Vòng trượt là gì?
Vòng trượt là một thiết bị cơ điện kết hợp với chổi than cho phép truyền công suất và tín hiệu điện từ cơ cấu đứng yên sang cơ cấu quay. Còn được gọi là khớp điện quay, bộ thu hoặc khớp xoay điện, một vòng trượt có thể được sử dụng trong bất kỳ hệ thống cơ điện nào yêu cầu quay không hạn chế, gián đoạn hoặc liên tục trong khi truyền tín hiệu điện, tín hiệu tương tự, kỹ thuật số hoặc RF và / hoặc dữ liệu. Nó có thể cải thiện hiệu suất cơ học, đơn giản hóa hoạt động của hệ thống và loại bỏ các dây dễ bị hư hỏng treo lủng lẳng trên các khớp có thể di chuyển được.
Trong khi mục tiêu chính của vòng trượt là truyền điện và tín hiệu điện, thì kích thước vật lý, môi trường hoạt động, tốc độ quay và các hạn chế kinh tế thường ảnh hưởng đến loại bao bì phải được sử dụng.
Các yêu cầu của khách hàng và mục tiêu chi phí là những yếu tố quan trọng trong việc đưa ra các quyết định dẫn đến sự phát triển của một thiết kế vòng trượt thành công. Bốn yếu tố chính là:
■ thông số kỹ thuật điện
■ bao bì cơ khí
■ môi trường hoạt động
■ chi phí
Thông số kỹ thuật Điện
Vòng trượt được sử dụng để truyền tín hiệu điện, tín hiệu tương tự, RF và dữ liệu thông qua một bộ phận quay. Số lượng mạch, loại tín hiệu và các yêu cầu về khả năng chống nhiễu điện của hệ thống đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định các ràng buộc thiết kế vật lý áp dụng cho thiết kế vòng trượt. Ví dụ, các mạch công suất cao yêu cầu các đường dẫn điện lớn hơn và khoảng cách giữa các đường dẫn lớn hơn để tăng độ bền điện môi. Các mạch dữ liệu và tương tự, mặc dù hẹp hơn về mặt vật lý so với các mạch nguồn, nhưng cũng đòi hỏi sự cẩn thận trong thiết kế của chúng để giảm thiểu ảnh hưởng của việc nói chuyện chéo hoặc giao thoa giữa các đường dẫn tín hiệu. Đối với tốc độ thấp, các ứng dụng hiện tại thấp, có thể sử dụng hệ thống tiếp xúc bàn chải / vòng vàng trên vàng. Sự kết hợp này tạo ra các cấu hình đóng gói nhỏ nhất như được thể hiện trong các vòng trượt dạng viên nén nhỏ gọn AOOD. Đối với nhu cầu tốc độ và dòng điện cao hơn, người ta sử dụng sự kết hợp của chổi than chì bằng bạc composite và vòng bạc. Các cụm này thường yêu cầu kích thước gói lớn hơn và được thể hiện dưới các vòng trượt của lỗ khoan. Sử dụng một trong hai phương pháp, hầu hết các mạch vòng trượt đều có những thay đổi về điện trở tiếp xúc động khoảng 10 mili giây.
Bao bì cơ khí
Các cân nhắc về bao bì trong việc thiết kế một vòng trượt thường không đơn giản như các yêu cầu về điện. Nhiều thiết kế vòng trượt yêu cầu cáp và trục lắp đặt hoặc phương tiện đi qua vòng trượt. Các yêu cầu này thường quy định kích thước đường kính trong của đơn vị. AOOD cung cấp nhiều loại cụm vòng trượt qua lỗ khoan. Các thiết kế khác yêu cầu vòng trượt phải cực kỳ nhỏ so với đường kính hoặc từ độ cao. Trong các trường hợp khác, không gian có sẵn cho vòng trượt bị hạn chế, yêu cầu các bộ phận của vòng trượt được cung cấp riêng biệt hoặc vòng trượt được tích hợp với động cơ, cảm biến vị trí, khớp quay sợi quang hoặc khớp quay RF trong một gói tích hợp . Dựa trên công nghệ vòng trượt tinh vi, AOOD cho phép đáp ứng tất cả các yêu cầu phức tạp này trong một hệ thống vòng trượt nhỏ gọn hoàn chỉnh.
Môi trường hoạt động
Môi trường mà vòng trượt được yêu cầu hoạt động có ảnh hưởng đến thiết kế vòng trượt theo nhiều cách. Tốc độ quay, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, sốc & rung và tiếp xúc với vật liệu ăn mòn ảnh hưởng đến việc lựa chọn vòng bi, lựa chọn vật liệu bên ngoài, lắp mặt bích và thậm chí cả lựa chọn hệ thống cáp. Theo thông lệ tiêu chuẩn, AOOD sử dụng vỏ nhôm nhẹ cho vòng trượt đóng gói. Vỏ thép không gỉ nặng hơn, nhưng nó cần thiết cho môi trường biển, dưới nước, ăn mòn và các môi trường khắc nghiệt khác.
Cách chỉ định vòng trượt
Vòng trượt luôn là một phần của một cơ chế lớn hơn với nhu cầu truyền công suất và tín hiệu điện cụ thể qua một bề mặt quay. Cơ chế của vòng trượt là một phần hoạt động trong môi trường như máy bay hoặc hệ thống ăng ten radar. Do đó, để tạo ra một thiết kế vòng trượt sẽ thành công trong ứng dụng của nó, ba tiêu chí phải được thỏa mãn:
1. Kích thước vật lý, bao gồm sắp xếp tệp đính kèm và các tính năng tháo xoay
2. Mô tả các mạch yêu cầu, bao gồm dòng điện và điện áp tối đa
3. Môi trường hoạt động, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, các yêu cầu về sương muối, sốc, rung
Các yêu cầu chi tiết hơn về vòng trượt bao gồm:
■ Điện trở tối đa giữa rôto và stato
■ Cách ly giữa các mạch
■ Cách ly với các nguồn EMI bên ngoài vỏ vòng trượt
■ Bắt đầu và chạy mô-men xoắn
■ Cân nặng
■ Mô tả mạch dữ liệu
Các tính năng bổ sung phổ biến có thể được kết hợp trong cụm vòng trượt bao gồm:
■ Kết nối
■ Người phân giải
■ Mã hoá
■ Công đoàn luân chuyển chất lỏng
■ Coax rotary đoàn
■ Khớp quay sợi quang
AOOD sẽ giúp bạn xác định nhu cầu vòng trượt của bạn và chọn mô hình tối ưu cho các yêu cầu thiết kế của bạn.