezystancję. Jednocześnie metale te nie ulegają łatwemu zużyciu i mogą pozostać stosunkowo ciche podczas pracy. Jest to przydatne w przypadku niektórych scenariuszy zastosowań wrażliwych na hałas, takich jak sprzęt medyczny i instrumenty laboratoryjne. Na przykład:
Elektronika o wysokiej precyzji: np. wysokiej klasy sprzęt komunikacyjny, precyzyjne instrumenty itp. W tych urządzeniach niewielkie zmiany sygnału mogą mieć wpływ na jakość komunikacji. Niska rezystancja szczotek drucianych może zmniejszyć tłumienie sygnału. Umożliwia to dokładną transmisję sygnału wewnątrz urządzenia i pozwala uniknąć błędów danych spowodowanych zniekształceniami sygnału.
Przemysł lotniczy: Sprzęt elektroniczny w samolotach i statkach kosmicznych musi działać niezawodnie w ekstremalnych warunkach. Szczotki druciane metalowe mają wysoką stabilność chemiczną i nie ulegają łatwo utlenieniu i korozji. Co najważniejsze, są to konstrukcje bezobsługowe i nie wymieniają części pojedynczo. Jest to korzystne dla sprzętu lotniczego i kosmicznego, który często wykonuje zadania.
Sprzęt do obrazowania medycznego: Struktury maszyn CT i jądrowego rezonansu magnetycznego są stosunkowo małe. Zwykle są zminiaturyzowane i zintegrowane, a przestrzeń wewnętrzna jest bardzo ograniczona. Metalowe szczotki druciane są zwykle stosunkowo smukłe i mogą spełniać wymagania instalacyjne wąskich przestrzeni i pomóc tym urządzeniom generować wyraźne obrazy.
(2) szczotka grafitu węglowego
+
-
Materiał grafitu węglowego obsługuje przewodzenie o wysokiej prądu i może zapewnić wymagany prąd dla wirnika. Ma również dobre właściwości samookrywające i może zmniejszyć opór między pierścieniami poślizgu podczas pracy. Możesz go użyć w następujących branżach:
Automatyka przemysłowa: W dziedzinie automatyki przemysłowej roboty przemysłowe, przenośniki taśmowe i zautomatyzowane ramiona mechaniczne muszą używać szczotek węglowo-grafitowych. Jest on instalowany na złączu i przekazuje prąd ze stałego źródła zasilania do obracającego się silnika, aby pomóc sprzętowi w wykonywaniu ruchów, takich jak przenoszenie, spawanie i montaż.
Maszyna tekstylna: Gdy działa maszyny tekstylne, musi ukończyć procesy tkania i szycia dużych ilości materiału z dużą prędkością. Silnik jest podstawowym elementem zasilania maszyn tekstylnych. Szczotki grafitowe węglowe napędzają różne komponenty do pracy w silniku.
Żuraw: Szczotki z grafitu węglowego są stosowane w silnikach, reduktorach i sprzęcie sterującym dźwigów. W mechanizmie podnoszącym silnik przekazuje moc na bęben poprzez szczotki z grafitu węglowego, wprawia bęben w ruch obrotowy, realizuje wciąganie i zwalnianie liny stalowej, a tym samym kończy podnoszenie i opuszczanie ciężkich przedmiotów. Wykonany jest głównie z materiałów węglowych. Nawet jeśli zużyje się po długotrwałym użytkowaniu, można zaoszczędzić koszty, wymieniając poszczególne bloki szczotek węglowych.
(3) Szczotka sprężynowa kontaktowa
+
-
Podstawową cechą szczotki sprężynowej kontaktowej jest jej elastyczność. Podczas użytkowania zawsze utrzymuje bliski kontakt z pierścieniem ślizgowym, aby zachować dokładność.
Silniki: W silnikach prądu stałego szczotki sprężynowe stykowe obejmują niektóre małe silniki prądu stałego, takie jak elektronarzędzia i samochodziki. W silnikach prądu przemiennego z urządzeniami komutacyjnymi może być również stosowany do wspomagania przesyłu prądu i komutacji.
Urządzenia elektroniczne: są szeroko stosowane w urządzeniach takich jak systemy audio, telewizory i instrumenty elektroniczne. W tych urządzeniach kontakt sprężynowy jest w bliskim kontakcie z powierzchnią pierścienia poślizgu, aby odczytać informacje cyfrowe. Zmieniając pozycję kontaktową między szczotką sprężynową kontaktową a korpusem rezystora, można osiągnąć ciągłą regulację wartości rezystancji w celu dokładniejszego prowadzenia danych medialnych.
Tranzyt kolejowy: W pojazdach transportu kolejowego, takich jak pociągi i metro, szczotki sprężynowe stykowe są stosowane w urządzeniach odbierających prąd w celu przesyłania energii elektrycznej z napowietrznej sieci trakcyjnej do układu elektrycznego pojazdu. Elastyczność szczotki sprężyny kontaktowej może zapewnić dobry kontakt z siecią styków i może stabilnie pozyskiwać energię elektryczną, nawet jeśli podczas pracy pojazdu występują wibracje i wstrząsy.
Jak wybrać szczotki do pierścienia poślizgu
Tworzywo
Materiał pędzla jest podstawowym czynnikiem decydującym o jego działaniu. Jeśli chcesz go używać w zastosowaniach o dużym przepływie, takich jak maszyny synchroniczne i silniki z uzwojonym wirnikiem prądu przemiennego. Zatem pędzle grafitowe są dla Ciebie bardzo odpowiednie. Ma właściwości samosmarujące i wysoką przewodność, a koszt jest niski. Nawet jeśli jest zużyty, można kupić klocki szczotkowe oddzielnie od producenta w celu wymiany.
Jeśli Twój sprzęt ma wysokie wymagania dotyczące żywotności pędzla, lepiej wybierz metalowe szczotki z drutu, takie jak złoto, srebro i ich szczotki ze stopu. Ich koszt jest wyższy niż w przypadku grafitu, ale mają najlepszą przewodność wśród wszystkich metali i na ogół nie utrzymują konserwacji.
Aktualna nośność
Obciążalność prądowa szczotki to maksymalna wartość prądu, jaką może ona bezpiecznie przenosić w określonych warunkach. Weźmy jako przykład pędzel o szerokości 10 milimetrów i grubości 5 milimetrów oraz pędzel o szerokości 20 milimetrów i grubości 10 milimetrów. Obecna nośność tego ostatniego może być ponad dwukrotnie większa niż pierwszego. Duży przekrój poprzeczny może zapewnić więcej ścieżek przewodzących i zwiększyć obciążalność prądową.
Zgodnie z mocą, napięciem i innymi parametrami urządzenia użyj wzoru mocy P=interfejsu użytkownika (gdzie P jest zasilanie, u jest napięciem, a I jest prąd), aby dokładnie obliczyć bieżący rozmiar sprzętu pod normalnym Warunki pracy. Możesz wybrać szczotkę o bieżącej pojemności od 20% do 30% większej niż rzeczywiste obecne zapotrzebowanie na sprzęt.
Poziom napięcia
Przed wyborem pędzla należy zrozumieć napięcie robocze sprzętu, aby upewnić się, że poziom napięcia pędzla może go całkowicie pokryć. Na przykład w przypadku silnika przemysłowego o napięciu roboczym 380 woltów należy wybrać szczotkę o poziomie napięcia powyżej 400 woltów. W przeciwnym razie szczotka zostanie uszkodzona z powodu nadmiernego napięcia.
Hałas i zakłócenia elektryczne
Główne powody generowania szumu elektrycznego i zakłóceń obejmują słaby kontakt między szczotką a pierścieniem poślizgu, nierównomierne przewodzenie szczotki oraz tarcia i wibracje podczas obrotu szybkiego. W tej chwili pędzel typu Spring typu kontaktowego jest najlepszym wyborem. Ponieważ ma dobrą elastyczność i gładką i płaską powierzchnię. Dlatego może utrzymać stabilne ciśnienie kontaktowe w różnych warunkach pracy.
Prędkość obrotowa
Przed wybraniem pędzla zrozum zakres prędkości pracy pierścienia poślizgu. Możesz określić zakres prędkości sprzętu, konsultując się z instrukcją techniczną sprzętu, konsultując się z producentem lub przeprowadzając rzeczywiste testy. W przypadku aplikacji szybkich zalecamy wybór bloków szczotek z grafitem węglowym, ponieważ komponent węglowy ma właściwości samokierujące i może zmniejszyć tarcie i zużycie.
Stabilność temperatury
Szczotka będzie wytwarzać ciepło podczas pracy, a temperatura będzie miała wpływ na jej działanie. W niektórych piecach wysokotemperaturowych i urządzeniach do obróbki cieplnej dobrze sprawdzają się szczotki metalowe i grafitowe. Jednocześnie lepiej wybierać szczotki ze środkami odprowadzającymi ciepło, takimi jak radiatory i konstrukcje wentylacyjne.
Całkowity koszt
Wybierając pędzel, nie można kierować się tylko jego wydajnością, ale także wybrać pędzel charakteryzujący się wysoką wydajnością kosztową. Na przykład pędzle grafitowe są tańsze, ale wymagają regularnej wymiany i nadają się na okazje, w których liczy się koszt. Chociaż szczotki druciane metalowe mają wyższy koszt początkowy, ale mają wyższą dokładność transmisji i nie wymagają wymiany. Są bardziej odpowiednie w dziedzinie transmisji sygnału wysokiej jakości.
Konserwacja i wymiana szczotek do poślizgu
Wskazówki dotyczące konserwacji pędzli
Codzienne czyszczenie
Otwórz pokrywę końcową pierścienia poślizgu i ostrożnie sprawdź po usunięciu pierścienia uszczelniającego. Jeśli w części szczotki występuje zużycie lub pęknięcie, należy je naprawić na czas. Użyj absolutnego etanolu jako środka czyszczącego do czyszczenia brudu, takiego jak proszek zawierający węgiel wytwarzany przez szczotkę przesuwającą się po szkiełku. Po oczyszczeniu slajdów zwróć uwagę na obserwowanie, czy wokół pędzla węglowego jest proszek i wyczyść go.
Rutynowa inspekcja
(1) Wygląd: Sprawdź, czy szczotka nie ma widocznych uszkodzeń, takich jak pęknięcie, złamanie, odkształcenie itp.
(2) Kolor: Sprawdź, czy pędzel zmienił kolor na niebieski. Jeśli szczotka zmieni kolor na niebieski, oznacza to, że została porażona i jej zdolność do przekazywania sygnałów zostanie znacznie zmniejszona.
(3) Utrzymuj stan filmu tlenkowego: Gdy silnik pracuje, na powierzchni pierścienia ślizgowego powinna pozostać jasnobrązowa warstwa tlenku. Korzystnie wpływa to na stabilizację napięcia stykowego szczotki i zmniejszenie współczynnika tarcia. W przypadku szczotek używanych w środowiskach specjalnych należy wybierać szczotki, które zostały odpowiednio zaimpregnowane.
(4) Sprawdź docisk szczotki: Nacisk sprężyny wywierany na szczotkę powinien być możliwie równomierny, szczególnie w przypadku szczotek używanych równolegle. W przeciwnym razie doprowadzi to do nierównomiernego obciążenia każdej szczotki.
(5) Unikaj stosowania smarów: Wszelkie rodzaje szczotek mają właściwości samookładowe. Sądnie zabrania się nakładania oleju, parafiny i innych smarów w pierścieniu poślizgu.
Znaki, że pędzel należy wymienić
(1) Silne zużycie: Jeżeli szczotka zużyje się do 1/3 lub 2/3 pierwotnej długości, należy ją wymienić.
(2) Poważne uszkodzenie: Jeśli szczotka zostanie poważnie uszkodzona, na przykład złamanie, złamanie lub odkształcenie, nie będzie działać prawidłowo.
(3) Słaby kontakt: Gdy powierzchnia styku pomiędzy szczotką a pierścieniem ślizgowym jest mniejsza niż 70%, rezystancja styku wzrośnie. Im wyższa prędkość urządzenia, tym większy generowany nacisk i większa powierzchnia zużycia szczotki. Musimy dostosować się do występów.
(4) Spadek wydajności: Jeśli szczotka będzie używana zbyt długo, może wystąpić niestabilna transmisja sygnału, nadmierne iskrzenie i inne sytuacje. W tym momencie, nawet jeśli wygląd szczoteczki nie jest uszkodzony, należy ją wymienić.
Jak wymienić szczotki pierścieniowe ślizgowe
(1) Najpierw używamy narzędzi do wymiany zużytych i uszkodzonych szczotek wewnątrz pierścienia ślizgowego.
(2) Zamontuj szczotkę w uchwycie szczotki i sprawdź, czy może się ona swobodnie poruszać w górę i w dół. Szczelina pomiędzy bokiem szczotki a wewnętrzną ścianką uchwytu szczotki wynosi od 0,1 do 0,3 milimetra.
(3) Dolna krawędź obsady szczotki znajduje się w odległości od 2 do 3 milimetrów od powierzchni pierścienia ślizgowego.
(4) Przeszlifować powierzchnię łuku szczotki szklanym papierem ściernym, przykryć go pierścieniem ślizgowym, wywrzeć odpowiedni nacisk na szczotkę i szlifować wzdłuż kierunku obrotu.
(5) Spraw, aby jego powierzchnia łuku pasowała do pierścienia poślizgu.
(6) Wyjmij otaczający proszek i można go użyć, gdy szczotka i pierścień poślizgu są w dobrym kontakcie.
Środki ostrożności
(1) Sprawdź, czy różnica ciśnień każdego uchwytu szczotki nie powinna przekraczać 10% średniego ciśnienia. Podczas pracy pierścienia ślizgowego, w miarę zużywania się szczotki, sprężyna uchwytu szczotki powinna mieć możliwość automatycznej regulacji i utrzymywania docisku szczotki węglowej na niezmienionym poziomie.
(2) Ponadto zwróć uwagę na bezpieczeństwo podczas wymiany pędzli. Powinniśmy upewnić się, że sprzęt jest wyłączony i podejmować odpowiednie środki bezpieczeństwa, aby uniknąć porażenia prądem.
(3) Pędzel jest stosunkowo delikatną częścią. Podczas demontażu i montażu należy zachować ostrożność, aby uniknąć upuszczenia.
(4) Po wymianie szczotki należy najpierw przeprowadzić jazdę próbną. Może to pomóc nam sprawdzić stan pracy szczotki i wydajność sprzętu, aby określić, czy sprzęt może normalnie działać.
Powiązane pytania dotyczące pędzli do pierścienia poślizgu
P: Jak wybrać materiały do szczotek w pierścieniach poślizgu?
P: Jaka jest zasada działania pędzli?
P: Jakie są powszechne pola aplikacji pierścieni poślizgu szczotki?
② Pole lotnicze: Istnieje duża liczba obrotowych części na samolotach, satelitach i innych samolotach, takich jak anteny radarowe, urządzenia kontroli postawy lotu itp.
③ Pole sprzętu medycznego: odnosi się do niektórych urządzeń medycznych, takich jak maszyny CT, sprzęt do rezonansu magnetycznego jądrowego itp.
P: Jakie są powody awarii pędzla?
② Uszkodzenie powierzchni: Powierzchnia szczotki może zostać uszkodzona w wyniku tarcia, kolizji, korozji i innych przyczyn, takich jak zadrapania i wgłębienia.
③ Awaria sprężyny: Sprężyna szczotki może mieć awarie, takie jak zmniejszona elastyczność i złamanie. Przyczynami mogą być długi czas obsługi, problemy z wysokiej jakości materiałów wiosennych itp.
P: Jaka jest główna funkcja szczotki na pierścieniu ślizgowym w urządzeniu?
P: Dlaczego szczotki grafitowe są używane do pierścieni poślizgowych w silnikach?
P: Jak zrobić szczotki w pierścieniach ślizgowych?
P: Jakie są środki ostrożności podczas instalowania szczotek?
② Wybór lokalizacji: Szczotka powinna być zainstalowana na części stojana pierścienia poślizgu i w bliskim kontakcie z pierścieniem przewodzącym. Może to zapewnić, że jest równomiernie zestresowany i uniknąć zwiększonego zużycia lub uszkodzeń.
③ Wybór metody mocowania: W zależności od konkretnej sytuacji sprzętu wybierz odpowiednią metodę mocowania, taką jak mocowanie śrubowe, mocowanie okuć itp.
P: Jak poprawić wydajność transmisji szczotek?
P: Jaki jest trend rozwojowy pierścieni ślizgowych szczotek w przyszłości?
② Szybkość: w niektórych dziedzinach aplikacji o wysokiej prędkości, takich jak lotniska i szybkie narzędzia CNC, pierścienie poślizgowe muszą mieć wyższe prędkości.
③ Multi-funkcjonalizacja: szczotki mogą zintegrować więcej funkcji, takich jak jednocześnie posiadające funkcje prądu transmisji, sygnałów, gazu i cieczy.
Wniosek
Na tym blogu głęboko zbadaliśmy wszystkie aspekty pędzli do pierścienia poślizgowego. Dowiedzieliśmy się o jego typach, strukturach i materiałach, ich scenariuszach aplikacji oraz o sposobie wyboru i tak dalej. Jako wiodący producent pierścienia poślizgowego w branży, BYTUNE zapewni także większą profesjonalną wiedzę na temat pierścieni poślizgowych. Na przykład nasz artykuł ”Zastosowanie pierścieni ślizgowych w generatorach prądu przemiennego" ma na celu pomóc w zrozumieniu zastosowania pierścieni ślizgowych w silnikach.
