Vad är Pancake Slip Ring?
Pannkakssläpringen liknar genomgående släpring men används speciellt för det roterande systemet med höjdgräns. Kallas även platt släpring, elektrisk släpring med platt skiva eller släpring för tallrikar, eftersom formen liknar en tallrik, ringar och borstar som är i kontakt med cirkelns mitt. Pannkakans släpringskomponenter inkluderar stator, rotor och kontakter, som huvudsakligen används för att överföra exakta signaler och kraft eller kombineras med pneumatiska och hydrauliska medier. Mer elektrisk kraft, ström och signalkretsar kan sträcka sig brett gränslöst på platt diameter.
Arbetsprincipen för Pancake Slip Ring
Den grundläggande arbetsprincipen för Pancake ledande släpring är att uppnå kontinuerlig och pålitlig överföring av ström och signaler mellan roterande kropp och stationär kropp. Den upprätthåller kontinuiteten i den elektriska anslutningen samtidigt som den roterar med hjälp av glidkontakt, vilket undviker problemet med wire kink. Närmare bestämt, när rotordelen av släpringen roterar, kommer den ledande ringen (vanligtvis gjord av metall) installerad på rotorn i kontakt med den fasta borsten. Borsten, som statordel, kommer kontinuerligt i kontakt med ringens yta när ringen roterar och sänder därigenom effekt- eller datasignaler på det roterande gränssnittet.
Två huvudtyper av pannkaksringar
Pannkaka Slip Ring
Funktioner av separat PCB pannkaka glidring
Flexibel delad struktur:
Statorn och rotorn på den delade PCB-pannkakssläpringen är separata oberoende komponenter. Denna strukturella design gör installation och underhåll mer flexibelt och bekvämt. Statorn och rotorn kan installeras på olika positioner av utrustningen enligt faktiska behov. Den är särskilt lämplig för utrustning med komplex rumslig layout och speciella krav på installationsposition. Till exempel, i vissa små precisionsinstrument är utrustningens inre utrymme begränsat och strukturen är kompakt. Den delade strukturen kan bättre anpassa sig till denna utrymmesbegränsning.
Bra ledningsförmåga:
Det finns vanligtvis tjock ringformig kopparplätering eller guldplätering på PCB-kortet. Dessa metallpläteringar har god ledningsförmåga och kan säkerställa stabil överföring av signaler mellan rotorn och statorn. Dessutom har ädelmetallplätering som guld också egenskaperna för antioxidation och korrosionsbeständighet, vilket kan säkerställa kvaliteten på signalöverföringen efter långvarig användning.
Ultratunn design:
Den övergripande strukturen är relativt platt och tunn, vilket kan uppfylla kraven på utrustning med begränsat höjdutrymme. Jämfört med traditionella släpringar tar delade PCB-pannkakssläpringar mindre utrymme i vertikal riktning, vilket ger mer installationsutrymme för andra komponenter i utrustningen. De är särskilt lämpliga för miniatyriserad och mikrostor utrustning med strikta krav på utrymmesdimensioner, såsom smarta hemenheter, små robotar, etc.
Pannkaka Slip Ring
Funktioner av medföljande pannkaka glidring
Helt sluten struktur:
Statorn och rotorn på denna släpring är helt inlindade av skalet för att bilda ett slutet utrymme. Denna struktur kan effektivt förhindra externt damm, vattenånga, olja och andra föroreningar från att komma in i släpringen, undvika dålig kontakt, kortslutning och andra fel orsakade av föroreningar och säkerställa normal drift av släpringen i tuffa miljöer. Till exempel, i viss utomhusmekanisk utrustning, produktionslinjer för industriell automation och andra tillfällen med dålig miljö, kan den slutna pannkakssläpringen fungera stabilt.
Hög mekanisk stabilitet:
Det slutna skalet ger bra stöd och skydd för de inre ledande delarna, borstar etc., vilket gör dem mindre känsliga för yttre mekaniska stötar och vibrationer. Jämfört med öppna släpringar är den interna strukturen hos den slutna pannkakssläpringen mer stabil under drift, och kontakten mellan borsten och den ledande ringen är mer tillförlitlig, vilket minskar den dåliga kontakten eller instabila signalöverföringen orsakad av vibrationer och andra skäl.
Stabil signalöverföring:
Eftersom dess slutna struktur effektivt kan skydda extern elektromagnetisk störning, kan den slutna pannkakssläpringen säkerställa signalens stabilitet och noggrannhet under överföring. Oavsett om den sänder svaga elektriska signaler eller högströmseffektsignaler kan den bibehålla goda överföringseffekter och är lämplig för utrustning med höga krav på signalöverföringskvalitet, såsom precisionsinstrument, medicinsk utrustning etc.
Pannkaka Slip-ringarnas struktur
Pannkakssläpringar består vanligtvis av två delar: en stator och en rotor. Statordelen inkluderar fasta borstar eller kontakter, som vanligtvis är gjorda av ädelmetallmaterial (guld/silver) för att säkerställa god ledningsförmåga och slitstyrka. Rotordelen är försedd med en ledande ring, som kommer i kontakt med borstarna på statorn för att uppnå effekt och signalöverföring. På pannkakssläpringens ringplattaplan är flera cirkulära ringar anordnade från mitten till utsidan. Diametern på varje cirkulär ring ökar från insidan till utsidan, och ringarna är fast bundna till ringplattan. Ringplattan är en isolerande platta och ringen är en ledare; varje ring kommer inte i kontakt med de intilliggande ringarna och är isolerade från varandra. Rotordelen av pannkakssläpringen kan anta en speciell bearbetningsmetod, såsom kopparplätering på PCB-kortet, för att ersätta den traditionella rotorstrukturen. Denna bearbetningsmetod är relativt enkel, och monteringshålen som motsvarar kundens utrustning kan utformas på rotorn, så att den kan installeras direkt på den roterande delen av kundens utrustning, som är lätt att installera och har en relativt enkel struktur .
Vilket material är Pancake Slip-ringen gjord av?
Pancake Slip Rings är gjorda av en mängd olika robusta och pålitliga material designade för att ge lång livslängd, pålitlig service och effektiv prestanda. Nedan är de viktigaste materialen som används vid tillverkningen av Pancake Slip Rings:
1. Ledande material
Koppar
Koppar är ett av de mest använda ledande materialen i pannkakssläpringar. Den har god elektrisk ledningsförmåga, värmeledningsförmåga och bearbetbarhet.
Vanligtvis är släpringarnas ledande ringar (ringformade ledare på statorn och rotorn) gjorda av koppar. Ju högre renhet kopparn har, desto bättre ledningsförmåga. Till exempel kan högren elektrolytisk koppar uppfylla kraven för de flesta applikationer. För att förbättra slitstyrkan och korrosionsbeständigheten hos den ledande kopparringen kan silverplätering, guldplätering eller nickelplätering utföras på dess yta.
Silver
Silver har mycket hög ledningsförmåga och är det bästa ledande materialet bland alla metaller. I vissa applikationer med extremt höga krav på konduktivitet, såsom högprecisionstestutrustning, flyg, etc., används silver som ledande material. Men silver är dyrt och lätt att oxidera, så det används vanligtvis bara vid specifika tillfällen.
Legering
Vissa speciella legeringsmaterial kan också användas för att göra den ledande delen av pannkakans glidring. Till exempel har kopparlegeringar (som mässing, brons, etc.) god hållfasthet och slitstyrka och har även en viss ledningsförmåga. Vissa nickelbaserade legeringar eller koboltbaserade legeringar har bra prestanda i miljöer med hög temperatur och hög korrosion och är lämpliga för släpringar under speciella arbetsförhållanden.
2. Isoleringsmaterial
Tekniska plaster
Tekniska plaster som polytetrafluoreten (PTFE) och polyfenylensulfid (PPS) har goda isoleringsegenskaper, hög temperaturbeständighet och mekanisk hållfasthet. Dessa plaster används vanligtvis för att tillverka isolerande packningar, distansringar och andra delar av släpringar för att säkerställa isolering mellan ledande delar. Plast har också god korrosionsbeständighet och självsmörjning, vilket kan minska friktion och slitage.
Gummi
Gummimaterial har god elasticitet och tätningsegenskaper och kan användas för att tillverka tätningar eller stötdämpare för släpringar. Silikongummi, fluorgummi etc. har god hög temperaturbeständighet och korrosionsbeständighet och är lämpliga för släpringar i tuffa miljöer.
3. Borsta material
Grafit:
Grafitborstar är ett av de vanligaste borstmaterialen i pannkakssläpringar. Grafit har god ledningsförmåga, självsmörjning och slitstyrka. Olika typer av grafitborstar har olika prestandaegenskaper, såsom hårdhet, resistivitet, friktionskoefficient, etc. Du kan välja rätt grafitborste enligt de specifika applikationskraven. För att förbättra prestanda hos grafitborstar kan även vissa andra material såsom kopparpulver, silverpulver etc. läggas till grafit.
Metall grafit
Metallgrafitborstar är borstmaterial gjorda genom att blanda metallpulver (som kopparpulver, silverpulver etc.) med grafit. Denna typ av borste har hög ledningsförmåga och slitstyrka och är lämplig för applikationer med hög ström och hög hastighet. Prestandan hos metallgrafitborstar beror på faktorer som förhållandet mellan metall och grafit och partikelstorlek.
Borstar av ädelmetall
I vissa speciella applikationer, såsom flyg-, militär- och andra områden, används ädelmetallborstar som guld, platina, palladium etc. Ädelmetallborstar har extremt hög ledningsförmåga, korrosionsbeständighet och stabilitet, men kostnaden är mycket hög.
4. Byggnadsmaterial
Aluminiumlegering:
Aluminiumlegering har låg vikt, god mekanisk hållfasthet och bearbetbarhet, och används ofta för att göra strukturella komponenter som skal och fästen av pannkakssläpringar. Olika typer av aluminiumlegeringar har olika prestandaegenskaper, och lämpligt aluminiumlegeringsmaterial kan väljas enligt specifika applikationskrav.
Rostfritt stål:
Rostfritt stål har god korrosionsbeständighet, mekanisk hållfasthet och hög temperaturbeständighet och är lämplig för släpringar i tuffa miljöer. Till exempel används ofta 304 rostfritt stål, 316 rostfritt stål etc. för att tillverka hölje, tätningar och andra delar av släpringen.
Teknisk plast:
Vissa höghållfasta tekniska plaster kan också användas för att tillverka släpringens strukturella delar, såsom hölje, lock, etc. Teknisk plast har låg vikt, god isoleringsförmåga och bearbetbarhet och kan uppfylla kraven för vissa speciella applikationer .
Sammanfattningsvis är materialsammansättningen i en Pancake Slip Ring typiskt en kombination av flera robusta och pålitliga material som vart och ett har en nyckelroll för att säkerställa effektiv kraft- och signalöverföring, hållbarhet och övergripande prestanda för Pancake Slip Ring.
Hur man väljer rätt pannkaksslipring enligt olika applikationskrav
Bestäm typen av utrustning
Till exempel industriell automationsutrustning (som roterande bord, robotarmar etc.), vindkraftsgenereringsutrustning, medicinsk utrustning (som CT-skannrar, MRI-utrustning etc.), säkerhetsövervakningsutrustning (som PTZ-kameror etc.). ). Prestandakraven för släpringar för olika utrustningar varierar mycket.
Analys av funktionskrav
Bestäm vilken typ av signal som behöver överföras, såsom ström, datasignaler (som Ethernet, USB, RS232/485, etc.), styrsignaler, videosignaler etc. Det är också nödvändigt att klargöra om den är enkelriktad eller dubbelriktad överföring, och om flera olika typer av signaler behöver sändas samtidigt.
Nuvarande
Den nuvarande efterfrågan på allmän industriell utrustning kan ligga mellan några ampere och tiotals ampere. Till exempel kan strömmen för en liten robotarm vara runt 5A, medan en stor industriell roterande utrustning kan kräva 30A eller ännu högre ström. Om utrustningen har belastningar såsom motorer med hög effekt, är det nödvändigt att välja släpringar med stark strömförande kapacitet. I allmänhet har ledande kopparringar god strömkapacitet.
Spänning
Vanliga industriella spänningar inkluderar 24V, 48V, 110V, 220V, etc. Medicinsk utrustning kan ha lägre spänningar, såsom 12V, 24V. Välj släpringar efter utrustningens arbetsspänning. Släpringarnas isoleringsprestanda måste kunna uppfylla spänningskraven för att förhindra läckage och kortslutning. Till exempel, för 220V-spänningsutrustning, bör släpringens isolationsmotstånd vara minst flera hundra megaohm.
Hastighet
Hastigheten på olika utrustningar varierar mycket. Hastigheten för industriell automationsutrustning kan variera från tiotals varv per minut till tusentals varv per minut. Till exempel kan hastigheten på ett allmänt roterande bord vara 50-200 varv per minut, medan lederna på en höghastighetsrobotarm kan nå tusentals varv per minut. För höghastighetsroterande utrustning är det nödvändigt att välja släpringar som kan anpassa sig till höga hastigheter. Sådana släpringar använder vanligtvis speciella lager och balanserande konstruktioner för att minska friktion och vibrationer. Samtidigt behöver borstens material också ha god slitstyrka och konduktivitet.
Skyddsnivå
Om utrustningen fungerar i en tuff miljö, såsom fukt, damm, frätande gaser etc., är det nödvändigt att välja släpringar med hög skyddsnivå. Till exempel är släpringar med skyddsklass IP65 skyddade mot damm och lågtrycksvattenstrålar och är lämpliga för de flesta industrimiljöer. För utomhusbruk, såsom vindkraftverk, kan släpringar med högre skyddsklass, såsom IP67 eller IP68, krävas.
Daglig underhållsmetod för Pancake Slip Ring
Kontrollera släpringens utseende regelbundet
Inspektera pannkakssläpringens utseende varje dag eller varje vecka för att se om det finns några tydliga skador, deformationer eller korrosion. Kontrollera släpringens skal för sprickor, repor eller slitage, och ta itu med eventuella problem i tid. Var också uppmärksam på om släpringens anslutningsdelar, såsom bultar, muttrar, pluggar etc., är lösa eller faller av.
01
Rengör släpringens yta
Använd en rengöringsduk eller borste för att försiktigt torka av släpringens yta för att ta bort damm, olja och andra föroreningar. För delar som är svåra att rengöra kan du använda tryckluft för att blåsa, men var noga med att inte blåsa in damm på insidan av släpringen. Undvik även att använda frätande eller slipande rengöringsmedel för att undvika att skada släpringens yta.
02
Kontrollera borstens slitage
Kontrollera regelbundet graden av slitage på borsten, vilket i allmänhet kan mätas genom att observera borstens längd eller använda en nockok. När borsten är sliten i viss utsträckning bör den bytas ut i tid för att säkerställa god kontakt och ledningsförmåga.
03
Justera borsttrycket
Kontrollera om trycket på borsten är lämpligt. För löst eller för hårt kommer det att påverka prestandan hos pannkakssläpringen. Fjädertrycket på borsten kan justeras med ett specialverktyg eller manuellt för att hålla det inom lämpligt område. Var försiktig när du justerar borsttrycket för att undvika att skada borsten eller glidringen.
04
Rengör borsten och den ledande ringen
Använd en rengöringsduk eller borste för att rengöra kontaktytan på borsten och den ledande ringen för att ta bort kolavlagringar och andra föroreningar. En liten mängd smörjolja kan appliceras på borstytan för att minska friktion och slitage. När du applicerar smörjolja, låt inte smörjoljan komma in i släpringens insida för att undvika att påverka isoleringsprestandan.
05
Kontrollera ingångs- och utgångsledningarna
Kontrollera regelbundet om ingångs- och utgångslinjerna på pannkakssläpringen är lösa, lossnade eller skadade. Kontrollera om ledningens kontakt är fast och om det finns oxidation, korrosion eller dålig kontakt. Om det finns ett problem, anslut eller byt ut linjen på pannkakssläpringen i tid.
06
Kontrollera driftstemperaturen
Se till att pannkakssläpringen fungerar inom lämpligt driftstemperaturintervall för att undvika att alltför höga eller låga temperaturer påverkar dess prestanda. Drifttemperaturen kan styras av ventilation, värmeavledning eller uppvärmning, och den specifika metoden väljs efter den faktiska situationen. En temperatursensor kan också installeras för att övervaka släpringens driftstemperatur i realtid för att upptäcka problem i tid.
07
Utför prestationstester
Utför regelbundet prestandatester på pannkakssläpringar, såsom mätning av ström, spänning, motstånd, isoleringsprestanda och andra parametrar. Du kan använda professionella testinstrument eller utrustning för att utföra testning i enlighet med de föreskrivna metoderna. Jämför testresultaten med standardvärdena för att avgöra om släpringens arbetsstatus är normal.
08