滑环技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

众望达技术推出高性能光纤滑环：

一直致力于为客户提供圆满技术解决方案的众望达技术，为解决高端用户对高速旋转连接的系统部件之间的高带宽、高速率的数据传输问题，特推出一系列高效光纤滑环（光纤旋转连接头）。

该系列滑环组件具有很高的可靠性，可以在潮湿、多尘、凸凹不平、高压等恶劣环境下运行。极小的尺寸使得它很容易安装在绞盘或者海底电报输出系统中，旋转时可以连续输出信号。特别适合应用在需要无限制的，连续或断续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送大容量数据、视频信号的场所。用光纤传递信号，无泄密，无电磁干扰，可以远距离传输，产生的灰尘少，寿命长，可达1亿转以上。

第二节 产品工艺特点或流程

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。

差动滑环原理图

1、低频滑环

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（上图），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。

2、中频滑环

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（下图）。

普通滑环

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（下图），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。

电容式中频滑环

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

近年来，国外技术由于广泛应用了高新技术成果，如微电子技术，计算机技术，传感技术，现代控制技术，先进制造技术，摩擦磨损技术及新材料等，使基础产品在水平、品种及扩展应用领域方面都有很大提高和发展，其主要发展趋势如下。

1、液压传动与控制技术

1）节省能耗，提高效率

2）用AC电机或变频电机驱动定量泵

3）发展机电一体化元件和系统

4）发展具有比例阀的耐污染和伺服阀高精度、高频响的直动型电液控制阀

5）发展内置电子系统的电液伺服比例元件、电磁阀、液压定位油缸等

6）重视环保

7）适应主机机电一体化的需要

8）应用现代控制技术，提高电液压自动控制系统的性能

9）大力发展水压系统和元件，扩大其应用领域

2、气动传动与控制技术

1）向轻量化、小型化和低能耗方向发展

2）执行元件多样化

3）与电子技术结合发展气动伺服系统，智能化元件、阀岛及总线连接系统

4）向高速、高频、高寿命和高可靠性方向发展

5）普遍采用无油润滑

6）新材料、新工艺、新技术的应用

7）便于保养和维护

3、液力调速传动技术

调速型液力偶合器向大功率高速方向发展，国外已生产功率为6000~10000kw，速度为6000r/min的产品，广泛用于大型火力电站的锅炉给水系统，高炉送风机等，可节能20%以上。液粘调速系统发展较快，它采用电液比例压力阀式和离心式调压阀来改变主动和从动摩擦片间隙的压紧力，从而调节从动轴的输出转数，用在大型风机和水泵上可节能20%。新开发的液压调速变矩器可以得到很大的能容变化范围。国外液力传动调速系统广泛与计算机相结合，根据工况变化自动改变转数。应用计算机技术优化叶轮参数以提高传动效率。
 

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