didžioji technologija|pramonė nauja|2025 m. sausio 8 d
1. Laidžių slydimo žiedų apžvalga
1.1 Apibrėžimas
Laidieji slydimo žiedai, taip pat žinomi kaip kolektoriaus žiedai, besisukančios elektrinės sąsajos, slydimo žiedai, kolektoriaus žiedai ir kt., yra pagrindiniai elektromechaniniai komponentai, kurie realizuoja elektros energijos ir signalų perdavimą tarp dviejų santykinai besisukančių mechanizmų. Daugelyje sričių, kai įranga sukasi ir turi palaikyti stabilų galios ir signalų perdavimą, laidūs slydimo žiedai tampa nepakeičiamu komponentu. Tai pažeidžia tradicinių laidų jungčių apribojimus sukimosi scenarijuose, leisdama įrangai be apribojimų suktis 360 laipsnių kampu, išvengiant tokių problemų kaip laidų įsipainiojimas ir susisukimas. Jis plačiai naudojamas kosmoso, pramoninės automatikos, medicinos įrangos, vėjo energijos gamybos, saugumo stebėjimo, robotų ir kitose pramonės šakose, suteikiant tvirtą garantiją įvairioms sudėtingoms elektromechaninėms sistemoms, siekiant daugiafunkcinio, didelio tikslumo ir nuolatinio sukimosi judesio. Jį galima pavadinti modernios aukščiausios klasės išmaniosios įrangos „nervų centru“.
1.2 Veikimo principas
Pagrindinis laidžiojo slydimo žiedo veikimo principas pagrįstas srovės perdavimo ir sukamojo sujungimo technologija. Jį daugiausia sudaro dvi dalys: laidūs šepečiai ir slydimo žiedai. Slydimo žiedo dalis sumontuota ant besisukančio veleno ir sukasi kartu su velenu, o laidus šepetys pritvirtintas stacionarioje dalyje ir glaudžiai liečiasi su slydimo žiedu. Kai reikia perduoti srovę arba signalą tarp besisukančių dalių ir fiksuotų dalių, per slankiojantį kontaktą tarp laidžiojo šepečio ir slydimo žiedo susidaro stabili elektros jungtis, kad būtų sukurta srovės kilpa. Kai įranga sukasi, slydimo žiedas toliau sukasi, o kontaktinis taškas tarp laidžiojo šepečio ir slydimo žiedo nuolat keičiasi. Tačiau dėl elastingo šepečio slėgio ir pagrįstos konstrukcijos konstrukcijos jie visada palaiko gerą kontaktą, užtikrindami, kad elektros energija, valdymo signalai, duomenų signalai ir kt. būtų perduodami nuolat ir stabiliai, taip užtikrinant nepertraukiamą energijos tiekimą ir informaciją. besisukančio kūno sąveika judėjimo metu.
1.3 Struktūrinė sudėtis
Laidžio slydimo žiedo struktūra daugiausia apima pagrindinius komponentus, tokius kaip slydimo žiedai, laidūs šepečiai, statoriai ir rotoriai. Slydimo žiedai dažniausiai gaminami iš medžiagų, pasižyminčių puikiomis laidžiosiomis savybėmis, tokių kaip tauriųjų metalų lydiniai, tokie kaip varis, sidabras ir auksas, kurie gali ne tik užtikrinti mažą atsparumą ir didelio efektyvumo srovės perdavimą, bet ir turi gerą atsparumą dilimui ir atsparumą korozijai. su ilgalaike sukimosi trintimi ir sudėtinga darbo aplinka. Laidieji šepečiai dažniausiai gaminami iš tauriųjų metalų lydinių arba grafito ir kitų medžiagų, pasižyminčių geru laidumu ir savaiminiu tepimu. Jie yra tam tikros formos (pvz., „II“ tipo) ir yra simetriškai dvigubai kontaktuojami su slydimo žiedo žiedo grioveliu. Dėl elastingo šepetėlio slėgio jie tvirtai priglunda prie slydimo žiedo, kad būtų galima tiksliai perduoti signalus ir sroves. Statorius yra stacionari dalis, jungianti fiksuotą įrenginio konstrukcinę energiją ir suteikianti stabilią atramą laidžiam šepečiui; rotorius yra besisukanti dalis, kuri yra prijungta prie besisukančios įrangos konstrukcijos ir sukasi sinchroniškai su ja, varoma slydimo žiedą suktis. Be to, jame taip pat yra pagalbinių komponentų, tokių kaip izoliacinės medžiagos, lipnios medžiagos, kombinuoti laikikliai, tikslūs guoliai ir apsaugos nuo dulkių. Izoliacinės medžiagos naudojamos įvairiems laidžiams takams izoliuoti, kad būtų išvengta trumpojo jungimo; lipnios medžiagos užtikrina stabilų komponentų derinį; kombinuoti laikikliai turi įvairius komponentus, užtikrinančius bendrą konstrukcijos stiprumą; tikslūs guoliai sumažina atsparumą sukimosi trinčiai ir pagerina sukimosi tikslumą bei sklandumą; apsauga nuo dulkių blokuoja dulkes, drėgmę ir kitus nešvarumus nuo įsiskverbimo ir apsaugo vidinius tikslius komponentus. Kiekviena dalis papildo viena kitą, kad užtikrintų stabilų ir patikimą laidžiojo slydimo žiedo veikimą.
2. Laidžių slydimo žiedų privalumai ir charakteristikos
2.1 Galios perdavimo patikimumas
Esant nuolatiniam įrangos sukimuisi, laidus slydimo žiedas pasižymi puikiu energijos perdavimo stabilumu. Palyginti su tradiciniu laidų sujungimo būdu, kai įrangos dalys sukasi, įprastus laidus labai lengva susipainioti ir susisukti, o tai sugadins liniją ir nutrūks grandinė, sutrikdys energijos perdavimą ir rimtai paveiks įrangos veikimą. Laidus slydimo žiedas sukuria patikimą srovės kelią per tikslų slydimo kontaktą tarp šepečio ir slydimo žiedo, kuris gali užtikrinti nuolatinį ir stabilų srovės tiekimą, nesvarbu, kaip sukasi įranga. Pavyzdžiui, vėjo turbinoje mentės sukasi dideliu greičiu su vėju, o greitis gali siekti daugiau nei dešimt apsisukimų per minutę ar net daugiau. Generatorius turi nuolat paversti vėjo energiją į elektros energiją ir perduoti ją į elektros tinklą. Kabinoje sumontuotas laidus slydimo žiedas pasižymi stabiliu galios perdavimo pajėgumu, užtikrinančiu, kad ilgai ir nepertraukiamai besisukant peiliams, elektros energija būtų sklandžiai perduodama iš besisukančio generatoriaus rotoriaus galo į stacionarų statorių ir išorinį elektros tinklą. , išvengiant elektros energijos gamybos pertrūkių, atsirandančių dėl linijų problemų, labai pagerinant vėjo energijos gamybos sistemos patikimumą ir energijos gamybos efektyvumą bei padėjus pagrindus nuolatiniam švarios energijos tiekimui.
2.2 Kompaktiškas dizainas ir patogus montavimas
Laidus slydimo žiedas turi sudėtingą ir kompaktišką konstrukciją ir turi didelių pranašumų išnaudojant erdvę. Tobulėjant moderniai įrangai miniatiūrizuojant ir integruojant, vidinė erdvė tampa vis brangesnė. Tradicinės sudėtingos laidų jungtys užima daug vietos ir taip pat gali sukelti linijų trikdžių problemų. Laidūs slydimo žiedai sujungia kelis laidžius kelius į kompaktišką struktūrą, efektyviai sumažindami vidinių įrangos laidų sudėtingumą. Paimkite išmaniuosius fotoaparatus kaip pavyzdį. Jie turi pasukti 360 laipsnių kampu, kad būtų galima užfiksuoti vaizdus ir vienu metu perduoti vaizdo signalus, valdymo signalus ir maitinimą. Jei naudojami įprasti laidai, linijos yra netvarkingos ir lengvai užblokuojamos besisukančiose jungtyse. Įmontuoti mikro laidūs slydimo žiedai, kurių skersmuo paprastai yra vos keli centimetrai, gali integruoti kelių kanalų signalo perdavimą. Kai kamera sukasi lanksčiai, linijos yra taisyklingos ir lengvai montuojamos. Jį galima lengvai integruoti į siaurą fotoaparato korpusą, kuris ne tik atitinka funkcinius reikalavimus, bet ir padaro bendrą įrenginį paprastos išvaizdos bei kompaktiško dydžio. Jį lengva įdiegti ir naudoti įvairiuose stebėjimo scenarijuose, pavyzdžiui, PTZ kamerose, skirtose saugos stebėjimui, ir panoraminėms kameroms išmaniesiems namams. Panašiai ir bepiločių orlaivių srityje, norint pasiekti tokias funkcijas kaip skrydžio padėties reguliavimas, vaizdo perdavimas ir skrydžio valdymo maitinimo šaltinis, kompaktiški laidūs slydimo žiedai leidžia dronams pasiekti daugybę signalų ir galios perdavimo ribotoje erdvėje, sumažinant svorį ir kartu užtikrinant. skrydžio charakteristikos ir įrangos perkeliamumo bei funkcinės integracijos gerinimas.
2.3 Atsparumas dilimui, atsparumas korozijai ir stabilumas aukštoje temperatūroje
Sudėtingoje ir atšiaurioje darbo aplinkoje laidūs slydimo žiedai puikiai toleruoja specialias medžiagas ir pasižymi išskirtiniu meistriškumu. Kalbant apie medžiagų pasirinkimą, slydimo žiedai dažniausiai gaminami iš dilimui ir korozijai atsparių tauriųjų metalų lydinių, tokių kaip auksas, sidabras, platinos lydiniai arba specialiai apdoroti vario lydiniai. Šepečiai pagaminti iš grafito pagrindu pagamintų medžiagų arba tauriųjų metalų šepečių, kurie gerai sutepa, kad sumažintų trinties koeficientą ir susidėvėjimą. Gamybos proceso lygmenyje naudojamas tikslus apdirbimas, siekiant užtikrinti, kad šepečiai ir slydimo žiedai glaudžiai priglustų ir tolygiai liestųsi, o paviršius apdorojamas specialiomis dangomis arba dengimu, siekiant pagerinti apsaugines savybes. Atsižvelgiant į vėjo energijos pramonę kaip pavyzdį, jūros vėjo turbinos ilgą laiką yra didelės drėgmės ir daug druskos rūko jūros aplinkoje. Didelis druskos ir drėgmės kiekis ore itin ėsdina. Tuo pačiu metu ventiliatoriaus stebulėje ir kabinoje temperatūra labai svyruoja veikiant, o besisukančios dalys yra nuolat trintis. Esant tokioms atšiaurioms darbo sąlygoms, laidus slydimo žiedas gali veiksmingai atsispirti korozijai ir išlaikyti stabilų elektrinį našumą naudojant aukštos kokybės medžiagas ir apsaugines technologijas, užtikrinant stabilų ir patikimą ventiliatoriaus galios ir signalo perdavimą per dešimtmečius trunkantį veikimo ciklą, labai sumažinant priežiūros dažnumą ir mažinant eksploatacines išlaidas. Kitas pavyzdys – metalurgijos pramonės lydymo krosnies periferinė įranga, kuri pripildoma aukštos temperatūros, dulkių, stiprių rūgščių ir šarminių dujų. Laidžio slydimo žiedo atsparumas aukštai temperatūrai ir atsparumas korozijai leidžia jam stabiliai veikti aukštos temperatūros krosnies besisukančių medžiagų paskirstymo, temperatūros matavimo ir valdymo įrenginiuose, užtikrinant sklandų ir nenutrūkstamą gamybos procesą, pagerinant bendrą krosnies ilgaamžiškumą. įrangą, ir sumažinti prastovas dėl aplinkos veiksnių, užtikrinant tvirtą atramą efektyviam ir stabiliam pramonės gamybos veikimui.
3. Taikymo lauko analizė
3.1 Pramoninė automatika
3.1.1 Robotai ir robotų rankos
Pramonės automatizavimo procese plačiai paplitęs robotų ir robotų rankų taikymas tapo pagrindine varomąja jėga gerinant gamybos efektyvumą ir optimizuojant gamybos procesus, o laidus slydimo žiedai atlieka nepakeičiamą vaidmenį. Robotų ir robotų rankų sąnariai yra pagrindiniai lankstaus judėjimo mazgai. Šios jungtys turi nuolat suktis ir lenktis, kad būtų galima atlikti sudėtingas ir įvairias veiksmų užduotis, tokias kaip sugriebimas, valdymas ir surinkimas. Laidieji slydimo žiedai yra sumontuoti jungtyse ir gali stabiliai perduoti galios ir valdymo signalus varikliams, jutikliams ir įvairiems valdymo komponentams, kol jungtys nuolat sukasi. Atsižvelgiant į automobilių gamybos pramonę, automobilių kėbulų suvirinimo gamybos linijoje roboto ranka turi tiksliai ir greitai suvirinti ir surinkti įvairias dalis į kėbulo rėmą. Jo jungčių aukšto dažnio sukimas reikalauja nepertraukiamo maitinimo ir signalo perdavimo. Laidus slydimo žiedas užtikrina sklandų roboto rankos veikimą sudėtingomis veiksmų sekomis, užtikrina suvirinimo proceso stabilumą ir efektyvumą, labai pagerina automobilių gamybos automatizavimo ir gamybos efektyvumą. Taip pat logistikos ir sandėliavimo pramonėje robotai, naudojami krovinių rūšiavimui ir paletavimui, naudoja laidžius slydimo žiedus, kad būtų pasiektas lankstus jungties judėjimas, tiksliai identifikuoti ir sugriebti krovinius, prisitaikyti prie skirtingų krovinių tipų ir sandėliavimo išdėstymo, pagreitinti logistikos apyvartą ir sumažinti darbo sąnaudas.
3.1.2 Gamybos linijos įranga
Pramoninėse gamybos linijose daugelyje įrenginių yra besisukančių dalių, o laidūs slydimo žiedai yra pagrindinė atrama, užtikrinanti nuolatinį gamybos linijos veikimą. Kaip įprasta pagalbinė apdorojimo įranga, sukamasis stalas yra plačiai naudojamas gamybos linijose, tokiose kaip maisto pakavimas ir elektronikos gamyba. Jis turi nuolat suktis, kad būtų pasiektas daugialypis produktų apdorojimas, bandymas ar pakavimas. Laidus slydimo žiedas užtikrina nuolatinį energijos tiekimą besisukančio stalo sukimosi metu ir tiksliai perduoda valdymo signalą į šviestuvus, aptikimo jutiklius ir kitus stalo komponentus, kad būtų užtikrintas gamybos proceso tęstinumas ir tikslumas. Pavyzdžiui, maisto pakavimo linijoje besisukantis stalas varo gaminį, kad užbaigtų pildymo, sandarinimo, ženklinimo ir kitus procesus iš eilės. Stabilus laidžiojo slydimo žiedo perdavimo efektyvumas leidžia išvengti prastovų, atsirandančių dėl linijos apvijos ar signalo pertrūkių, ir pagerina pakavimo efektyvumą bei gaminio kvalifikavimo rodiklį. Besisukančios dalys, pvz., ritinėliai ir žvaigždutės konvejeryje, taip pat yra laidžiojo slydimo žiedo panaudojimo scenarijai. Tai užtikrina stabilų variklio varomosios jėgos perdavimą, kad gamybos linijos medžiagas būtų galima sklandžiai perduoti, bendradarbiauja su prieš ir pasrovine įranga, pagerina bendrą gamybos ritmą, suteikia tvirtą garantiją didelio masto pramoninei gamybai. , ir yra vienas iš pagrindinių šiuolaikinės gamybos komponentų, siekiant efektyvios ir stabilios gamybos.
3.2 Energija ir elektra
3.2.1 Vėjo turbinos
Vėjo energijos gamybos srityje laidūs slydimo žiedai yra pagrindinis centras, užtikrinantis stabilų vėjo turbinų veikimą ir efektyvų energijos gamybą. Vėjo turbinos paprastai yra sudarytos iš vėjo rotorių, varlių, bokštų ir kitų dalių. Vėjo rotorius sugauna vėjo energiją ir varo galvoje esantį generatorių, kad jis suktųsi ir generuotų elektrą. Tarp jų yra santykinis sukamasis judėjimas tarp vėjo turbinos stebulės ir projektoriaus, o čia sumontuotas laidus slydimo žiedas, skirtas perduoti galios ir valdymo signalus. Viena vertus, generatoriaus sukurta kintamoji srovė per slydimo žiedą perduodama į keitiklį, esantį galvoje, paverčiama į elektros tinklo prijungimo reikalavimus atitinkančią galią, o vėliau perduodama į elektros tinklą; kita vertus, įvairūs valdymo sistemos komandiniai signalai, tokie kaip ašmenų žingsnio reguliavimas, galvelės posūkio valdymas ir kiti signalai, tiksliai perduodami į stebulėje esančią pavarą, kad būtų užtikrinta, jog vėjo turbina realiu laiku koreguotų savo darbo būseną pagal vėjo greičio ir krypties pokyčiai. Pramonės duomenimis, megavatų klasės vėjo jėgainės menčių greitis gali siekti 10-20 apsisukimų per minutę. Esant tokioms didelio greičio sukimosi sąlygoms, laidus slydimo žiedas, pasižymintis puikiu patikimumu, užtikrina efektyvų metinių vėjo energijos sistemos naudojimo valandų padidėjimą ir sumažina elektros energijos gamybos nuostolius, atsirandančius dėl perdavimo gedimų, o tai yra labai svarbu skatinti didelio masto švarios energijos prijungimą prie tinklo ir padėti pertvarkyti energetikos struktūrą.
3.2.2 Šiluminės ir hidroenergijos gamyba
Šilumos ir hidroenergijos gamybos scenarijuose laidūs slydimo žiedai taip pat atlieka pagrindinį vaidmenį. Didelis šiluminės elektrinės garo turbinos generatorius generuoja elektros energiją dideliu greičiu sukdamas savo rotorių. Laidus slydimo žiedas naudojamas sujungti variklio rotoriaus apviją su išorine statine grandine, kad būtų pasiektas stabilus sužadinimo srovės įėjimas, sukuriamas besisukantis magnetinis laukas ir užtikrinamas normalus generatoriaus energijos generavimas. Tuo pačiu metu pagalbinės įrangos, tokios kaip anglies tiektuvai, orapūtės, indukciniai ventiliatoriai ir kitos besisukančios mašinos, valdymo sistemoje laidus slydimo žiedas perduoda valdymo signalus, tiksliai sureguliuoja įrangos veikimo parametrus, užtikrina stabilų kuro tiekimo, vėdinimo veikimą. ir šilumos išsklaidymo, ir palaiko efektyvią generatoriaus galią. Kalbant apie hidroenergijos gamybą, turbinos bėgikas sukasi dideliu greičiu, veikiamas vandens srauto, verčiant generatorių generuoti elektros energiją. Laidus slydimo žiedas yra sumontuotas ant pagrindinio generatoriaus veleno, kad būtų užtikrintas valdymo signalų, tokių kaip išėjimo galia ir greičio reguliavimas bei sužadinimas, perdavimas. Įvairių tipų hidroelektrinėse, tokiose kaip įprastos hidroelektrinės ir hidroakumuliacinės elektrinės, yra įrengti skirtingų specifikacijų ir našumo laidus slydimo žiedai, atsižvelgiant į turbinos greitį ir veikimo sąlygas, tenkinantys įvairaus hidroenergijos gamybos scenarijus nuo mažo slėgio ir didelių. srautas į aukštą aukštį ir mažą srautą, užtikrinant stabilų elektros tiekimą ir įvedant pastovų energijos srautą į socialinę ir ekonominę plėtrą.
3.3 Pažangi sauga ir stebėjimas
3.3.1 Išmaniosios kameros
Išmaniojo saugumo stebėjimo srityje išmaniosios kameros teikia pagrindinę paramą visapusiškam ir be mirusiojo kampo stebėjimui, o laidūs slydimo žiedai padeda jiems įveikti sukimosi maitinimo ir duomenų perdavimo kliūtis. Išmaniosios kameros paprastai turi pasukti 360 laipsnių, kad išplėstų stebėjimo lauką ir užfiksuotų vaizdus visomis kryptimis. Tam reikia, kad nuolatinio sukimosi proceso metu maitinimas būtų stabilus, kad būtų užtikrintas normalus kameros veikimas, o didelės raiškos vaizdo signalai ir valdymo instrukcijos būtų perduodamos realiu laiku. Laidūs slydimo žiedai yra integruoti kameros pakreipimo / pakreipimo jungtyse, kad būtų galima sinchroniškai perduoti galią, vaizdo signalus ir valdymo signalus, todėl kamera gali lanksčiai pasisukti į tikslinę sritį ir pagerinti stebėjimo diapazoną bei tikslumą. Miesto eismo stebėjimo sistemoje išmanioji rutulinė kamera sankryžoje naudoja laidžius slydimo žiedus, kurie greitai sukasi, kad užfiksuotų eismo srautus ir pažeidimus, o tai realiu laiku pateikia vaizdus eismo kontrolei ir avarijų valdymui; parkų ir bendruomenių saugumo stebėjimo scenose kamera patruliuoja aplinką supančią aplinką visomis kryptimis, laiku aptinka neįprastas situacijas ir grįžta į stebėjimo centrą, padidina saugumo perspėjimo galimybes, efektyviai palaiko visuomenės saugumą ir tvarką.
3.3.2 Radaro stebėjimo sistema
Radaro stebėjimo sistema atlieka svarbias užduotis karinės gynybos, orų prognozavimo, kosmoso ir kt. srityse. Laidus slydimo žiedas užtikrina stabilų ir nuolatinį radaro antenos sukimąsi, kad būtų galima tiksliai aptikti. Karinės žvalgybos srityje antžeminiai oro gynybos radarai, laivų radarai ir kt., norint ieškoti ir sekti oro taikinius, turi nuolat sukti anteną. Laidus slydimo žiedas užtikrina, kad radaras būtų stabiliai maitinamas siųstuvu, imtuvu ir kitais pagrindiniais komponentais sukimosi nuskaitymo proceso metu. Tuo pačiu metu aptiktas taikinio aido signalas ir įrangos būsenos signalas yra tiksliai perduodami į signalų apdorojimo centrą, suteikiant realaus laiko žvalgybos informaciją kovinei vadovavimui ir padedant apginti oro erdvės saugumą. Kalbant apie orų prognozę, orų radaras per antenos sukimąsi perduoda elektromagnetines bangas į atmosferą, priima atspindėtus aidus iš meteorologinių taikinių, tokių kaip lietaus lašai ir ledo kristalai, ir analizuoja oro sąlygas. Laidus slydimo žiedas užtikrina nepertraukiamą radaro sistemos veikimą, perduoda surinktus duomenis realiu laiku ir padeda meteorologijos skyriui tiksliai numatyti oro pokyčius, tokius kaip krituliai ir audros, suteikia pagrindinį nelaimių prevencijos ir švelninimo pagrindą bei lydi žmones. gamyba ir gyvenimas įvairiose srityse.
3.4 Medicininė įranga
3.4.1 Medicininė vaizdo gavimo įranga
Medicininės diagnostikos srityje medicininė vizualizavimo aparatūra yra galingas asistentas gydytojams, padedantis susipažinti su žmogaus organizmo vidaus būkle ir tiksliai diagnozuoti ligas. Laidūs slydimo žiedai suteikia pagrindines garantijas dėl efektyvaus šių įrenginių veikimo. Atsižvelgiant į CT (kompiuterinės tomografijos) ir MRT (magnetinio rezonanso) įrangą, viduje yra besisukančių dalių. KT įrangos skenavimo rėmas turi suktis dideliu greičiu, kad rentgeno vamzdis suktųsi aplink pacientą ir rinktų tomografinio vaizdo duomenis skirtingais kampais; magnetai, gradiento ritės ir kiti MRT įrangos komponentai taip pat sukasi vaizdavimo proceso metu, kad sukurtų tikslius magnetinio lauko gradiento pokyčius. Prie besisukančių jungčių sumontuoti laidūs slydimo žiedai, kurie stabiliai perduoda elektrą, kad besisukančios dalys veiktų. Tuo pačiu metu į kompiuterinę apdorojimo sistemą realiu laiku perduodamas didelis surinktų vaizdo duomenų kiekis, užtikrinantis aiškų ir tikslų vaizdą, suteikiant gydytojams patikimą diagnostikos pagrindą. Remiantis atsiliepimais iš ligoninės įrangos naudojimo, aukštos kokybės laidūs slydimo žiedai efektyviai sumažina artefaktus, signalo pertrūkius ir kitas vaizdo gavimo įrangos veikimo problemas, pagerina diagnostikos tikslumą, atlieka svarbų vaidmenį atliekant ankstyvą ligų patikrą, būklės vertinimą ir kitas sąsajas, saugoti pacientų sveikatą.
3.4.2 Chirurginiai robotai
Chirurginiai robotai, kaip pažangiausia šiuolaikinės minimaliai invazinės chirurgijos technologija, pamažu keičia tradicinį chirurginį modelį. Laidūs slydimo žiedai suteikia pagrindinę atramą tiksliai ir saugiai chirurginei operacijai atlikti. Chirurginių robotų robotinės rankos imituoja gydytojo rankų judesius ir siauroje chirurginėje erdvėje atlieka subtilias operacijas, tokias kaip susiuvimas, pjovimas, audinių atskyrimas. Šios robotų rankos turi lanksčiai suktis keliais laisvės laipsniais. Jungtyse sumontuoti laidžios slydimo žiedai, užtikrinantys nuolatinį maitinimo tiekimą, leidžiantį varikliui varyti robotų rankas, kad jie tiksliai judėtų, kartu perduodami jutiklio grįžtamojo ryšio signalai, leidžiantys gydytojams realiu laiku suvokti operacijos vietos jėgos grįžtamąją informaciją ir suvokti žmogaus ir mašinos bendradarbiavimas.Operacija. Neurochirurgijoje chirurginiai robotai naudoja stabilų laidžių slydimo žiedų veikimą, kad tiksliai pasiektų mažyčius smegenų pažeidimus ir sumažintų chirurginės traumos riziką; ortopedinės chirurgijos srityje robotizuotos rankos padeda implantuoti protezus ir fiksuoti lūžių vietas, pagerina chirurginį tikslumą ir stabilumą, skatina minimaliai invazinę chirurgiją, kad ji vystytųsi tikslesne ir protingesne kryptimi, suteikdama pacientams chirurginio gydymo patirtį su mažiau traumų ir greičiau. atsigavimas.
IV. Rinkos būklė ir tendencijos
4.1 Rinkos dydis ir augimas
Pastaraisiais metais pasaulinė laidžių slydimo žiedų rinka parodė nuolatinę augimo tendenciją. Remiantis autoritetingų rinkos tyrimų institucijų duomenimis, pasaulinė laidžių slydimo žiedų rinkos dydis 2023 m. pasieks maždaug 6,35 mlrd. RMB, o tikimasi, kad iki 2028 m. pasaulinės rinkos dydis padidės iki maždaug 8 mlrd. RMB, esant vidutiniam metiniam sudėties augimui. norma apie 4,0%. Pagal regioninį pasiskirstymą Azijos ir Ramiojo vandenyno regionas užima didžiausią pasaulinės rinkos dalį, 2023 m. sudaręs maždaug 48,4 %. Tai daugiausia lėmė spartus Kinijos, Japonijos, Pietų Korėjos ir kitų šalių vystymasis gamybos srityse, elektroninės informacijos pramonė, nauja energija ir kt., o laidžių slydimo žiedų paklausa ir toliau yra didelė. Tarp jų Kinija, kaip didžiausia pasaulyje gamybinė bazė, įvedė stiprų impulsą laidžių slydimo žiedų rinkai, sparčiai vystydamasi tokioms pramonės šakoms kaip pramonės automatizavimas, pažangi sauga ir nauja energijos įranga. 2023 m. Kinijos laidžių slydimo žiedų rinkos mastas per metus padidės 5,6% ir tikimasi, kad ji ir ateityje išlaikys nemažą augimo tempą. Europa ir Šiaurės Amerika taip pat yra svarbios rinkos. Turėdami gilų pramoninį pagrindą, aukštą paklausą aviacijos ir kosmoso srityje ir nuolat atnaujindami automobilių pramonę, jie užima nemažą rinkos dalį – atitinkamai apie 25 % ir 20 %, o rinkos dydis nuolat augo, o tai iš esmės yra toks pat kaip pasaulinės rinkos augimo tempas. Spartėjant infrastruktūros statybai ir pramonės modernizavimui kylančios ekonomikos šalyse, tokiose kaip Indija ir Brazilija, šių regionų laidžių slydimo žiedų rinka ateityje taip pat turės didžiulį augimo potencialą ir, tikimasi, taps nauju rinkos augimo tašku.
4.2 Konkurencijos aplinka
Šiuo metu pasaulinė laidžių slydimo žiedų rinka yra labai konkurencinga ir yra daug dalyvių. Pagrindinės įmonės užima didelę rinkos dalį dėl savo gilaus techninio kaupimo, pažangių produktų tyrimų ir plėtros galimybių bei plačių rinkos kanalų. Tarptautiniai gigantai, tokie kaip Parkeris iš JAV, MOOG iš JAV, COBHAM iš Prancūzijos ir MORGAN iš Vokietijos, pasikliaudami savo ilgalaikėmis pastangomis aukštos klasės srityse, tokiose kaip aviacija, karinė ir nacionalinė gynyba, įvaldė pagrindines technologijas. , pasižymi puikiomis produkto savybėmis ir turi didelę įtaką prekės ženklui. Jie užima lyderio poziciją aukščiausios klasės laidžių slydimo žiedų rinkoje. Jų produktai yra plačiai naudojami pagrindinėje įrangoje, pavyzdžiui, palydovuose, raketose ir aukščiausios klasės orlaiviuose, ir atitinka griežčiausius pramonės standartus scenarijuose, kuriuose keliami itin aukšti tikslumo, patikimumo ir atsparumo ekstremalioms aplinkoms reikalavimai. Palyginimui, šalies įmonės, tokios kaip „Mofulon Technology“, „Kaizhong Precision“, „Quansheng Electromechanical“ ir „Jiachi Electronics“, pastaraisiais metais sparčiai vystėsi. Nuolat didindami investicijas į mokslinius tyrimus ir plėtrą, kai kuriuose segmentuose jie pasiekė technologinių laimėjimų, o jų produktų ekonomiškumo pranašumai išryškėjo. Jie palaipsniui užėmė žemos ir vidutinės klasės rinkos dalį ir palaipsniui įsiskverbė į aukščiausios klasės rinką. Pavyzdžiui, segmentuotose rinkose, tokiose kaip robotų sujungimo slydimo žiedai pramoninės automatikos srityje ir didelės raiškos vaizdo signalo slydimo žiedai saugos stebėjimo srityje, vietinės įmonės pelnė daugelio vietinių klientų palankumą savo vietinėmis paslaugomis ir gebėjimas greitai reaguoti į rinkos paklausą. Tačiau apskritai mano šalies aukščiausios klasės laidūs slydimo žiedai vis dar turi tam tikrą priklausomybę nuo importo, ypač aukštos klasės gaminiuose, kurių tikslumas, ypač didelis greitis ir ekstremalios darbo sąlygos. Tarptautinių gigantų techninės kliūtys yra gana didelės, o šalies įmonės vis dar turi pasivyti, kad padidintų savo konkurencingumą pasaulinėje rinkoje.
4.3 Technologinių inovacijų tendencijos
Žvelgiant į ateitį, laidžių slydimo žiedų technologinių inovacijų tempas spartėja, o tai rodo daugiamatę plėtros tendenciją. Viena vertus, atsirado šviesolaidinio slydimo žiedo technologija. Duomenų perdavimo srityje plačiai populiarėjant optinio ryšio technologijoms, daugėja signalų perdavimo scenarijų, reikalaujančių didesnio pralaidumo ir mažesnių nuostolių, atsirado šviesolaidiniai slydimo žiedai. Jis naudoja optinio signalo perdavimą, kad pakeistų tradicinį elektrinio signalo perdavimą, efektyviai išvengia elektromagnetinių trukdžių ir labai pagerina perdavimo greitį ir pajėgumą. Jis palaipsniui skatinamas ir taikomas tokiose srityse kaip 5G bazinės stoties antenos sukimosi jungtis, didelės raiškos vaizdo stebėjimo sistema ir kosmoso optinio nuotolinio stebėjimo įranga, kuriai taikomi griežti signalo kokybės ir perdavimo greičio reikalavimai, ir tikimasi, kad ji pradės Laidžių slydimo žiedų technologijos optinio ryšio era. Kita vertus, sparčių ir aukšto dažnio slydimo žiedų paklausa auga. Pažangiose gamybos srityse, tokiose kaip puslaidininkių gamyba ir elektroninis tikslumo bandymas, įrangos greitis nuolat didėja, o aukšto dažnio signalo perdavimo paklausa yra neatidėliotina. Svarbiausia tapo slydimo žiedų, kurie prisitaiko prie greito ir aukšto dažnio stabilaus signalo perdavimo, tyrimai ir kūrimas. Optimizavus šepečio ir slydimo žiedo medžiagas ir tobulinant kontaktinės konstrukcijos dizainą, galima sumažinti kontaktinį atsparumą, susidėvėjimą ir signalo susilpnėjimą greito sukimosi metu, kad atitiktų GHz lygio aukšto dažnio signalo perdavimą ir būtų užtikrintas efektyvus įrangos veikimas. . Be to, miniatiūriniai slydimo žiedai taip pat yra svarbi plėtros kryptis. Augant tokioms pramonės šakoms kaip daiktų internetas, nešiojami prietaisai ir mikro medicinos prietaisai, išaugo mažo dydžio, mažos energijos suvartojimo ir daugiafunkcinės integracijos laidžių slydimo žiedų paklausa. Naudojant mikronano apdorojimo technologiją ir taikant naujas medžiagas, slydimo žiedo dydis sumažinamas iki milimetro ar net mikronų lygio, o maitinimo, duomenų ir valdymo signalo perdavimo funkcijos yra integruotos, kad būtų užtikrinta pagrindinė galia ir signalo sąveika. mikroprotingų įrenginių palaikymas, skatinti įvairias pramonės šakas pereiti prie miniatiūrizavimo ir intelekto, ir toliau plėsti laidžių slydimo žiedų taikymo ribas.
V. Pagrindiniai svarstymai
5.1 Medžiagos pasirinkimas
Laidžių slydimo žiedų medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus ir tiesiogiai susijęs su jų veikimu, tarnavimo laiku ir patikimumu. Ją reikia svarstyti visapusiškai, atsižvelgiant į kelis veiksnius, pvz., taikymo scenarijus ir dabartinius reikalavimus. Kalbant apie laidžias medžiagas, slydimo žieduose dažniausiai naudojami tauriųjų metalų lydiniai, tokie kaip varis, sidabras ir auksas, arba specialiai apdoroti vario lydiniai. Pavyzdžiui, elektroninėje įrangoje ir medicininėje vaizdo gavimo įrangoje, kuriai keliami didelio tikslumo ir mažo atsparumo reikalavimai, aukso lydinio slydimo žiedai gali užtikrinti tikslų silpnų elektros signalų perdavimą ir sumažinti signalo slopinimą dėl puikaus laidumo ir atsparumo korozijai. Pramoniniams varikliams ir vėjo energijos įrangai su dideliu srovės perdavimu didelio grynumo vario lydinio slydimo žiedai gali ne tik atitikti srovės keliamus reikalavimus, bet ir palyginti kontroliuojamas išlaidas. Šepečių medžiagoms dažniausiai naudojamos grafito medžiagos ir tauriųjų metalų lydinių šepečiai. Grafitiniai šepečiai turi gerą savaiminį sutepimą, o tai gali sumažinti trinties koeficientą ir susidėvėjimą. Jie tinka įrangai su mažu greičiu ir dideliu jautrumu šepečio praradimui. Brangiųjų metalų šepečiai (pavyzdžiui, paladžio ir aukso lydinio šepečiai) pasižymi dideliu laidumu ir mažu atsparumu kontaktui. Jie dažnai naudojami didelės spartos, didelio tikslumo ir reikalaujančios signalo kokybės, pavyzdžiui, navigacijos besisukančiose aviacijos ir kosmoso įrangos dalyse ir puslaidininkių gamybos įrangos plokštelių perdavimo mechanizmuose. Taip pat nereikėtų ignoruoti izoliacinių medžiagų. Įprasti yra politetrafluoretilenas (PTFE) ir epoksidinė derva. PTFE pasižymi puikiomis izoliacinėmis savybėmis, atsparumu aukštai temperatūrai ir stipriu cheminiu stabilumu. Jis plačiai naudojamas cheminių reaktorių maišymo įtaisų ir giliavandenių tyrimų įrangos besisukančių jungčių laidžiuose slydimo žieduose aukštoje temperatūroje ir stiprioje rūgščių bei šarmų aplinkoje, siekiant užtikrinti patikimą izoliaciją tarp kiekvieno laidžio kelio, išvengti trumpojo jungimo gedimų ir užtikrinti stabilumą. įrangos veikimas.
5.2 Laidžių šepečių priežiūra ir keitimas
Kaip pagrindinė pažeidžiama laidžiojo slydimo žiedo dalis, reguliari priežiūra ir savalaikis laidžiojo šepečio pakeitimas yra labai svarbūs norint užtikrinti normalų įrangos veikimą. Kadangi nuolatinio trinties kontakto su slydimo žiedu metu šepetys palaipsniui susidėvės ir gamins dulkes, kontaktinis pasipriešinimas padidės, o tai turės įtakos srovės perdavimo efektyvumui ir netgi sukels kibirkštis, signalo nutrūkimus ir kitas problemas, todėl reikia reguliariai prižiūrėti. nustatyta. Paprastai tariant, priklausomai nuo įrangos veikimo intensyvumo ir darbo aplinkos, priežiūros ciklas svyruoja nuo kelių savaičių iki kelių mėnesių. Pavyzdžiui, laidus slydimo žiedus kasybos ir metalurgijos apdirbimo įrenginiuose, kuriuose yra didelė dulkių tarša, gali tekti tikrinti ir prižiūrėti kas savaitę; o biuro automatikos įrangos slydimo žiedai su vidaus aplinka ir stabiliu darbu gali būti pratęsti iki kelių mėnesių. Atliekant techninę priežiūrą, pirmiausia reikia išjungti įrangą, nutraukti slydimo žiedo srovę, naudoti specialius valymo įrankius ir reagentus, kurie švelniai pašalina dulkes ir alyvą nuo šepečio ir slydimo žiedo paviršiaus, kad nebūtų pažeistas kontaktinis paviršius; tuo pačiu metu patikrinkite šepečio elastinį slėgį, kad įsitikintumėte, jog jis tvirtai priglunda prie slydimo žiedo. Per didelis slėgis gali lengvai padidinti susidėvėjimą, o per mažas slėgis gali sukelti prastą kontaktą. Kai šepetys nusidėvi iki trečdalio ar pusės pradinio aukščio, jį reikia pakeisti. Keisdami šepetį būtinai naudokite gaminius, atitinkančius originalias specifikacijas, modelius ir medžiagas, kad užtikrintumėte nuoseklų kontaktą. Po montavimo reikia dar kartą patikrinti kontaktų varžą ir veikimo stabilumą, kad būtų išvengta įrangos gedimų ir išjungimų dėl šepečių problemų bei sklandžiai gamybos ir eksploatavimo procesai.
5.3 Patikimumo testas
Siekiant užtikrinti, kad laidus slydimo žiedas veiktų stabiliai ir patikimai sudėtingais ir kritiniais taikymo scenarijais, būtina atlikti griežtus patikimumo bandymus. Atsparumo testavimas yra pagrindinis testavimo projektas. Naudojant didelio tikslumo atsparumo matavimo prietaisus, kiekvieno slydimo žiedo kelio kontaktinis pasipriešinimas matuojamas skirtingomis statinio ir dinaminio sukimosi sąlygomis. Atsparumo vertė turi būti stabili ir atitikti projektavimo standartus, o svyravimų diapazonas yra labai mažas. Pavyzdžiui, slydimo žieduose, naudojamuose elektroninėje precizinio bandymo įrangoje, per dideli kontaktinio pasipriešinimo pokyčiai sukels bandymo duomenų klaidų padidėjimą, o tai turės įtakos gaminio kokybės kontrolei. Atsparumo įtampos bandymas imituoja aukštos įtampos smūgį, su kuriuo įranga gali susidurti veikimo metu. Slydimo žiedui tam tikrą laiką taikoma bandomoji įtampa, kelis kartus didesnė už vardinę įtampą, siekiant patikrinti, ar izoliacinė medžiaga ir izoliacijos tarpas gali veiksmingai ją atlaikyti, užkirsti kelią izoliacijos gedimui ir trumpojo jungimo gedimams, kuriuos sukelia viršįtampis faktinio naudojimo metu, ir užtikrinti personalo ir įrangos saugumą. Tai ypač svarbu bandant laidžius slydimo žiedus, palaikančius maitinimo sistemas ir aukštos įtampos elektros įrangą. Aviacijos ir kosmoso srityje palydovų ir erdvėlaivių laidūs slydimo žiedai turi būti kruopščiai išbandyti imituojamose ekstremaliose temperatūros, vakuumo ir spinduliuotės aplinkoje erdvėje, kad būtų užtikrintas patikimas veikimas sudėtingoje kosminėje aplinkoje ir patikimas signalo bei galios perdavimas; aukštos klasės gamybos pramonės automatizuotų gamybos linijų slydimo žiedams reikia atlikti ilgalaikius, didelio intensyvumo nuovargio bandymus, imituojančius dešimtis tūkstančių ar net šimtus tūkstančių sukimosi ciklų, kad būtų patikrintas jų atsparumas dilimui ir stabilumas, taip padėtų tvirtą pagrindą. didelio masto, nenutrūkstamai gamybai. Bet kokia subtili patikimumo rizika gali sukelti didelius gamybos nuostolius ir pavojų saugai. Griežtas testavimas yra pagrindinė kokybės užtikrinimo apsaugos linija.
VI. Išvada ir perspektyva
Laidieji slydimo žiedai, kaip nepakeičiamas pagrindinis šiuolaikinių elektromechaninių sistemų komponentas, atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį daugelyje sričių, pavyzdžiui, pramonės automatizavimo, energijos ir energijos, pažangios apsaugos ir medicinos įrangos. Dėl savo unikalaus konstrukcinio dizaino ir puikių eksploatacinių savybių jis įveikė besisukančios įrangos galios ir signalo perdavimo kliūtis, užtikrino stabilų įvairių sudėtingų sistemų veikimą, skatino technologinę pažangą ir pramonės atnaujinimą pramonėje.
Iš rinkos lygio pasaulinė laidžių slydimo žiedų rinka nuolat augo, o Azijos ir Ramiojo vandenyno regionas tapo pagrindine augimo jėga. Kinija stipriai paskatino pramonės plėtrą, turėdama didžiulę gamybos bazę ir besivystančių pramonės šakų augimą. Nepaisant aršios konkurencijos, šalies ir užsienio įmonės demonstravo savo meistriškumą skirtinguose rinkos segmentuose, tačiau aukščiausios klasės gaminiuose vis dar dominuoja tarptautiniai milžinai. Vidaus įmonės žengia į priekį, siekdamos aukščiausios klasės plėtros ir palaipsniui mažindamos atotrūkį.
Žvelgiant į ateitį, nuolat diegiant mokslo ir technologijų naujoves, laidžių slydimo žiedų technologija atvers platesnį pasaulį. Viena vertus, pažangiausios technologijos, tokios kaip optinio pluošto slydimo žiedai, greitaeigiai ir aukšto dažnio slydimo žiedai ir miniatiūriniai slydimo žiedai, spindės ir atitiks griežtus didelės spartos, didelio pralaidumo ir miniatiūrizavimo reikalavimus naujose srityse, tokiose kaip kaip 5G ryšius, puslaidininkių gamybą ir daiktų internetą bei plečiant taikymo ribas; kita vertus, tarpdomeninė integracija ir inovacijos taps tendencija, glaudžiai susipynusia su dirbtiniu intelektu, dideliais duomenimis ir naujomis medžiagų technologijomis, sukurs produktus, kurie yra protingesni, labiau pritaikomi ir pritaikomi ekstremaliose aplinkose, teikiant pagrindinę paramą. pažangiems tyrimams, tokiems kaip aviacija, giliavandeniai tyrinėjimai ir kvantinė kompiuterija, ir nuolat stiprinant pasaulinę mokslo ir technologijų pramonės ekosistemą, padedant žmonijai pereiti į aukštesnę technologinę erą.
Paskelbimo laikas: 2025-08-08