ingiant Tehnoloģija|nozare jauns|2025. gada 8. janvāris
1. Pārskats par vadošajiem slīdēšanas gredzeniem
1.1. Definīcija
Vadošie slīdgredzeni, kas pazīstami arī kā kolektora gredzeni, rotējošas elektriskās saskarnes, slīdgredzeni, kolektora gredzeni utt., ir galvenie elektromehāniskie komponenti, kas realizē elektroenerģijas un signālu pārraidi starp diviem relatīvi rotējošiem mehānismiem. Daudzās jomās, kad iekārtai ir rotācijas kustība un tai ir jāuztur stabila jaudas un signālu pārraide, vadošie slīdgredzeni kļūst par neaizstājamu sastāvdaļu. Tas pārkāpj tradicionālo vadu savienojumu ierobežojumus rotācijas scenārijos, ļaujot iekārtai bez ierobežojumiem griezties par 360 grādiem, izvairoties no tādām problēmām kā vadu sapīšanās un savērpšanās. To plaši izmanto kosmosa, rūpnieciskās automatizācijas, medicīnas iekārtās, vēja enerģijas ražošanā, drošības uzraudzībā, robotos un citās nozarēs, nodrošinot stabilu garantiju dažādām sarežģītām elektromehāniskām sistēmām, lai panāktu daudzfunkcionālu, augstas precizitātes un nepārtrauktu rotācijas kustību. To var saukt par mūsdienu augstākās klases viedo iekārtu "nervu centru".
1.2. Darbības princips
Vadošā slīdgredzena galvenais darbības princips ir balstīts uz strāvas pārvades un rotācijas savienojuma tehnoloģiju. Tas galvenokārt sastāv no divām daļām: vadošām sukām un slīdēšanas gredzeniem. Slīdes gredzena daļa ir uzstādīta uz rotējošās vārpstas un griežas kopā ar vārpstu, savukārt vadošā birste ir fiksēta stacionārajā daļā un ir ciešā saskarē ar slīdēšanas gredzenu. Ja ir jāpārraida strāva vai signāls starp rotējošām daļām un fiksētajām daļām, caur slīdošo kontaktu starp vadošo suku un slīdošo gredzenu tiek izveidots stabils elektriskais savienojums, lai izveidotu strāvas cilpu. Iekārtai griežoties, slīdēšanas gredzens turpina griezties, un kontaktpunkts starp vadošo suku un slīdošo gredzenu turpina mainīties. Tomēr, pateicoties birstes elastīgajam spiedienam un saprātīgai konstrukcijai, abas vienmēr uztur labu kontaktu, nodrošinot nepārtrauktu un stabilu elektroenerģijas, vadības signālu, datu signālu utt. pārraidi, tādējādi nodrošinot nepārtrauktu barošanu un informāciju. rotējošā ķermeņa mijiedarbība kustības laikā.
1.3. Strukturālais sastāvs
Vadošā slīdošā gredzena struktūra galvenokārt aptver galvenās sastāvdaļas, piemēram, slīdgredzenus, vadošās sukas, statorus un rotorus. Slīdgredzeni parasti ir izgatavoti no materiāliem ar izcilām vadošām īpašībām, piemēram, no dārgmetālu sakausējumiem, piemēram, vara, sudraba un zelta, kas var ne tikai nodrošināt zemu pretestību un augstas efektivitātes strāvas pārvadi, bet arī ar labu nodilumizturību un izturību pret koroziju. ar ilgstošu rotācijas berzi un sarežģītu darba vidi. Vadītspējīgas otas pārsvarā ir izgatavotas no dārgmetālu sakausējumiem vai grafīta un citiem materiāliem ar labu vadītspēju un pašeļļošanu. Tiem ir noteikta forma (piemēram, "II" tips) un tie ir simetriski dubultā saskarē ar slīdgredzena gredzena rievu. Ar birstes elastīgā spiediena palīdzību tie cieši pieguļ slīdēšanas gredzenam, lai panāktu precīzu signālu un strāvu pārraidi. Stators ir stacionāra daļa, kas savieno iekārtas fiksēto strukturālo enerģiju un nodrošina stabilu balstu vadošai birstei; rotors ir rotējošā daļa, kas ir savienota ar iekārtas rotējošo konstrukciju un griežas sinhroni ar to, virzot slīdēšanas gredzenu griezties. Turklāt tajā ir iekļauti arī palīgkomponenti, piemēram, izolācijas materiāli, līmes materiāli, kombinētie kronšteini, precīzijas gultņi un putekļu pārsegi. Izolācijas materiāli tiek izmantoti, lai izolētu dažādus vadošus ceļus, lai novērstu īssavienojumus; līmes materiāli nodrošina stabilu kombināciju starp komponentiem; kombinētajiem kronšteiniem ir dažādas sastāvdaļas, lai nodrošinātu kopējo konstrukcijas izturību; precīzie gultņi samazina rotācijas berzes pretestību un uzlabo rotācijas precizitāti un gludumu; putekļu pārsegi bloķē putekļus, mitrumu un citus piemaisījumus no iekļūšanas un aizsargā iekšējās precizitātes sastāvdaļas. Katra daļa papildina viena otru, lai nodrošinātu stabilu un uzticamu vadošā slīdgredzena darbību.
2. Vadošo slīdgredzenu priekšrocības un īpašības
2.1. Spēka pārvades uzticamība
Iekārtas nepārtrauktas rotācijas apstākļos vadošajam slīdēšanas gredzenam ir lieliska spēka pārvades stabilitāte. Salīdzinājumā ar tradicionālo vadu savienojuma metodi, kad iekārtas daļas rotē, parastie vadi var ļoti viegli sapīties un salocīties, kas izraisīs līnijas bojājumus un ķēdes pārrāvumus, pārtraucot strāvas pārvadi un nopietni ietekmējot iekārtas darbību. Vadošais slīdošais gredzens veido uzticamu strāvas ceļu, izmantojot precīzu slīdošo kontaktu starp suku un slīdgredzenu, kas var nodrošināt nepārtrauktu un stabilu strāvas padevi neatkarīgi no iekārtas rotācijas veida. Piemēram, vēja turbīnā lāpstiņas griežas lielā ātrumā līdz ar vēju, un ātrums var sasniegt vairāk nekā desmit apgriezienus minūtē vai pat vairāk. Ģeneratoram nepārtraukti jāpārvērš vēja enerģija elektroenerģijā un jāpārsūta uz elektrotīklu. Kabīnē uzstādītajam vadošajam slīdēšanas gredzenam ir stabila jaudas pārvades jauda, lai nodrošinātu, ka lāpstiņu ilgstošas un nepārtrauktas rotācijas laikā elektriskā enerģija tiek vienmērīgi pārvadīta no rotējošā ģeneratora rotora gala uz stacionāro statoru un ārējo elektrotīklu. , izvairoties no elektroenerģijas ražošanas pārtraukumiem, ko izraisa līnijas problēmas, ievērojami uzlabojot vēja enerģijas ražošanas sistēmas uzticamību un elektroenerģijas ražošanas efektivitāti un liekot pamatu nepārtrauktai tīras enerģijas piegādei.
2.2 Kompakts dizains un ērta uzstādīšana
Vadošajam slīdgredzenam ir izsmalcināts un kompakts konstrukcijas dizains, un tam ir ievērojamas priekšrocības telpas izmantošanā. Mūsdienu aprīkojumam attīstoties miniaturizācijas un integrācijas virzienā, iekšējā telpa kļūst arvien vērtīgāka. Tradicionālie sarežģītie vadu savienojumi aizņem daudz vietas un var izraisīt arī līnijas traucējumu problēmas. Vadošie slīdgredzeni integrē vairākus vadošus ceļus kompaktā struktūrā, efektīvi samazinot iekārtas iekšējās elektroinstalācijas sarežģītību. Kā piemēru ņemiet viedās kameras. Viņiem ir jāpagriež par 360 grādiem, lai vienlaikus uzņemtu attēlus un pārraidītu video signālus, vadības signālus un jaudu. Ja tiek izmantota parasta elektroinstalācija, līnijas ir netīras un viegli bloķētas rotējošajos savienojumos. Iebūvētie mikrovadošie slīdgredzeni, kuru diametrs parasti ir tikai daži centimetri, var integrēt daudzkanālu signālu pārraidi. Kad kamera griežas elastīgi, līnijas ir regulāras un viegli uzstādāmas. To var viegli integrēt šaurajā kameras korpusā, kas ne tikai atbilst funkcionālajām prasībām, bet arī padara kopējo ierīci vienkāršu pēc izskata un kompaktu izmēru. To ir viegli uzstādīt un izvietot dažādos uzraudzības scenārijos, piemēram, PTZ kamerās drošības uzraudzībai un panorāmas kamerās viedajām mājām. Tāpat dronu jomā, lai sasniegtu tādas funkcijas kā lidojuma stāvokļa regulēšana, attēla pārraide un lidojuma vadības barošana, kompaktie vadošie slīdgredzeni ļauj bezpilota lidaparātiem sasniegt vairāku signālu un jaudas pārraidi ierobežotā telpā, samazinot svaru, vienlaikus nodrošinot lidojuma veiktspēju un aprīkojuma pārnesamības un funkcionālās integrācijas uzlabošanu.
2.3 Nodilumizturība, izturība pret koroziju un stabilitāte augstā temperatūrā
Sarežģītā un skarbā darba vidē vadošajiem slīdgredzeniem ir lieliska tolerance pret īpašiem materiāliem un izsmalcināta meistarība. Materiālu izvēles ziņā slīdgredzeni pārsvarā ir izgatavoti no nodilumizturīgiem un korozijizturīgiem dārgmetālu sakausējumiem, piemēram, zelta, sudraba, platīna sakausējumiem vai īpaši apstrādātiem vara sakausējumiem. Birstes ir izgatavotas no materiāliem uz grafīta bāzes vai dārgmetāla sukām ar labu pašeļļošanu, lai samazinātu berzes koeficientu un samazinātu nodilumu. Ražošanas procesa līmenī tiek izmantota precīza apstrāde, lai nodrošinātu, ka otas un slīdošie gredzeni cieši pieguļ un vienmērīgi saskaras, un virsma tiek apstrādāta ar īpašiem pārklājumiem vai apšuvumu, lai uzlabotu aizsardzības veiktspēju. Ņemot par piemēru vēja enerģijas nozari, jūras vēja turbīnas ilgstoši atrodas jūras vidē ar augstu mitruma līmeni un augstu sāls saturu, miglas saturu. Lielais sāls un mitruma daudzums gaisā ir ārkārtīgi kodīgs. Tajā pašā laikā ventilatora rumbas un kabīnes temperatūra darbības laikā ievērojami svārstās, un rotējošās daļas atrodas nepārtrauktā berzē. Šādos skarbos darba apstākļos vadošais slīdēšanas gredzens var efektīvi izturēt koroziju un uzturēt stabilu elektrisko veiktspēju ar augstas kvalitātes materiāliem un aizsardzības tehnoloģijām, nodrošinot stabilu un uzticamu ventilatora jaudas un signāla pārraidi tā gadu desmitiem ilgā darbības cikla laikā, ievērojami samazinot apkopes biežums un ekspluatācijas izmaksu samazināšana. Vēl viens piemērs ir metalurģijas rūpniecības kausēšanas krāsns perifērās iekārtas, kas ir piepildītas ar augstu temperatūru, putekļiem un stiprām skābju un sārmu gāzēm. Vadošā slīdgredzena augstās temperatūras izturība un izturība pret koroziju ļauj tam stabili darboties augstas temperatūras krāsns rotējošā materiāla sadales, temperatūras mērīšanas un vadības ierīcēs, nodrošinot vienmērīgu un nepārtrauktu ražošanas procesu, uzlabojot kopējo izturību. iekārtas, un samazināt vides faktoru radītās dīkstāves, nodrošinot stabilu atbalstu efektīvai un stabilai rūpnieciskās ražošanas darbībai.
3. Pielietojuma lauka analīze
3.1 Rūpnieciskā automatizācija
3.1.1. Roboti un robotu rokas
Rūpnieciskās automatizācijas procesā plaši izplatītais robotu un robotu roku pielietojums ir kļuvis par galveno virzītājspēku ražošanas efektivitātes uzlabošanai un ražošanas procesu optimizēšanai, un tajā neatņemama loma ir vadošajiem slīdgredzeniem. Robotu un robotu roku locītavas ir galvenie mezgli elastīgas kustības sasniegšanai. Šiem savienojumiem ir nepārtraukti jāgriežas un jālocās, lai veiktu sarežģītus un daudzveidīgus darbības uzdevumus, piemēram, satveršanu, pārvietošanu un montāžu. Vadošie slīdgredzeni ir uzstādīti savienojumos un var stabili pārraidīt jaudas un vadības signālus uz motoriem, sensoriem un dažādiem vadības komponentiem, kamēr savienojumi nepārtraukti griežas. Ņemot par piemēru automobiļu ražošanas nozari, automobiļu virsbūves metināšanas ražošanas līnijā robota rokai ir precīzi un ātri jāmetina un jāsamontē dažādas daļas virsbūves rāmī. Tā savienojumu augstfrekvences rotācijai nepieciešama nepārtraukta jauda un signāla pārraide. Vadošais slīdošais gredzens nodrošina vienmērīgu robota rokas izpildi sarežģītās darbību secībās, nodrošinot metināšanas procesa stabilitāti un efektivitāti, ievērojami uzlabojot automobiļu ražošanas automatizācijas pakāpi un ražošanas efektivitāti. Tāpat loģistikas un noliktavu nozarē roboti, kas tiek izmantoti kravu šķirošanai un paletēšanai, izmanto vadošus slīdēšanas gredzenus, lai panāktu elastīgu locītavu kustību, precīzi identificētu un satvertu kravu, pielāgotos dažādiem kravu veidiem un uzglabāšanas izkārtojumiem, paātrinātu loģistikas apgrozījumu un samazinātu darbaspēka izmaksas.
3.1.2. Ražošanas līniju aprīkojums
Rūpnieciskajās ražošanas līnijās daudzās ierīcēs ir rotējošas daļas, un vadošie slīdgredzeni nodrošina galveno atbalstu ražošanas līnijas nepārtrauktas darbības uzturēšanai. Kā parasto apstrādes palīgiekārtu rotējošo galdu plaši izmanto tādās ražošanas līnijās kā pārtikas iepakojums un elektroniskā ražošana. Tai ir nepārtraukti jārotē, lai panāktu daudzpusīgu produktu apstrādi, testēšanu vai iepakošanu. Vadošais slīdošais gredzens nodrošina nepārtrauktu strāvas padevi rotējošā galda rotācijas laikā un precīzi pārraida vadības signālu uz ķermeņiem, noteikšanas sensoriem un citām sastāvdaļām uz galda, lai nodrošinātu ražošanas procesa nepārtrauktību un precizitāti. Piemēram, pārtikas iepakošanas līnijā rotējošais galds virza produktu, lai secīgi pabeigtu pildījumu, aizzīmogošanu, marķēšanu un citus procesus. Vadošā slīdošā gredzena stabilā pārraides veiktspēja novērš dīkstāves, ko izraisa līnijas tinumi vai signāla pārtraukumi, un uzlabo iepakošanas efektivitāti un produktu kvalifikācijas līmeni. Rotējošās daļas, piemēram, rullīši un ķēdes rati konveijerā, ir arī vadošā slīdēšanas gredzena pielietojuma scenāriji. Tas nodrošina stabilu motora piedziņas spēka pārvadi, lai ražošanas līnijas materiālus varētu vienmērīgi pārsūtīt, sadarbojas ar augšējo un pakārtoto aprīkojumu, lai darbotos, uzlabo kopējo ražošanas ritmu, nodrošina stabilu garantiju liela mēroga rūpnieciskai ražošanai. , un tā ir viena no mūsdienu ražošanas galvenajām sastāvdaļām, lai panāktu efektīvu un stabilu ražošanu.
3.2. Enerģija un elektrība
3.2.1. Vēja turbīnas
Vēja enerģijas ražošanas jomā vadošie slīdgredzeni ir galvenais mezgls, kas nodrošina vēja turbīnu stabilu darbību un efektīvu enerģijas ražošanu. Vēja turbīnas parasti sastāv no vēja rotoriem, nacelām, torņiem un citām daļām. Vēja rotors uztver vēja enerģiju un virza ģeneratoru gondolā, lai tas grieztos un ražotu elektrību. Starp tiem ir relatīva rotācijas kustība starp vēja turbīnas rumbu un gondolu, un šeit ir uzstādīts vadošais slīdēšanas gredzens, lai veiktu jaudas un vadības signālu pārraidīšanas uzdevumu. No vienas puses, ģeneratora radītā maiņstrāva caur slīdgredzenu tiek pārsūtīta uz pārveidotāju, kas atrodas gondolā, pārveidota par jaudu, kas atbilst tīkla savienojuma prasībām, un pēc tam tiek pārsūtīta uz elektrotīklu; no otras puses, dažādi vadības sistēmas komandu signāli, piemēram, lāpstiņas slīpuma regulēšana, domāšanas virziena vadība un citi signāli, tiek precīzi pārraidīti uz rumbas izpildmehānismu, lai nodrošinātu, ka vēja turbīna reāllaikā pielāgo savu darbības stāvokli atbilstoši vēja ātruma un virziena izmaiņas. Pēc nozares datiem, megavatu klases vēja turbīnas lāpstiņu ātrums var sasniegt 10-20 apgriezienus minūtē. Šādos ātrgaitas rotācijas apstākļos vadošais slīdēšanas gredzens ar savu izcilo uzticamību nodrošina vēja enerģijas sistēmas ikgadējo izmantošanas stundu efektīvu palielināšanu un samazina elektroenerģijas ražošanas zudumus, ko izraisa pārvades atteices, kas ir ļoti svarīgi veicinot liela mēroga tīras enerģijas pieslēgumu tīklam un palīdzot pārveidot enerģētikas struktūru.
3.2.2. Siltuma un hidroenerģijas ražošana
Siltuma un hidroenerģijas ražošanas scenārijos vadošajiem slīdgredzeniem arī ir galvenā loma. Termoelektrostacijas lielais tvaika turbīnas ģenerators ģenerē elektroenerģiju, griežot tā rotoru lielā ātrumā. Vadošo slīdēšanas gredzenu izmanto, lai savienotu motora rotora tinumu ar ārējo statisko ķēdi, lai panāktu stabilu ierosmes strāvas ievadi, izveidotu rotējošu magnētisko lauku un nodrošinātu normālu ģeneratora enerģijas ražošanu. Tajā pašā laikā palīgiekārtu, piemēram, ogļu padeves, pūtēju, inducētās vilkmes ventilatoru un citu rotējošu iekārtu vadības sistēmā, vadošais slīdēšanas gredzens pārraida vadības signālus, precīzi noregulē iekārtas darbības parametrus, nodrošina stabilu degvielas padeves, ventilācijas darbību. un siltuma izkliedi, kā arī uztur efektīvu ģeneratora komplekta jaudu. Runājot par hidroenerģijas ražošanu, turbīnas skrējējs griežas lielā ātrumā ūdens plūsmas ietekmē, virzot ģeneratoru elektroenerģijas ražošanai. Vadošais slīdēšanas gredzens ir uzstādīts uz ģeneratora galvenās vārpstas, lai nodrošinātu vadības signālu, piemēram, jaudas izejas un ātruma regulēšanas un ierosmes, pārraidi. Dažāda veida hidroelektrostacijas, piemēram, parastās hidroelektrostacijas un sūknēšanas spēkstacijas, ir aprīkotas ar dažādu specifikāciju un veiktspējas vadītspējīgiem slīdgredzeniem atbilstoši turbīnas ātrumam un darbības apstākļiem, kas atbilst dažāda veida hidroenerģijas ražošanas scenārijiem no zemas un lielas jaudas. plūsma uz augstu augstumu un mazu plūsmu, nodrošinot stabilu elektroenerģijas piegādi un iepludinot vienmērīgu jaudas plūsmu sociālajā un ekonomiskajā attīstībā.
3.3. Inteliģenta drošība un uzraudzība
3.3.1. Viedās kameras
Inteliģentās drošības uzraudzības jomā viedās kameras nodrošina galveno atbalstu visaptverošai un beznāves leņķa uzraudzībai, un vadošie slīdgredzeni palīdz tām izlauzties cauri rotācijas barošanas avota un datu pārraides sašaurinājumam. Viedajām kamerām parasti ir jāpagriežas par 360 grādiem, lai paplašinātu uzraudzības lauku un uzņemtu attēlus visos virzienos. Tas prasa, lai nepārtrauktas rotācijas procesa laikā strāvas padeve būtu stabila, lai nodrošinātu normālu kameras darbību, un augstas izšķirtspējas video signālus un vadības instrukcijas var pārraidīt reāllaikā. Vadītspējīgi slīdēšanas gredzeni ir integrēti kameras panoramēšanas/sveres savienojumos, lai panāktu sinhronu jaudas, video signālu un vadības signālu pārraidi, ļaujot kamerai elastīgi pagriezties uz mērķa zonu un uzlabot uzraudzības diapazonu un precizitāti. Pilsētas satiksmes uzraudzības sistēmā inteliģentā lodveida kamera krustojumā izmanto vadošus slīdēšanas gredzenus, lai ātri pagrieztos, lai fiksētu satiksmes plūsmu un pārkāpumus, nodrošinot reāllaika attēlus satiksmes kontrolei un negadījumu pārvarēšanai; parku un kopienu drošības novērošanas ainās kamera patrulē apkārtējā vidē visos virzienos, laikus konstatē nenormālas situācijas un atgriežas novērošanas centrā, pastiprina drošības brīdinājuma iespējas, kā arī efektīvi uztur sabiedrisko drošību un kārtību.
3.3.2. Radara uzraudzības sistēma
Radara novērošanas sistēmai ir svarīgi uzdevumi militārās aizsardzības, laikapstākļu prognozēšanas, aviācijas uc jomās. Vadošais slīdošais gredzens nodrošina stabilu un nepārtrauktu radara antenas rotāciju, lai panāktu precīzu noteikšanu. Militārās izlūkošanas jomā uz zemes izvietotajiem pretgaisa aizsardzības radariem, kuģu radariem utt. ir nepieciešams nepārtraukti pagriezt antenu, lai meklētu un izsekotu gaisa mērķus. Vadošais slīdošais gredzens nodrošina, ka radaram rotācijas skenēšanas procesa laikā tiek nodrošināta stabila strāva raidītājam, uztvērējam un citām galvenajām sastāvdaļām. Tajā pašā laikā atklātais mērķa atbalss signāls un aprīkojuma statusa signāls tiek precīzi pārsūtīts uz signālu apstrādes centru, nodrošinot reāllaika izlūkdatus kaujas vadībai un palīdzot aizsargāt gaisa telpas drošību. Runājot par laikapstākļu prognozēšanu, laikapstākļu radars, griežot antenu, pārraida elektromagnētiskos viļņus atmosfērā, uztver atstarotas atbalsis no meteoroloģiskiem mērķiem, piemēram, lietus lāsēm un ledus kristāliem, un analizē laika apstākļus. Vadošais slīdošais gredzens nodrošina radara sistēmas nepārtrauktu darbību, pārsūta savāktos datus reāllaikā un palīdz meteoroloģiskajai nodaļai precīzi paredzēt laikapstākļu izmaiņas, piemēram, nokrišņus un vētras, nodrošinot galveno pamatu katastrofu novēršanai un seku mazināšanai, kā arī pavadot cilvēkus. ražošana un dzīve dažādās jomās.
3.4 Medicīnas aprīkojums
3.4.1. Medicīniskās attēlveidošanas iekārtas
Medicīniskās diagnostikas jomā medicīniskās attēlveidošanas iekārtas ir spēcīgs palīgs ārstiem, lai gūtu ieskatu cilvēka organisma iekšējos stāvokļos un precīzi diagnosticētu slimības. Vadītspējīgi slīdēšanas gredzeni nodrošina galvenās garantijas šo ierīču efektīvai darbībai. Ņemot par piemēru CT (datortomogrāfijas) un MRI (magnētiskās rezonanses attēlveidošanas) iekārtas, iekšpusē ir rotējošas daļas. DT iekārtas skenēšanas rāmim ir jāgriežas lielā ātrumā, lai virzītu rentgena cauruli, lai tā grieztos ap pacientu, lai savāktu tomogrāfiskā attēla datus dažādos leņķos; magnēti, gradienta spoles un citas MRI iekārtas sastāvdaļas arī griežas attēlveidošanas procesā, lai radītu precīzas magnētiskā lauka gradienta izmaiņas. Rotējošajos savienojumos ir uzstādīti vadoši slīdēšanas gredzeni, lai stabili pārraidītu elektroenerģiju, lai rotējošās daļas darbotos. Tajā pašā laikā liels daudzums savākto attēlu datu tiek pārraidīts uz datoru apstrādes sistēmu reāllaikā, lai nodrošinātu skaidrus un precīzus attēlus, nodrošinot ārstiem drošu diagnostikas bāzi. Saskaņā ar atsauksmēm no slimnīcas aprīkojuma lietošanas augstas kvalitātes vadošie slīdošie gredzeni efektīvi samazina artefaktus, signāla pārtraukumus un citas problēmas attēlveidošanas iekārtu darbībā, uzlabo diagnostikas precizitāti, tiem ir svarīga loma agrīnā slimības skrīningā, stāvokļa novērtēšanā un citās saitēs, un aizsargāt pacientu veselību.
3.4.2. Ķirurģiskie roboti
Kā modernās minimāli invazīvās ķirurģijas jaunākās tehnoloģijas, ķirurģiskie roboti pakāpeniski maina tradicionālo ķirurģisko modeli. Vadošie slīdošie gredzeni nodrošina galveno atbalstu precīzai un drošai ķirurģiskai operācijai. Ķirurģisko robotu robotizētās rokas simulē ārsta roku kustības un veic smalkas operācijas šaurā ķirurģiskajā telpā, piemēram, šūšanu, griešanu un audu atdalīšanu. Šīm robotu rokām ir elastīgi jāgriežas ar vairākām brīvības pakāpēm. Savienojumos ir uzstādīti vadītspējīgi slīdošie gredzeni, lai nodrošinātu nepārtrauktu strāvas padevi, ļaujot motoram vadīt robotu rokas, lai precīzi kustētos, vienlaikus pārraidot sensoru atgriezeniskās saites signālus, ļaujot ārstiem uztvert operācijas vietas spēka atgriezeniskās saites informāciju reāllaikā un realizēt cilvēka un mašīnas sadarbība.Darbība. Neiroķirurģijā ķirurģiskie roboti izmanto stabilu vadītspējīgu slīdošo gredzenu veiktspēju, lai precīzi sasniegtu sīkos smadzeņu bojājumus un samazinātu ķirurģiskas traumas risku; ortopēdiskās ķirurģijas jomā robotrokas palīdz implantēt protēzes un fiksēt lūzumu vietas, uzlabo ķirurģisko precizitāti un stabilitāti, kā arī veicina minimāli invazīvās ķirurģijas attīstību precīzākā un inteliģentākā virzienā, sniedzot pacientiem ķirurģiskas ārstēšanas pieredzi ar mazāku traumu un ātrāku. atveseļošanās.
IV. Tirgus statuss un tendences
4.1. Tirgus lielums un izaugsme
Pēdējos gados globālais vadošo slīdošo gredzenu tirgus ir uzrādījis stabilu pieauguma tendenci. Saskaņā ar autoritatīvu tirgus izpētes institūciju datiem globālais vadošo slīdgredzenu tirgus apjoms 2023. gadā sasniegs aptuveni 6,35 miljardus RMB, un ir sagaidāms, ka līdz 2028. gadam globālā tirgus apjoms pieaugs līdz aptuveni 8 miljardiem RMB pie vidējā saliktā gada pieauguma. likme ir aptuveni 4,0%. Reģionālā sadalījuma ziņā Āzijas un Klusā okeāna reģions ieņem lielāko pasaules tirgus daļu, kas 2023. gadā veido aptuveni 48,4 %. Tas galvenokārt ir saistīts ar Ķīnas, Japānas, Dienvidkorejas un citu valstu enerģisko attīstību ražošanas jomā. elektroniskās informācijas nozare, jauna enerģija utt., un pieprasījums pēc vadošiem slīdgredzeniem joprojām ir liels. Tostarp Ķīna kā pasaulē lielākā ražošanas bāze ir devusi spēcīgu impulsu vadošo slīdošo gredzenu tirgum, strauji attīstoties tādām nozarēm kā rūpnieciskā automatizācija, viedā drošība un jaunas enerģijas iekārtas. 2023. gadā Ķīnas vadošo slīdgredzenu tirgus apjoms pieaugs par 5,6% salīdzinājumā ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu, un sagaidāms, ka tas turpinās saglabāt ievērojamu pieauguma tempu arī nākotnē. Svarīgi tirgi ir arī Eiropa un Ziemeļamerika. Ar savu dziļo rūpniecisko pamatu, augstas klases pieprasījumu aviācijas un kosmosa jomā un nepārtrauktu automobiļu rūpniecības modernizāciju, tie ieņem ievērojamu tirgus daļu attiecīgi aptuveni 25% un 20% apmērā, un tirgus apjoms ir nepārtraukti pieaudzis, kas būtībā ir tāds pats kā globālā tirgus pieauguma temps. Līdz ar infrastruktūras būvniecības un rūpniecības modernizācijas paātrināto attīstību jaunajās tirgus ekonomikas valstīs, piemēram, Indijā un Brazīlijā, vadošo slīdgredzenu tirgus šajos reģionos arī nākotnē parādīs milzīgu izaugsmes potenciālu, un ir sagaidāms, ka tas kļūs par jaunu tirgus izaugsmes punktu.
4.2. Sacensību ainava
Pašlaik globālajā vadošo slīdošo gredzenu tirgū valda liela konkurence, un tajā ir daudz dalībnieku. Galvenie uzņēmumi ieņem lielu tirgus daļu ar savu dziļo tehnisko uzkrājumu, progresīvām produktu izpētes un attīstības iespējām un plašajiem tirgus kanāliem. Starptautiskie giganti, piemēram, Parker no Amerikas Savienotajām Valstīm, MOOG no ASV, COBHAM no Francijas un MORGAN no Vācijas, paļaujoties uz saviem ilgtermiņa centieniem augstākās klases jomās, piemēram, aviācijā, militārajā un valsts aizsardzībā, ir apguvuši pamattehnoloģijas. , tiem ir lieliska produkta veiktspēja un liela zīmola ietekme. Tie ieņem vadošo pozīciju augstākās klases vadošo slīdgredzenu tirgū. Viņu produkti tiek plaši izmantoti galvenajā aprīkojumā, piemēram, satelītos, raķetēs un augstākās klases lidmašīnās, un tie atbilst visstingrākajiem nozares standartiem scenārijos ar īpaši augstām prasībām attiecībā uz precizitāti, uzticamību un izturību pret ekstremālām vidēm. Salīdzinājumam, vietējie uzņēmumi, piemēram, Mofulon Technology, Kaizhong Precision, Quansheng Electromechanical un Jiachi Electronics, pēdējos gados ir strauji attīstījušies. Nepārtraukti palielinot ieguldījumus pētniecībā un attīstībā, viņi ir sasnieguši tehnoloģiskus sasniegumus dažos segmentos, un to produktu rentabilitātes priekšrocības ir kļuvušas ievērojamas. Viņi pakāpeniski ir sagrābuši tirgus daļu zemās un vidējās klases tirgos un pakāpeniski iekļuvuši augstākās klases tirgū. Piemēram, segmentētajos tirgos, piemēram, robotu savienojumu slīdgredzeni rūpnieciskās automatizācijas jomā un augstas izšķirtspējas video signāla slīdgredzeni drošības uzraudzības jomā, vietējie uzņēmumi ir ieguvuši daudzu vietējo klientu labvēlību ar saviem lokalizētajiem pakalpojumiem un spēja ātri reaģēt uz tirgus pieprasījumu. Tomēr kopumā manas valsts augstas klases vadošajiem slīdgredzeniem joprojām ir zināma atkarība no importa, jo īpaši augstas klases izstrādājumos ar augstu precizitāti, īpaši lielu ātrumu un ekstremāliem darba apstākļiem. Starptautisko gigantu tehniskās barjeras ir salīdzinoši augstas, un vietējiem uzņēmumiem joprojām ir jāturpina panākt, lai palielinātu savu konkurētspēju pasaules tirgū.
4.3. Tehnoloģisko inovāciju tendences
Raugoties nākotnē, vadošo slīdgredzenu tehnoloģiskās inovācijas temps paātrinās, parādot daudzdimensionālu attīstības tendenci. No vienas puses, ir parādījusies optiskās šķiedras slīdēšanas gredzenu tehnoloģija. Plaši popularizējot optisko sakaru tehnoloģiju datu pārraides jomā, pieaug signālu pārraides scenāriju skaits, kuriem nepieciešams lielāks joslas platums un mazāki zudumi, un ir parādījušies optiskās šķiedras slīdgredzeni. Tas izmanto optisko signālu pārraidi, lai aizstātu tradicionālo elektrisko signālu pārraidi, efektīvi novērš elektromagnētiskos traucējumus un ievērojami uzlabo pārraides ātrumu un jaudu. Tas tiek pakāpeniski popularizēts un izmantots tādās jomās kā 5G bāzes stacijas antenas rotācijas savienojums, augstas izšķirtspējas videonovērošanas panorāmas slīpums un kosmosa optiskās attālās uzrādes iekārtas, kurām ir stingras prasības attiecībā uz signāla kvalitāti un pārraides ātrumu, un paredzams, ka tas ieviesīs vadošo slīdošo gredzenu tehnoloģijas optiskās komunikācijas laikmets. No otras puses, pieaug pieprasījums pēc ātrgaitas un augstfrekvences slīdgredzeniem. Uzlabotās ražošanas jomās, piemēram, pusvadītāju ražošanā un elektroniskās precizitātes testēšanā, iekārtu ātrums nepārtraukti palielinās, un pieprasījums pēc augstfrekvences signālu pārraides ir steidzams. Par galveno ir kļuvusi slīdošo gredzenu izpēte un izstrāde, kas pielāgojas ātrgaitas un augstfrekvences signāla stabilai pārraidei. Optimizējot birstes un slīdgredzena materiālus un uzlabojot kontaktu struktūras dizainu, kontakta pretestību, nodilumu un signāla vājināšanos ātrgaitas rotācijas laikā var samazināt, lai nodrošinātu GHz līmeņa augstfrekvences signāla pārraidi un nodrošinātu efektīvu iekārtas darbību. . Turklāt nozīmīgs attīstības virziens ir arī miniatūrie slīdošie gredzeni. Pieaugot tādām nozarēm kā lietu internets, valkājamas ierīces un mikromedicīniskās ierīces, ir palielinājies pieprasījums pēc vadošiem slīdgredzeniem ar mazu izmēru, zemu enerģijas patēriņu un daudzfunkcionālu integrāciju. Izmantojot mikronano apstrādes tehnoloģiju un jaunu materiālu pielietošanu, slīdgredzena izmērs tiek samazināts līdz milimetru vai pat mikronu līmenim, un tiek integrētas barošanas, datu un vadības signāla pārraides funkcijas, lai nodrošinātu kodolenerģijas un signāla mijiedarbību. atbalsts mikrointeliģentām ierīcēm, veicināt dažādu nozaru virzību uz miniaturizāciju un intelektu, kā arī turpināt paplašināt vadošo slīdgredzenu pielietojuma robežas.
V. Galvenie apsvērumi
5.1 Materiālu izvēle
Vadošo slīdgredzenu materiāla izvēle ir ļoti svarīga un tieši saistīta ar to veiktspēju, kalpošanas laiku un uzticamību. Tas ir jāapsver vispusīgi, pamatojoties uz vairākiem faktoriem, piemēram, lietojumprogrammu scenārijiem un pašreizējām prasībām. Runājot par vadošajiem materiāliem, slīdgredzenos parasti tiek izmantoti dārgmetālu sakausējumi, piemēram, varš, sudrabs un zelts, vai īpaši apstrādāti vara sakausējumi. Piemēram, elektroniskajās iekārtās un medicīniskās attēlveidošanas iekārtās ar augstas precizitātes un zemas pretestības prasībām zelta sakausējuma slīdgredzeni var nodrošināt precīzu vāju elektrisko signālu pārraidi un samazināt signāla vājināšanos to izcilās vadītspējas un izturības pret koroziju dēļ. Rūpnieciskajiem motoriem un vēja enerģijas iekārtām ar lielu strāvas pārvadi augstas tīrības pakāpes vara sakausējuma slīdgredzeni var ne tikai atbilst strāvas pārvades prasībām, bet arī tiem ir salīdzinoši kontrolējamas izmaksas. Suku materiālos galvenokārt tiek izmantoti materiāli uz grafīta bāzes un dārgmetālu sakausējumu otas. Grafīta sukām ir laba pašeļļošana, kas var samazināt berzes koeficientu un samazināt nodilumu. Tie ir piemēroti iekārtām ar mazu ātrumu un augstu jutību pret suku zudumiem. Dārgmetālu sukām (piemēram, pallādija un zelta sakausējuma sukām) ir spēcīga vadītspēja un zema kontakta pretestība. Tos bieži izmanto ātrgaitas, augstas precizitātes un augstas kvalitātes signāla gadījumos, piemēram, aviācijas un kosmosa aprīkojuma navigācijas rotējošās daļās un pusvadītāju ražošanas iekārtu vafeļu pārraides mehānismos. Nevajadzētu ignorēt arī izolācijas materiālus. Izplatītākie ir politetrafluoretilēns (PTFE) un epoksīdsveķi. PTFE ir lieliska izolācijas veiktspēja, augsta temperatūras izturība un spēcīga ķīmiskā stabilitāte. To plaši izmanto ķīmisko reaktoru maisīšanas ierīču un dziļjūras izpētes iekārtu rotējošo savienojumu vadošajos slīdēšanas gredzenos augstā temperatūrā un stiprā skābju un sārmu vidē, lai nodrošinātu uzticamu izolāciju starp katru vadošo ceļu, novērstu īssavienojumu atteices un nodrošinātu stabilitāti. iekārtas darbība.
5.2. Vadošo suku apkope un nomaiņa
Kā vadošā slīdgredzena galvenā neaizsargātā daļa, regulārai apkopei un savlaicīgai vadošās sukas nomaiņai ir liela nozīme, lai nodrošinātu iekārtas normālu darbību. Tā kā birste pakāpeniski nodilst un veidos putekļus nepārtrauktas berzes saskares laikā ar slīdgredzenu, kontakta pretestība palielināsies, ietekmējot strāvas pārraides efektivitāti un pat izraisot dzirksteles, signāla pārtraukumus un citas problēmas, tāpēc ir nepieciešams regulāras apkopes mehānisms. izveidota. Vispārīgi runājot, atkarībā no iekārtas darbības intensitātes un darba vides apkopes cikls svārstās no vairākām nedēļām līdz vairākiem mēnešiem. Piemēram, vadošie slīdgredzeni kalnrūpniecības iekārtās un metalurģijas apstrādes iekārtās ar nopietnu putekļu piesārņojumu var būt jāpārbauda un jāuztur katru nedēļu; savukārt biroja automatizācijas iekārtu slīdēšanas gredzeni ar iekštelpu vidi un stabilu darbību var tikt pagarināti līdz vairākiem mēnešiem. Apkopes laikā vispirms ir jāizslēdz iekārta, jāpārtrauc slīdēšanas gredzena strāva un jāizmanto īpaši tīrīšanas instrumenti un reaģenti, lai maigi noņemtu putekļus un eļļu no birstes un slīdgredzena virsmas, lai nesabojātu saskares virsmu; tajā pašā laikā pārbaudiet birstes elastīgo spiedienu, lai pārliecinātos, ka tā cieši pieguļ slīdēšanas gredzenam. Pārmērīgs spiediens var viegli palielināt nodilumu, un pārāk mazs spiediens var izraisīt sliktu kontaktu. Kad suka ir nolietojusies līdz vienai trešdaļai līdz pusei no sākotnējā augstuma, tā jānomaina. Nomainot birsti, noteikti izmantojiet produktus, kas atbilst oriģinālajām specifikācijām, modeļiem un materiāliem, lai nodrošinātu vienmērīgu kontakta veiktspēju. Pēc uzstādīšanas vēlreiz jāpārbauda kontaktu pretestība un darbības stabilitāte, lai novērstu iekārtu atteices un izslēgšanas birstes problēmu dēļ, kā arī nodrošinātu vienmērīgus ražošanas un darbības procesus.
5.3. Uzticamības pārbaude
Lai nodrošinātu, ka vadošais slīdgredzens darbojas stabili un uzticami sarežģītos un kritiskos pielietojuma scenārijos, būtiska ir stingra uzticamības pārbaude. Pretestības pārbaude ir pamata testēšanas projekts. Izmantojot augstas precizitātes pretestības mērinstrumentus, katra slīdgredzena ceļa kontakta pretestība tiek mērīta dažādos statiskās un dinamiskās rotācijas darba apstākļos. Pretestības vērtībai ir jābūt stabilai un jāatbilst projektēšanas standartiem ar ļoti mazu svārstību diapazonu. Piemēram, slīdēšanas gredzenos, ko izmanto elektroniskās precizitātes pārbaudes iekārtās, pārmērīgas kontaktu pretestības izmaiņas izraisīs testa datu kļūdu pieaugumu, ietekmējot produktu kvalitātes kontroli. Sprieguma izturības pārbaude simulē augstsprieguma triecienu, ar kuru iekārta var saskarties darbības laikā. Slīdgredzenam uz noteiktu laiku tiek pielikts testa spriegums, kas vairākas reizes pārsniedz nominālo spriegumu, lai pārbaudītu, vai izolācijas materiāls un izolācijas sprauga var to efektīvi izturēt, novērst izolācijas pārrāvumus un īssavienojumu atteices, ko izraisa pārsprieguma faktiskā izmantošana, un nodrošināt personāla un aprīkojuma drošību. Tas ir īpaši svarīgi, pārbaudot vadošus slīdgredzenus, kas atbalsta energosistēmas un augstsprieguma elektroiekārtas. Kosmosa jomā satelītu un kosmosa kuģu vadošajiem slīdgredzeniem ir jāveic visaptveroši testi simulētās ekstremālās temperatūras, vakuuma un radiācijas vidēs kosmosā, lai nodrošinātu drošu darbību sarežģītā kosmiskā vidē un nepārprotamu signālu un jaudas pārraidi; automatizēto ražošanas līniju slīdgredzeniem augstākās klases ražošanas nozarēs ir jāveic ilgtermiņa, augstas intensitātes noguruma testi, simulējot desmitiem tūkstošu vai pat simtiem tūkstošu rotācijas ciklu, lai pārbaudītu to nodilumizturību un stabilitāti, ieliekot stabilu pamatu liela apjoma, nepārtrauktai ražošanai. Jebkurš smalks uzticamības risks var izraisīt lielus ražošanas zudumus un drošības riskus. Stingra pārbaude ir galvenā aizsardzības līnija kvalitātes nodrošināšanai.
VI. Secinājums un perspektīva
Kā neaizstājams galvenais komponents mūsdienu elektromehāniskajās sistēmās vadošajiem slīdgredzeniem ir būtiska nozīme daudzās jomās, piemēram, rūpnieciskajā automatizācijā, enerģētikā un enerģijā, viedajā drošībā un medicīnas iekārtās. Ar savu unikālo konstrukcijas dizainu un izcilajām veiktspējas priekšrocībām tas ir pārvarējis rotējošo iekārtu jaudas un signālu pārraides sašaurinājumu, nodrošinājis dažādu sarežģītu sistēmu stabilu darbību, kā arī veicinājis tehnoloģisko progresu un rūpniecisko modernizāciju nozarē.
No tirgus līmeņa globālais vadošo slīdošo gredzenu tirgus ir nepārtraukti audzis, Āzijas un Klusā okeāna reģionam kļūstot par galveno izaugsmes spēku. Ķīna ir devusi spēcīgu impulsu nozares attīstībai ar savu milzīgo ražošanas bāzi un jauno nozaru pieaugumu. Neskatoties uz sīvo konkurenci, vietējie un ārvalstu uzņēmumi ir parādījuši savu varēšanu dažādos tirgus segmentos, taču augstākās klases produktos joprojām dominē starptautiskie milži. Vietējie uzņēmumi virzās uz priekšu, virzoties uz augstākās klases attīstību un pakāpeniski samazinot atšķirību.
Raugoties nākotnē, ar nepārtrauktiem zinātnes un tehnoloģiju jauninājumiem, vadošo slīdošo gredzenu tehnoloģija ievadīs plašāku pasauli. No vienas puses, progresīvās tehnoloģijas, piemēram, optisko šķiedru slīdošie gredzeni, ātrgaitas un augstfrekvences slīdgredzeni un miniaturizēti slīdgredzeni, spīdēs, izpildot stingras prasības attiecībā uz lielu ātrumu, lielu joslas platumu un miniaturizāciju tādās jaunās jomās kā kā 5G sakari, pusvadītāju ražošana un lietiskais internets, kā arī paplašinot lietojumprogrammu robežas; no otras puses, starpdomēnu integrācija un inovācija kļūs par tendenci, kas ir dziļi saistīta ar mākslīgo intelektu, lielajiem datiem un jaunām materiālu tehnoloģijām, radot produktus, kas ir viedāki, adaptīvāki un pielāgojamāki ekstremālām vidēm, nodrošinot galveno atbalstu. visprogresīvākajiem pētījumiem, piemēram, kosmosa, dziļjūras izpēte un kvantu skaitļošana, kā arī nepārtraukta globālās zinātnes un tehnoloģiju nozares ekosistēmas stiprināšana, palīdzot cilvēcei virzīties uz augstāku tehnoloģiju laikmetu.
Izlikšanas laiks: 08.01.2025