滑環(huán)如何工作?
問題:我怎樣才能得到電從我組裝部分的持續(xù)旋轉(zhuǎn)中?
例如,如果我想在坦克炮塔里得到電,我如何才能使炮塔無限制旋轉(zhuǎn)?
方案:
使用滑動(dòng)接觸滑環(huán)!
滑環(huán)使電力或信號(hào)的傳輸電路穿過一個(gè)旋轉(zhuǎn)的表面,例如,那些可以在雷達(dá)天線,槍塔樓,潛望鏡,光電傳感器平衡環(huán)和空間衛(wèi)星中找到。刷絲壓在金屬環(huán)上面形成了滑動(dòng)觸點(diǎn)!八⒔z”看起來像由金屬纖維所做成的,但更多時(shí)候它看起來像一個(gè)單線或彈簧墊的材料貼在接觸環(huán)的尾端。下面的圖1顯示了電刷塊上的四根刷絲通過滑環(huán)。每個(gè)銅環(huán)上設(shè)計(jì)有兩束刷絲。兩環(huán)上面的一些刷絲有一個(gè)黃色的塑料罩隔離高壓電路。刷絲旁邊你可以看到一個(gè)圓柱形鼓有四個(gè)銀環(huán)。圖2顯示了這兩個(gè)組件排列就像在滑環(huán)的外殼里面,以便于末端每個(gè)刷絲的墊子被壓在銅環(huán)上面。電線從刷絲和銅環(huán)上面引出來,這些是用來連接電路。當(dāng)刷絲按壓在環(huán)到上面時(shí),你可以看到支撐環(huán)道的圓筒可以自由旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中,每個(gè)環(huán)都帶有兩個(gè)觸點(diǎn)的單個(gè)刷絲。
外殼提供了一個(gè)框架,使這些組件處在相對(duì)位置。圖3顯示了一個(gè)裝配好的沒有外殼的滑環(huán)。你可以看到帶有刷尖的鼓(正確地應(yīng)稱為轉(zhuǎn)子裝配)壓在它們上面。外殼可以用來保護(hù)工作部件不受灰塵和水分的干擾。被運(yùn)用在鼓兩端的軸承,可以提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)。客戶通常需要連接器的導(dǎo)線來把滑環(huán)安裝在他們的系統(tǒng)上面。
滑環(huán)可以設(shè)計(jì)多種配置。例如他們可以提供一個(gè)開放的穿孔以適應(yīng)其他組件,例如流體接頭或波導(dǎo)。而不是一個(gè)鼓環(huán)可以配置在一個(gè)盤式滑環(huán)上。如果滑環(huán)的可用空間是短而寬的,而不是又高又窄,這就是合適的。
滑環(huán)的設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵方面是所使用的材料,銅環(huán)和刷子。二戰(zhàn)后制造商用鍍金環(huán)回應(yīng)來自新興電子行業(yè)的需求時(shí),并且使用鍍金刷絲。直到1970年代許多滑環(huán)用銅環(huán)和石墨刷子。銅表面很光滑,而且導(dǎo)電性能很好。石墨導(dǎo)電性很好,比較柔軟,而且不容易擦傷銅環(huán)。但是對(duì)于先進(jìn)的應(yīng)用,如空間衛(wèi)星和導(dǎo)彈,石墨刷子是不夠?qū)嵱玫摹T缙谔枕?xiàng)目有一個(gè)破裂的研究以及發(fā)明,來應(yīng)對(duì)新起的需求,主要是在空間和導(dǎo)彈項(xiàng)目上,在合金方法上,生產(chǎn)先進(jìn)的黃金,該方法采用銀合金銅環(huán),銅環(huán)上的刷尖是由銀石墨混合制成的。今天這兩個(gè)方法,金-金和銀-石墨這兩種材料是滑環(huán)產(chǎn)業(yè)的中流砥柱。金-金方法,通常用于低電流信號(hào)電路,因?yàn)樗鼈兙o湊。銀-石墨方法往往選擇更高的電源電路,因?yàn)樵谶@些應(yīng)用程序上更加經(jīng)濟(jì),而且使用壽命長(zhǎng)。
今天的滑環(huán)是可靠耐用的,且使用壽命長(zhǎng),可以為特殊的環(huán)境設(shè)計(jì),包括真空,坦克炮塔的沖擊或直升機(jī)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)。關(guān)于如何詳細(xì)說明一個(gè)滑環(huán)的指南