Què és Pancake Slip Ring?
L'anell lliscant de creps és similar a l'anell lliscant de forat passant, però s'utilitza especialment per al sistema giratori amb un límit d'alçada. També s'anomena anell lliscant pla, anell lliscant elèctric de disc pla o anell lliscant de plat, ja que la forma és similar a la d'un plat, anells i raspalls en contacte al voltant del centre del cercle. Els components de l'anell lliscant de pancake inclouen l'estator, el rotor i els contactes, utilitzats principalment per transmetre senyals i potència precisos o combinats amb mitjans pneumàtics i hidràulics. Més potència elèctrica, corrent i circuits de senyal es poden estendre de manera àmplia i il·limitada en un diàmetre pla.
Principi de funcionament de Pancake Slip Ring
El principi bàsic de funcionament de l'anell lliscant conductor Pancake és aconseguir una transmissió contínua i fiable de corrent i senyals entre el cos giratori i el cos estacionari. Manté la continuïtat de la connexió elèctrica mentre gira per mitjà de contacte lliscant, evitant el problema de retorçament del cable. Concretament, quan la part del rotor de l'anell lliscant gira, l'anell conductor (generalment fet de metall) instal·lat al rotor entra en contacte amb el raspall fix. El raspall, com a part de l'estator, contacta contínuament amb la superfície de l'anell mentre l'anell gira, transmetent així senyals de potència o dades a la interfície giratòria.
Dos tipus principals d'anell de pancake
Anell de pancake
Característiques de l'anell lliscant de pancake PCB separat
Estructura dividida flexible:
L'estator i el rotor de l'anell lliscant de pancake de PCB dividit són components independents separats. Aquest disseny estructural fa que la instal·lació i el manteniment siguin més flexibles i còmodes. L'estator i el rotor es poden instal·lar en diferents posicions de l'equip segons les necessitats reals. És especialment adequat per a equips amb un disseny espacial complex i requisits especials per a la posició d'instal·lació. Per exemple, en alguns instruments de precisió petits, l'espai intern de l'equip és limitat i l'estructura és compacta. L'estructura dividida s'adapta millor a aquesta limitació d'espai.
Bona conductivitat:
Normalment hi ha un xapat de coure anular gruixut o un xapat d'or a la placa PCB. Aquests revestiments metàl·lics tenen una bona conductivitat i poden garantir una transmissió estable de senyals entre el rotor i l'estator. A més, el xapat de metalls preciosos com l'or també té les característiques d'antioxidació i resistència a la corrosió, que poden garantir la qualitat de la transmissió del senyal després d'un ús a llarg termini.
Disseny ultra prim:
L'estructura general és relativament plana i prima, que pot satisfer els requisits d'equips amb espai d'alçada limitada. En comparació amb els anells lliscants tradicionals, els anells lliscants de pancake de PCB dividits ocupen menys espai en direcció vertical, deixant més espai d'instal·lació per a altres components de l'equip. Són especialment adequats per a equips miniaturitzats i de mida micro amb requisits estrictes de dimensions espacials, com ara dispositius domèstics intel·ligents, petits robots, etc.
Anell de pancake
Característiques de l'anell lliscant de creps tancat
Estructura totalment tancada:
L'estator i el rotor d'aquest anell lliscant estan completament embolcallats per la carcassa per formar un espai tancat. Aquesta estructura pot evitar eficaçment que la pols externa, el vapor d'aigua, l'oli i altres impureses entrin a l'anell lliscant, evitar un mal contacte, curtcircuits i altres errors causats per la contaminació per impureses i garantir el funcionament normal de l'anell lliscant en entorns durs. Per exemple, en alguns equips mecànics a l'aire lliure, línies de producció d'automatització industrial i altres ocasions amb un entorn deficient, l'anell lliscant de creps tancat pot funcionar de manera estable.
Alta estabilitat mecànica:
La carcassa tancada proporciona un bon suport i protecció per a les peces conductores internes, raspalls, etc., fent-les menys susceptibles als xocs i vibracions mecàniques externes. En comparació amb els anells lliscants oberts, l'estructura interna de l'anell lliscant de pancake tancat és més estable durant el funcionament i el contacte entre el raspall i l'anell conductor és més fiable, reduint el mal contacte o la transmissió del senyal inestable causada per vibracions i altres motius.
Transmissió estable del senyal:
Com que la seva estructura tancada pot protegir eficaçment les interferències electromagnètiques externes, l'anell lliscant de creps tancat pot garantir l'estabilitat i la precisió del senyal durant la transmissió. Tant si transmet senyals elèctrics febles com senyals de potència d'alta intensitat, pot mantenir bons efectes de transmissió i és adequat per a equips amb alts requisits de qualitat de transmissió del senyal, com ara instruments de precisió, equips mèdics, etc.
Estructura de les anelles de pancake
Els anells lliscants de pancake solen consistir en dues parts: un estator i un rotor. La part de l'estator inclou raspalls o contactes fixos, que generalment estan fets de materials metàl·lics preciosos (or/plata) per garantir una bona conductivitat i resistència al desgast. La part del rotor està proveïda d'un anell conductor, que contacta amb els raspalls de l'estator per aconseguir la transmissió de potència i senyal. Al pla de la placa d'anell de l'anell lliscant de creps, hi ha diversos anells circulars disposats des del centre cap a l'exterior. El diàmetre de cada anell circular augmenta des de l'interior cap a l'exterior i els anells s'uneixen de manera fixa a la placa de l'anell. La placa de l'anell és una placa aïllant i l'anell és un conductor; cada anell no entra en contacte amb els anells adjacents i està aïllat entre si. La part del rotor de l'anell lliscant de creps pot adoptar un mètode de processament especial, com ara el coure a la placa PCB, per substituir l'estructura tradicional del rotor. Aquest mètode de processament és relativament senzill, i els forats de muntatge corresponents a l'equip del client es poden dissenyar al rotor, de manera que es pot instal·lar directament a la part giratòria de l'equip del client, que és fàcil d'instal·lar i té una estructura relativament senzilla. .
De quin material està fet l'anell de pancake?
Els anells antideslizants Pancake estan fets amb una varietat de materials robusts i fiables dissenyats per conferir longevitat, servei fiable i rendiment eficient. A continuació es mostren els materials clau utilitzats en la fabricació d'anells antideslizants de pancake:
1. Materials conductors
coure
El coure és un dels materials conductors més utilitzats en els anells de pancake. Té una bona conductivitat elèctrica, conductivitat tèrmica i mecanització.
Normalment, els anells conductors (conductors en forma d'anell a l'estator i el rotor) dels anells de deslizament estan fets de coure. Com més gran sigui la puresa del coure, millor serà la conductivitat. Per exemple, el coure electrolític d'alta puresa pot complir els requisits de la majoria d'aplicacions. Per tal de millorar la resistència al desgast i la resistència a la corrosió de l'anell conductor de coure, es pot fer platejat, daurat o niquelat a la seva superfície.
Plata
La plata té una conductivitat molt alta i és el millor material conductor entre tots els metalls. En algunes aplicacions amb requisits extremadament elevats de conductivitat, com ara equips de prova d'alta precisió, aeroespacial, etc., la plata s'utilitza com a material conductor. No obstant això, la plata és cara i s'oxida fàcilment, de manera que normalment només s'utilitza en ocasions específiques.
Aliatge
Alguns materials d'aliatge especials també es poden utilitzar per fer la part conductora de l'anell lliscant de creps. Per exemple, els aliatges de coure (com el llautó, el bronze, etc.) tenen una bona resistència i resistència al desgast, i també tenen certa conductivitat. Alguns aliatges a base de níquel o aliatges a base de cobalt tenen un bon rendiment en entorns d'alta temperatura i alta corrosió i són adequats per a anells lliscants en condicions especials de treball.
2. Materials d'aïllament
Plàstics d'enginyeria
Els plàstics d'enginyeria com el politetrafluoroetilè (PTFE) i el sulfur de polifenilè (PPS) tenen bones propietats d'aïllament, resistència a altes temperatures i resistència mecànica. Aquests plàstics s'utilitzen generalment per fabricar juntes aïllants, anells separadors i altres parts d'anells lliscants per garantir l'aïllament entre les peces conductores. Els plàstics també tenen una bona resistència a la corrosió i autolubricació, que poden reduir la fricció i el desgast.
Cautxú
Els materials de cautxú tenen una bona elasticitat i propietats de segellat i es poden utilitzar per fer segells o amortidors per a anelles lliscants. El cautxú de silicona, el cautxú fluorat, etc. tenen una bona resistència a les altes temperatures i resistència a la corrosió i són adequats per a anelles lliscants en entorns durs.
3. Materials de raspall
Grafit:
Els raspalls de grafit són un dels materials de raspall més comuns a les anelles de pancake. El grafit té una bona conductivitat, autolubricació i resistència al desgast. Els diferents tipus de raspalls de grafit tenen diferents característiques de rendiment, com ara duresa, resistivitat, coeficient de fricció, etc. Podeu triar el raspall de grafit adequat segons els requisits específics de l'aplicació. Per millorar el rendiment dels raspalls de grafit, també es poden afegir al grafit alguns altres materials com ara pols de coure, pols de plata, etc.
Grafit metàl·lic
Els raspalls de grafit metàl·lic són materials de raspall fets barrejant pols metàl·lica (com ara pols de coure, pols de plata, etc.) amb grafit. Aquest tipus de raspall té una alta conductivitat i resistència al desgast, i és adequat per a aplicacions amb gran corrent i alta velocitat. El rendiment dels raspalls de grafit metàl·lic depèn de factors com la proporció de metall a grafit i la mida de les partícules.
Raspalls de metalls preciosos
En algunes aplicacions especials, com ara l'aeroespacial, militar i altres camps, s'utilitzen raspalls de metalls preciosos com l'or, el platí, el pal·ladi, etc. Els raspalls de metalls preciosos tenen una conductivitat extremadament alta, resistència a la corrosió i estabilitat, però el cost és molt elevat.
4. Materials estructurals
Aliatge d'alumini:
L'aliatge d'alumini té un pes lleuger, una bona resistència mecànica i mecanització, i sovint s'utilitza per fer components estructurals com ara closques i suports d'anells lliscants de creps. Els diferents tipus d'aliatges d'alumini tenen diferents característiques de rendiment i es pot seleccionar el material d'aliatge d'alumini adequat segons els requisits específics de l'aplicació.
Acer inoxidable:
L'acer inoxidable té una bona resistència a la corrosió, resistència mecànica i resistència a altes temperatures, i és adequat per a anells lliscants en entorns durs. Per exemple, l'acer inoxidable 304, l'acer inoxidable 316, etc. s'utilitzen sovint per fer la carcassa, els segells i altres parts de l'anell lliscant.
Plàstics d'enginyeria:
Alguns plàstics d'enginyeria d'alta resistència també es poden utilitzar per fer les parts estructurals de l'anell lliscant, com ara la carcassa, la coberta, etc. Els plàstics d'enginyeria tenen un pes lleuger, un bon rendiment d'aïllament i processabilitat, i poden complir els requisits d'algunes aplicacions especials. .
En conclusió, la composició del material d'un Pancake Slip Ring sol ser una combinació de diversos materials robusts i fiables, cadascun amb un paper clau per garantir una transmissió eficient de potència i senyal, durabilitat i rendiment general de Pancake Slip Ring.
Com triar l'anell lliscant de pancake adequat segons els diferents requisits d'aplicació
Determinar el tipus d'equip
Per exemple, equips d'automatització industrial (com ara taules rotatives, braços robòtics, etc.), equips de generació d'energia eòlica, equips mèdics (com ara escàners CT, equips de ressonància magnètica, etc.), equips de control de seguretat (com càmeres PTZ, etc.). ). Els requisits de rendiment dels anells lliscants per a diferents equips varien molt.
Anàlisi de requisits funcionals
Determinar el tipus de senyal que cal transmetre, com potència, senyals de dades (com Ethernet, USB, RS232/485, etc.), senyals de control, senyals de vídeo, etc. També cal aclarir si és unidireccional. o transmissió bidireccional, i si cal transmetre diversos tipus diferents de senyals al mateix temps.
Actual
La demanda actual d'equips industrials generals pot estar entre uns pocs amperes i desenes d'amperes. Per exemple, el corrent d'un petit braç robòtic pot ser d'uns 5 A, mentre que un gran equip rotatiu industrial pot requerir un corrent de 30 A o fins i tot més. Si l'equip té càrregues com ara motors d'alta potència, cal seleccionar anells de deslizament amb una gran capacitat de transport de corrent. En general, els anells conductors de coure tenen una bona capacitat de transport de corrent.
Tensió
Les tensions industrials habituals inclouen 24 V, 48 V, 110 V, 220 V, etc. Els equips mèdics poden tenir tensions més baixes, com ara 12 V, 24 V. Seleccioneu els anells lliscants segons la tensió de treball de l'equip. El rendiment d'aïllament dels anells lliscants ha de ser capaç de complir els requisits de tensió per evitar fuites i curtcircuits. Per exemple, per a equips de tensió de 220 V, la resistència d'aïllament de l'anell lliscant hauria de ser d'almenys uns centenars de megaohms.
Velocitat
La velocitat dels diferents equips varia molt. La velocitat dels equips d'automatització industrial pot variar des de desenes de revolucions per minut fins a milers de revolucions per minut. Per exemple, la velocitat d'una taula giratòria general pot ser de 50-200 revolucions per minut, mentre que les articulacions d'un braç robòtic d'alta velocitat poden arribar a milers de revolucions per minut. Per a equips giratoris d'alta velocitat, cal seleccionar anelles antideslizants que s'adaptin a les altes velocitats. Aquests anells lliscants solen utilitzar coixinets especials i dissenys d'equilibri per reduir la fricció i la vibració. Al mateix temps, el material del raspall també ha de tenir una bona resistència al desgast i conductivitat.
Nivell de protecció
Si l'equip treballa en un entorn dur, com ara humitat, pols, gasos corrosius, etc., cal seleccionar anelles antideslizants amb un alt nivell de protecció. Per exemple, les anelles lliscants amb grau de protecció IP65 estan protegides contra l'entrada de pols i els raigs d'aigua a baixa pressió i són adequades per a la majoria d'entorns industrials. Per a ús a l'aire lliure, com ara turbines eòliques, poden ser necessàries anelles lliscants amb un grau de protecció més alt, com ara IP67 o IP68.
Mètode de manteniment diari de Pancake Slip Ring
Comproveu l'aspecte de l'anell lliscant regularment
Inspeccioneu l'aspecte de l'anell de pancake cada dia o cada setmana per veure si hi ha danys, deformacions o corrosió evidents. Comproveu la carcassa de l'anell lliscant per si hi ha esquerdes, rascades o desgast i solucioneu qualsevol problema a temps. També presteu atenció a si les peces de connexió de l'anell lliscant, com ara cargols, femelles, taps, etc., estan soltes o cauen.
01
Netegeu la superfície de l'anell lliscant
Utilitzeu un drap de neteja o un raspall per netejar suaument la superfície de l'anell lliscant per eliminar la pols, l'oli i altres impureses. Per a les peces que són difícils de netejar, podeu utilitzar aire comprimit per bufar, però aneu amb compte de no bufar pols a l'interior de l'anell lliscant. Eviteu també l'ús de productes de neteja corrosius o abrasius per evitar danyar la superfície de l'anell lliscant.
02
Comproveu el desgast del raspall
Comproveu periòdicament el grau de desgast del raspall, que generalment es pot mesurar observant la longitud del raspall o utilitzant un calibre vernier. Quan el raspall està desgastat fins a cert punt, s'ha de substituir a temps per garantir un bon contacte i conductivitat.
03
Ajusteu la pressió del raspall
Comproveu si la pressió del raspall és adequada. Massa fluix o massa ajustat afectarà el rendiment de l'anell de pancake. La pressió de la molla del raspall es pot ajustar amb una eina especial o manualment per mantenir-la dins del rang adequat. Aneu amb compte quan ajusteu la pressió del raspall per evitar danyar el raspall o l'anell lliscant.
04
Netegeu el raspall i l'anell conductor
Utilitzeu un drap o raspall per netejar la superfície de contacte del raspall i l'anell conductor per eliminar els dipòsits de carboni i altres impureses. Es pot aplicar una petita quantitat d'oli lubricant a la superfície del raspall per reduir la fricció i el desgast. Quan apliqueu oli lubricant, no deixeu que l'oli lubricant entri a l'interior de l'anell lliscant per evitar afectar el rendiment de l'aïllament.
05
Comproveu les línies d'entrada i sortida
Comproveu regularment si les línies d'entrada i sortida de l'anell de pancake estan soltes, desprengudes o danyades. Comproveu si el connector de la línia és ferm i si hi ha oxidació, corrosió o mal contacte. Si hi ha un problema, torneu a connectar o substituïu la línia de l'anell de pancake a temps.
06
Controlar la temperatura de funcionament
Assegureu-vos que l'anell lliscant de panqueques funcioni dins del rang de temperatura de funcionament adequat per evitar que temperatures excessivament altes o baixes afectin el seu rendiment. La temperatura de funcionament es pot controlar mitjançant ventilació, dissipació de calor o calefacció, i el mètode específic es selecciona segons la situació real. També es pot instal·lar un sensor de temperatura per controlar la temperatura de funcionament de l'anell lliscant en temps real per detectar problemes a temps.
07
Realitzar proves de rendiment
Realitzeu regularment proves de rendiment en anells lliscants de creps, com ara mesurar el corrent, la tensió, la resistència, el rendiment d'aïllament i altres paràmetres. Podeu utilitzar instruments o equips de prova professionals per realitzar proves d'acord amb els mètodes prescrits. Compareu els resultats de la prova amb els valors estàndard per determinar si l'estat de treball de l'anell lliscant és normal.
08