Ingiant technologie|Industrie nieuw|Jan 8.2025
1. Overzicht van geleidende slipringen
1.1 Definitie
Geleidende slipringen, ook bekend als collectorringen, roterende elektrische interfaces, slipringen, collectorringen, enz., Zijn belangrijke elektromechanische componenten die de transmissie van elektrische energie en signalen tussen twee relatief roterende mechanismen realiseren. Op veel gebieden, wanneer de apparatuur rotatiebeweging heeft en een stabiele overdracht van stroom en signalen moet handhaven, worden geleide slipringen een onmisbare component. Het verbreekt de beperkingen van traditionele draadverbindingen in roterende scenario's, waardoor de apparatuur 360 graden zonder beperkingen kan roteren, waardoor problemen zoals verstrengeling en draaien van draad worden vermeden. Het wordt veel gebruikt in ruimtevaart, industriële automatisering, medische apparatuur, opwekking van windenergie, beveiligingsmonitoring, robots en andere industrieën, en biedt een solide garantie voor verschillende complexe elektromechanische systemen om multifunctionele, zeer nauwkeurige en continue rotatiebeweging te bereiken. Het kan het "zenuwcentrum" worden genoemd van moderne high-end intelligente apparatuur.
1.2 Werkprincipe
Het kernwerkprincipe van de geleidende slipring is gebaseerd op huidige transmissie en roterende verbindingstechnologie. Het bestaat voornamelijk uit twee delen: geleidende borstels en slipringen. Het slipringgedeelte is geïnstalleerd op de roterende as en roteert met de as, terwijl de geleidingsborstel in het stationaire gedeelte is bevestigd en in nauw contact staat met de slipring. Wanneer stroom of signaal tussen roterende onderdelen en vaste delen moet worden overgedragen, wordt een stabiele elektrische verbinding gevormd door het schuifcontact tussen de geleidingsborstel en de slipring om een stroomlus te bouwen. Terwijl de apparatuur roteert, blijft de slipring roteren en het contactpunt tussen de geleidingsborstel en de slipring blijft veranderen. Vanwege de elastische druk van de borstel en het redelijke structurele ontwerp, behouden de twee echter altijd goed contact, zodat elektrische energie, bedieningssignalen, gegevenssignalen, enz. Continu en stabiel kunnen worden verzonden, waardoor ononderbroken voeding en informatie kan worden bereikt Interactie van het roterende lichaam tijdens beweging.
1.3 Structurele samenstelling
De structuur van de geleidende slipring omvat hoofdzakelijk belangrijke componenten zoals slipringen, geleidende borstels, statoren en rotoren. Slipringen zijn meestal gemaakt van materialen met uitstekende geleidende eigenschappen, zoals edelmetaallegeringen zoals koper, zilver en goud, die niet alleen kunnen zorgen voor een lage weerstand en hoog rendementstroomtransmissie, maar ook een goede slijtvastheid en corrosieweerstand hebben tegenover met langdurige rotatiewrijving en complexe werkomgevingen. Geleidende borstels zijn meestal gemaakt van edelmetaallegeringen of grafiet en andere materialen met een goede geleidbaarheid en zelfvermindering. Ze bevinden zich in een specifieke vorm (zoals "II" type) en zijn symmetrisch dubbel samengevoegd met de ringgroef van de slipring. Met behulp van de elastische druk van de borstel passen ze de slipring strak om een nauwkeurige transmissie van signalen en stromen te bereiken. De stator is het stationaire deel, dat de vaste structurele energie van de apparatuur verbindt en een stabiele ondersteuning biedt voor de geleidende borstel; De rotor is het roterende onderdeel, dat is verbonden met de roterende structuur van de apparatuur en er synchroon mee roteert, waardoor de slipring wordt gedreven om te roteren. Bovendien omvat het ook hulpcomponenten zoals isolatiematerialen, lijmmaterialen, gecombineerde beugels, precisielagers en stofafdekkingen. Isolerende materialen worden gebruikt om verschillende geleidende paden te isoleren om kort circuits te voorkomen; Lijmmaterialen zorgen voor een stabiele combinatie tussen componenten; Gecombineerde beugels dragen verschillende componenten om de algehele structurele sterkte te garanderen; Precislagers verminderen de weerstand van rotatiewrijvingsweerstand en verbeteren de rotatie -nauwkeurigheid en gladheid; Stof bedekt blokstof, vocht en andere onzuiverheden tegen binnenvallen en beschermen interne precisiecomponenten. Elk deel vult elkaar aan om de stabiele en betrouwbare werking van de geleidende slipring te waarborgen.
2. Voordelen en kenmerken van geleidende slipringen
2.1 Betrouwbaarheid van stroomoverdracht
Onder de staat van continue rotatie van de apparatuur, vertoont de geleidende slipring een uitstekende stabiliteit van de stroomtransmissie. In vergelijking met de traditionele draadverbindingsmethode, wanneer de apparatuuronderdelen roteren, zijn gewone draden zeer gemakkelijk te verstrikt en geknikt, wat lijnschade en circuitbreuk zal veroorzaken, de stroomoverdracht onderbreekt en de werking van de apparatuur ernstig beïnvloedt. De geleidende slipring bouwt een betrouwbaar stroompad door het precieze glijdende contact tussen de borstel en de slipring, die kan zorgen voor de continue en stabiele stroomstroom, ongeacht hoe de apparatuur roteert. In een windturbine roteren de messen bijvoorbeeld op hoge snelheid met de wind en kan de snelheid meer dan tien revoluties per minuut of zelfs hoger bereiken. De generator moet continu windenergie omzetten in elektrische energie en deze naar het power grid overbrengen. De geleidende slipring die in de cabine is geïnstalleerd, heeft een stabiele vermogenstransmissiecapaciteit om ervoor te zorgen dat tijdens de langdurige en ononderbroken rotatie van de bladen de elektrische energie soepel wordt overgedragen van de roterende generatorrotor-uiteinde naar de stationaire stator en het externe stroomrooster , het vermijden van onderbrekingen van stroomopwekking veroorzaakt door lijnproblemen, het aanzienlijk verbeteren van de betrouwbaarheid en de efficiëntie van de stroomopwekking van het windenergie -generatiesysteem en het leggen van de basis voor de continue toevoer van schone energie.
2.2 Compact ontwerp en handige installatie
De geleidende slipring heeft een geavanceerd en compact structureel ontwerp en heeft aanzienlijke voordelen in het gebruik van ruimtevaart. Naarmate moderne apparatuur zich ontwikkelt in de richting van miniaturisatie en integratie, wordt de interne ruimte steeds kostbaarder. Traditionele complexe bedradingsverbindingen nemen veel ruimte in beslag en kunnen ook lijninterferentieproblemen veroorzaken. Geleidende slipringen integreren meerdere geleidende routes in een compacte structuur, waardoor de complexiteit van interne bedrading van de apparatuur effectief wordt verminderd. Neem slimme camera's als voorbeeld. Ze moeten 360 graden roteren om afbeeldingen vast te leggen en videosignalen te verzenden, tegelijkertijd signalen en stroom te besturen. Als gewone bedrading wordt gebruikt, zijn de lijnen rommelig en gemakkelijk geblokkeerd bij de roterende gewrichten. De ingebouwde micro geleidende slipringen, die meestal slechts een paar centimeter in diameter zijn, kunnen multi-channel signaaltransmissie integreren. Wanneer de camera flexibel roteert, zijn de lijnen regelmatig en gemakkelijk te installeren. Het kan eenvoudig worden geïntegreerd in de smalle camerabehuizing, die niet alleen voldoet aan de functionele vereisten, maar ook het algehele apparaat eenvoudig in uiterlijk en compact in grootte maakt. Het is gemakkelijk te installeren en te implementeren in verschillende monitoringscenario's, zoals PTZ -camera's voor beveiligingsmonitoring en panoramische camera's voor slimme huizen. Evenzo, op het gebied van drones, om functies te bereiken zoals aanpassing van de vluchthouding, beeldtransmissie en vluchtbesturingsvoeding, kunnen compacte geleidende slipringen drones meerdere signaal- en stroomoverdracht in een beperkte ruimte bereiken, het gewicht verminderen terwijl het wordt gewaarborgd terwijl het wordt gewaarborgd terwijl het wordt gewaarborgd terwijl het gewicht is, vluchtprestaties en het verbeteren van de draagbaarheid en functionele integratie van de apparatuur.
2.3 Draagweerstand, corrosieweerstand en stabiliteit met hoge temperatuur
Gecompliceerde en harde werkomgevingen hebben geleidende slipringen een uitstekende tolerantie met speciale materialen en voortreffelijk vakmanschap. In termen van materiaalselectie zijn slipringen meestal gemaakt van slijtvaste en corrosiebestendige edelmetaallegeringen, zoals goud, zilver, platinalegeringen of speciaal behandelde koperen legeringen. De borstels zijn gemaakt van op grafiet gebaseerde materialen of edelmetalen borstels met een goede zelfmacht om de wrijvingscoëfficiënt te verminderen en slijtage te verminderen. Op het productieprocesniveau wordt precisiebewerking gebruikt om ervoor te zorgen dat de borstels en slipringen nauw passen en gelijkmatig contact opnemen, en het oppervlak wordt behandeld met speciale coatings of plating om de beschermende prestaties te verbeteren. Als voorbeeld de windenergie-industrie, zijn offshore windturbines een lange tijd in een hoogzout, hoogzout mist marien milieu. De grote hoeveelheid zout en vocht in de lucht is extreem corrosief. Tegelijkertijd fluctueert de temperatuur in de ventilatorhub en de cabine aanzienlijk met werking en zijn de roterende delen in continue wrijving. Onder dergelijke harde werkomstandigheden kan de geleidende slipring corrosie effectief weerstaan en stabiele elektrische prestaties behouden met materialen van hoge kwaliteit en beschermen Onderhoudsfrequentie en het verlagen van de bedrijfskosten. Een ander voorbeeld is de perifere apparatuur van de smeltende oven in de metallurgische industrie, die gevuld is met hoge temperatuur, stof en sterk zuur en alkali -gassen. De weerstand van de hoge temperatuur en de corrosieweerstand van de geleidende slipring kunnen deze stabiel werken in de roterende materiaalverdeling, temperatuurmeting en controle-apparaten van de oven van de hoge temperatuur, waardoor het soepele en continue productieproces wordt gewaarborgd, apparatuur en het verminderen van de downtime veroorzaakt door omgevingsfactoren, waardoor solide ondersteuning wordt geboden voor de efficiënte en stabiele werking van industriële productie.
3. Analyse van toepassingsveld
3.1 Industriële automatisering
3.1.1 Robots en robotarmen
In het proces van industriële automatisering is de wijdverbreide toepassing van robots en robotarmen een belangrijke drijvende kracht geworden voor het verbeteren van de productie -efficiëntie en het optimaliseren van productieprocessen, en geleidende slipringen spelen een onmisbare rol daarin. De gewrichten van robots en robotarmen zijn de belangrijkste knooppunten voor het bereiken van flexibele beweging. Deze gewrichten moeten continu roteren en buigen om complexe en diverse actietaken te voltooien, zoals grijpen, hanteren en monteren. Geleidende slipringen worden geïnstalleerd op gewrichten en kunnen stabiel vermogen en besturingssignalen overbrengen naar motoren, sensoren en verschillende besturingscomponenten terwijl de gewrichten continu roteren. De robotarm moet de automobielindustrie als voorbeeld als een voorbeeld nemen, in de productielijn van de autorichamen, moet de robotarm verschillende onderdelen nauwkeurig en snel in het lichaamsframe lassen en monteren. De hoogfrequente rotatie van de gewrichten vereist ononderbroken vermogen en signaaltransmissie. De geleidende slipring zorgt voor de soepele uitvoering van de robotarm onder complexe actiescènes, waardoor de stabiliteit en efficiëntie van het lasproces wordt gewaarborgd, waardoor de mate van automatisering en productie -efficiëntie van de automobielproductie aanzienlijk wordt verbeterd. Evenzo, in de logistieke en warehousing -industrie, robots die worden gebruikt voor het sorteren van vracht en palletiseren geleidende slipringen om flexibele gewrichtsbeweging te bereiken, lading te identificeren en te pakken, zich aan te passen aan verschillende laadtypen en opslaglay -outs, de logistiekomzet versnellen en de arbeidskosten verlagen.
3.1.2 Productielijnapparatuur
Op industriële productielijnen bevatten veel apparaten roterende onderdelen en bieden geleidende slipringen belangrijke ondersteuning voor het handhaven van de continue werking van de productielijn. Als een veel voorkomende verwerkingsapparatuur wordt de rotatietabel veel gebruikt in productielijnen zoals voedselverpakkingen en elektronische productie. Het moet continu draaien om veelzijdige verwerking, testen of verpakking van producten te bereiken. De geleidende slipring zorgt voor de continue voedingsvoorraad tijdens de rotatie van de rotatietafel, en verzendt het besturingssignaal nauwkeurig naar de armaturen, detectiesensoren en andere componenten op de tabel om de continuïteit en nauwkeurigheid van het productieproces te waarborgen. Op de voedselverpakkingslijn drijft de roterende tabel bijvoorbeeld het product aan om de vulling, afdichting, labeling en andere processen in volgorde te voltooien. De stabiele transmissieprestaties van de geleidende slipring voorkomen downtime veroorzaakt door lijnwikkeling of signaalonderbreking en verbetert de verpakkingsefficiëntie en productkwalificaties. De roterende onderdelen zoals rollen en tandwielen in de transportband zijn ook de toepassingsscenario's van de geleidende slipring. Het zorgt ervoor dat de stabiele overdracht van de motor drijvende kracht, zodat de materialen van de productielijn soepel kunnen worden overgedragen, samenwerkt met de stroomopwaartse en stroomafwaartse apparatuur om te werken, verbetert het totale productieritme, biedt een solide garantie voor grootschalige industriële productie , en is een van de kerncomponenten voor moderne productie om een efficiënte en stabiele productie te bereiken.
3.2 Energie en elektriciteit
3.2.1 Windturbines
Op het gebied van windenergieopwekking zijn geleidende slipringen de belangrijkste hub om de stabiele werking en efficiënte stroomopwekking van windturbines te waarborgen. Windturbines zijn meestal samengesteld uit windrotoren, nacellen, torens en andere delen. De windrotor vangt windenergie en drijft de generator in de gondel aan om te roteren en elektriciteit te genereren. Onder hen is er een relatieve rotatiebeweging tussen de windturbinehub en de gondel, en de geleidende slipring wordt hier geïnstalleerd om de taak te ondernemen om stroom- en bedieningssignalen te verzenden. Enerzijds wordt de door de generator gegenereerde wisselstroom naar de converter in de gondel door de slipring overgedragen, omgezet in vermogen die voldoet aan de roosterverbindingsvereisten en vervolgens wordt verzonden naar het vermogensraster; Aan de andere kant worden verschillende commandosignalen van het besturingssysteem, zoals de aanpassing van de mesveld, de controle van de gondel en andere signalen, nauwkeurig verzonden naar de actuator in de hub om ervoor te zorgen dat de windturbine de bedrijfsstatus in realtime aanpaste Veranderingen in windsnelheid en windrichting. Volgens gegevens in de branche kan de messnelheid van een windturbine van de megawatt-klasse 10-20 revoluties per minuut bereiken. Onder dergelijke snelle rotatieomstandigheden zorgt de geleidende slipring, met zijn uitstekende betrouwbaarheid, ervoor dat de jaarlijkse gebruiksuren van het windenergiesysteem effectief worden verhoogd en vermindert het verlies van de stroomopwekking veroorzaakt door transmissiefouten, wat van groot belang is Bevordering van grootschalige roosterverbinding van schone energie en het helpen van de transformatie van de energiestructuur.
3.2.2 Thermische en waterkrachtopwekking
In scenario's voor het genereren van thermische en waterkracht spelen geleidende slipringen ook een sleutelrol. De grote stoomturbinegenerator van een thermische stroomstation genereert elektriciteit door zijn rotor met hoge snelheid te roteren. De geleidende slipring wordt gebruikt om de motorrotorwikkeling aan te sluiten met het externe statische circuit om een stabiele input van excitatiestroom te bereiken, een roterend magnetisch veld te vestigen en te zorgen voor een normale stroomopwekking van de generator. Tegelijkertijd, in het besturingssysteem van hulpapparatuur zoals kolenvoeders, blazers, geïnduceerde trekventilatoren en andere roterende machines, verzendt de geleidende slipring besturingssignalen, past de bedrijfsparameters van de apparatuur nauwkeurig aan, zorgt voor stabiele werking van brandstoftoevoer, ventilatie, ventilatie en warmtedissipatie en handhaaft een efficiënte uitvoer van de generatorset. In termen van het genereren van waterkracht roteert de turbine -loper op hoge snelheid onder de impact van waterstroom, waardoor de generator elektriciteit kan genereren. De geleidende slipring is geïnstalleerd op de hoofdas van de generator om te zorgen voor de transmissie van besturingssignalen zoals vermogen en snelheidsregulering en excitatie. Verschillende soorten waterkrachtstations, zoals conventionele waterkrachtstations en gepompte opslagstations, zijn uitgerust met geleidende slipringen van verschillende specificaties en uitvoeringen volgens de turbinesnelheid en bedrijfsomstandigheden, die voldoen aan de behoeften van gediversifieerde scenario's voor het genereren van waterkrachten van lage kop en groot stroom naar een hoge kop en kleine stroom, zorgt voor een stabiele toevoer van elektriciteit en het injecteren van een gestage stroom van macht in sociale en economische ontwikkeling.
3.3 Intelligente beveiliging en monitoring
3.3.1 Intelligente camera's
Op het gebied van intelligente beveiligingsmonitoring bieden intelligente camera's kernondersteuning voor allround en no-dead-hoek monitoring, en geleidende slipringen helpen hen door het knelpunt van rotatievoeding en gegevensoverdracht door te breken. Intelligente camera's moeten meestal 360 graden roteren om het bewakingsveld uit te breiden en beelden in alle richtingen vast te leggen. Dit vereist dat tijdens het continue rotatieproces de voeding stabiel kan zijn om te zorgen voor de normale werking van de camera, en high-definition videosignalen en besturingsinstructies kunnen in realtime worden verzonden. Geleidende slipringen worden geïntegreerd bij de gewrichten van de camerapan/kanteling om synchrone transmissie van stroom, videosignalen en bedieningssignalen te bereiken, waardoor de camera flexibel naar het doelgebied kan draaien en het monitoringbereik en nauwkeurigheid kan verbeteren. In het stedelijke verkeersbewakingssysteem maakt de intelligente balcamera op het kruispunt gebruik van geleidende slipringen om snel te roteren om de verkeersstroom en overtredingen vast te leggen, waardoor realtime afbeeldingen worden geboden voor verkeersregeling en afhandeling van ongevallen; In de beveiligingsbewakingsscènes van parken en gemeenschappen patrouilleert de camera de omliggende omgeving in alle richtingen, detecteert abnormale situaties op tijd en voedt terug naar het monitoringcentrum, verbetert de beveiligingswaarschuwingsmogelijkheden en handhaaft effectief de openbare veiligheid en orde.
3.3.2 radarbewakingssysteem
Het radarbewakingssysteem schouders belangrijke taken op het gebied van militaire verdediging, weersvoorspelling, ruimtevaart, enz. De geleidende slipring zorgt voor de stabiele en continue rotatie van de radarantenne om nauwkeurige detectie te bereiken. Op het gebied van militaire verkenning moeten, op de grond gebaseerde luchtverdedigingsradars, radars voor scheepsboren, enz. De antenne continu draaien om luchtdoelen te zoeken en te volgen. De geleidende slipring zorgt ervoor dat de radar stabiel wordt geleverd met vermogen aan de zender, ontvanger en andere kerncomponenten tijdens het rotatiescanproces. Tegelijkertijd worden het gedetecteerde doel-echosignaal- en apparatuurstatussignaal nauwkeurig verzonden naar het Signal Processing Center, waardoor realtime intelligentie voor gevechtsopdracht wordt geboden en de beveiliging van de luchtruimteminages helpt te verdedigen. In termen van weersvoorspelling brengt de weerradar elektromagnetische golven over naar de atmosfeer door de rotatie van de antenne, ontvangt gereflecteerde echo's van meteorologische doelen zoals regendruppels en ijskristallen en analyseert weersomstandigheden. De geleidende slipring zorgt voor de continue werking van het radarsysteem, verzendt de verzamelde gegevens in realtime en helpt de meteorologische afdeling bij het nauwkeurig voorspellen van weersveranderingen zoals neerslag en stormen, waardoor een belangrijke basis is voor rampenpreventie en -beperking, en het begeleiden van mensen Productie en leven op verschillende gebieden.
3.4 Medische apparatuur
3.4.1 Medische beeldvormingsapparatuur
Op het gebied van medische diagnose is medische beeldvormingsapparatuur een krachtige assistent voor artsen om inzicht te krijgen in de interne omstandigheden van het menselijk lichaam en ziekten nauwkeurig diagnosticeert. Geleidende slipringen bieden belangrijke garanties voor de efficiënte werking van deze apparaten. Als voorbeelden CT (computertomografie) en MRI -apparatuur (magnetische resonantie -beeldvorming) als voorbeelden beschouwen, zijn er roterende onderdelen binnen. Het scanframe van de CT-apparatuur moet op hoge snelheid roteren om de röntgenbuis aan te drijven om rond de patiënt te roteren om tomografische beeldgegevens onder verschillende hoeken te verzamelen; De magneten, gradiëntspoelen en andere componenten van de MRI -apparatuur roteren ook tijdens het beeldvormingsproces om precieze magnetische veldgradiëntveranderingen te produceren. Geleidende slipringen worden geïnstalleerd op de roterende verbindingen om elektriciteit stabiel te verzenden om de roterende onderdelen aan te drijven om te werken. Tegelijkertijd wordt een grote hoeveelheid verzamelde beeldgegevens in realtime naar het computerverwerkingssysteem verzonden om duidelijke en nauwkeurige afbeeldingen te garanderen, waardoor artsen een betrouwbare diagnostische basis bieden. Volgens feedback van het gebruik van ziekenhuisapparatuur verminderen hoogwaardige geleidende slipringen artefacten, signaalonderbrekingen en andere problemen bij de werking van beeldvormingsapparatuur, verbeteren de diagnostische nauwkeurigheid, een belangrijke rol bij het screening van vroege ziekten, conditiebeoordeling en andere links, en Bescherm de gezondheid van patiënten.
3.4.2 Chirurgische robots
Als de geavanceerde technologie die representatief is voor de moderne minimaal invasieve chirurgie, veranderen chirurgische robots geleidelijk het traditionele chirurgische model. Geleidende slipringen bieden kernondersteuning voor een nauwkeurige en veilige chirurgische implementatie. De robotachtige armen van chirurgische robots simuleren de handbewegingen van de arts en voeren delicate bewerkingen uit in een smalle chirurgische ruimte, zoals hechting, snijden en weefselscheiding. Deze robotachtige armen moeten flexibel roteren met meerdere vrijheidsgraden. Geleidende slipringen worden geïnstalleerd op de gewrichten om een continue voeding te garanderen, waardoor de motor de robotarmen kan besturen, terwijl de feedbacksignalen van sensor worden verzonden, waardoor artsen de krachtfeedbackinformatie van de chirurgische site in realtime kunnen waarnemen en zich realiseren samenwerking tussen mens en machine. In neurochirurgie gebruiken chirurgische robots de stabiele prestaties van geleidende slipringen om de kleine laesies in de hersenen nauwkeurig te bereiken en het risico op chirurgisch trauma te verminderen; Op het gebied van orthopedische chirurgie helpen robotachtige armen bij het implanteren van protheses en het repareren van breukplaatsen, verbeteren de chirurgische nauwkeurigheid en stabiliteit en bevorderen ze minimaal invasieve chirurgie om zich te ontwikkelen in een meer precieze en intelligente richting, waardoor patiënten een chirurgische behandelingservaring met minder trauma en faster worden herstel.
IV. Marktstatus en trends
4.1 marktomvang en groei
In de afgelopen jaren heeft de wereldwijde markt voor geleidingsringring een gestage groeitrend aangetoond. Volgens gegevens van gezaghebbende marktonderzoeksinstellingen, zal de wereldwijde marktgrootte van de geleidende slipring ongeveer RMB 6,35 miljard bereiken in 2023, en er wordt verwacht dat tegen 2028 de wereldwijde marktgrootte zal stijgen tot ongeveer RMB 8 miljard bij een gemiddelde jaarlijkse samengestelde groei percentage van ongeveer 4,0%. Wat regionale distributie betreft, bezet de regio Azië-Pacific het grootste wereldwijde marktaandeel, goed voor ongeveer 48,4% in 2023. Dit is vooral te wijten aan de krachtige ontwikkeling van China, Japan, Zuid-Korea en andere landen op het gebied van productie, op het gebied van productie, Elektronische informatie -industrie, nieuwe energie, enz., En de vraag naar geleidende slipringen blijft sterk. Onder hen heeft China, als 's werelds grootste productiebasis, een sterk momentum geïnjecteerd in de geleidingsringringmarkt met de snelle ontwikkeling van industrieën zoals industriële automatisering, intelligente beveiliging en nieuwe energieapparatuur. In 2023 zal de schaal van de Chinese Geleidingse Slip Ring-markt op jaarbasis met 5,6% toenemen, en er wordt verwacht dat het in de toekomst een aanzienlijk groeipercentage zal blijven handhaven. Europa en Noord -Amerika zijn ook belangrijke markten. Met hun diepe industriële stichting, hoogwaardige vraag op het gebied van ruimtevaart en voortdurende upgrade van de auto-industrie, bezetten ze een aanzienlijk marktaandeel van respectievelijk ongeveer 25% en 20%, en de marktomvang is gestaag gegroeid, wat in feite de Hetzelfde als de wereldwijde marktgroei. Met de versnelde vooruitgang van infrastructuurconstructie en industriële modernisering in opkomende economieën, zoals India en Brazilië, zal de geleidingsringringmarkt in deze regio's in de toekomst ook een enorm groeipotentieel vertonen en zal naar verwachting een nieuw marktgroeipunt worden.
4.2 Competitielandschap
Momenteel is de wereldwijde markt voor geleidingsringring zeer concurrerend en zijn er veel deelnemers. Hoofdbedrijven bezetten een groot marktaandeel met hun diepe technische accumulatie, geavanceerde productonderzoeks- en ontwikkelingsmogelijkheden en uitgebreide marktkanalen. Internationale reuzen zoals Parker van de Verenigde Staten, Moog van de Verenigde Staten, Cobham van Frankrijk en Morgan van Duitsland, die afhankelijk zijn van hun langetermijninspanningen op hoogwaardige gebieden zoals ruimtevaart, militaire en nationale verdediging, hebben kerntechnologieën beheerst , hebben uitstekende productprestaties en hebben uitgebreide merkinvloed. Ze bevinden zich in een leidende positie in de high-end geleidingsringringmarkt. Hun producten worden veel gebruikt in belangrijke apparatuur zoals satellieten, raketten en high-end vliegtuigen, en voldoen aan de strengste industrienormen in scenario's met extreem hoge vereisten voor precisie, betrouwbaarheid en weerstand tegen extreme omgevingen. Ter vergelijking: binnenlandse bedrijven zoals Mofulon Technology, Kaizhong Precision, Quansheng Electromechanical en Jiachi -elektronica hebben zich de afgelopen jaren snel ontwikkeld. Door de O & O-investeringen continu te vergroten, hebben ze in sommige segmenten technologische doorbraken bereikt en zijn hun voordelen voor de kosteneffectiviteit van het product prominent geworden. Ze hebben geleidelijk het marktaandeel van de low-end en mid-end markten in beslag genomen en geleidelijk doorgedrongen in de high-end markt. In de gesegmenteerde markten zoals robot gezamenlijke slipringen op het gebied van industriële automatisering en high-definition videosignaalslipringen op het gebied van beveiligingsmonitoring hebben binnenlandse bedrijven de gunst gewonnen van veel lokale klanten met hun gelokaliseerde diensten en de vermogen om snel te reageren op de marktvraag. Over het algemeen hebben de high-end geleidende slipringen van mijn land echter nog steeds een zekere mate van importafhankelijkheid, vooral in hoogwaardige producten met hoge precisie, ultrahoge snelheid en extreme werkomstandigheden. De technische barrières van internationale reuzen zijn relatief hoog en binnenlandse ondernemingen moeten nog steeds inhalen om hun concurrentievermogen op de wereldmarkt te verbeteren.
4.3 Technologische innovatietrends
Kijkend naar de toekomst, versnelt het tempo van technologische innovatie van geleidende slipringen, wat een trend met multidimensionale ontwikkeling toont. Enerzijds is de technologie van de glasvezelring van glasvezel ontstaan. Met de wijdverbreide popularisatie van optische communicatietechnologie op het gebied van gegevensoverdracht, is het aantal signaaltransmissiescenario's dat een hogere bandbreedte vereist en een lager verlies toeneemt en zijn glasvezelringen ontstaan. Het maakt gebruik van optische signaaltransmissie om traditionele elektrische signaaltransmissie te vervangen, voorkomt effectief elektromagnetische interferentie en verbetert de transmissiesnelheid en capaciteit aanzienlijk. Het wordt geleidelijk gepromoot en toegepast in velden zoals 5G basisstation antennerotatieverbinding, high-definition video-surveillancepan-tilt en optische ruimtevaart voor ruimtevaart die strikte vereisten hebben voor signaalkwaliteit en transmissiesnelheid, en wordt verwacht dat ze de inluiden in de Era van optische communicatie van geleidende slipringtechnologie. Aan de andere kant groeit de vraag naar snelle en hoogfrequente slipringen. In geavanceerde productievelden zoals halfgeleiderproductie en elektronische precisietests, neemt de snelheid van apparatuur constant toe en is de vraag naar hoogfrequente signaaloverdracht dringend. Het onderzoek en de ontwikkeling van slipringen die zich aanpassen aan snelle en hoogfrequente signaalstabiele transmissie is de sleutel geworden. Door de borstel- en slipringmaterialen te optimaliseren en het ontwerp van het contactstructuur te verbeteren, kan de contactweerstand, slijtage en signaalverzwakking onder hoge snelheidsrotatie worden verminderd om te voldoen aan de hoogfrequente signaaltransmissie op GHz-niveau en zorgen voor de efficiënte werking van de apparatuur . Bovendien zijn geminiaturiseerde slipringen ook een belangrijke ontwikkelingsrichting. Met de opkomst van industrieën zoals het internet der dingen, draagbare apparaten en micro-medische hulpmiddelen, is de vraag naar geleidende slipringen met klein formaat, een laag stroomverbruik en multifunctionele integratie gestegen. Door middel van micro-nano-verwerkingstechnologie en de toepassing van nieuwe materialen wordt de grootte van de slipring gereduceerd tot het millimeter of zelfs micronniveau en zijn de voeding, gegevens en besturingssignaaloverdrachtsfuncties geïntegreerd om kernvermogen en signaalinteractie te bieden Ondersteuning voor micro-intelligente apparaten, promoten verschillende industrieën om op weg te gaan naar miniaturisatie en intelligentie en de toepassingsgrenzen van geleidende slipringen te blijven uitbreiden.
V. Belangrijkste overwegingen
5.1 Materiaalselectie
De materiële selectie van geleidende slipringen is cruciaal en direct gerelateerd aan hun prestaties, leven en betrouwbaarheid. Het moet volledig worden overwogen op basis van meerdere factoren zoals toepassingsscenario's en huidige vereisten. In termen van geleidende materialen gebruiken slipringen meestal edelmetaallegeringen zoals koper, zilver en goud, of speciaal behandelde koperen legeringen. In elektronische apparatuur en medische beeldvormingsapparatuur met hoge precisie en lage weerstandsvereisten, kunnen glipringen van gouden legering bijvoorbeeld zorgen voor de nauwkeurige overdracht van zwakke elektrische signalen en de verzwakking van de signaal verminderen vanwege hun uitstekende geleidbaarheid en corrosieweerstand. Voor industriële motoren en windenergie-apparatuur met grote huidige transmissie kunnen slipringen met een hoge zuivere koperlegeringen niet alleen voldoen aan de huidige vereisten, maar ook relatief controleerbare kosten hebben. Borstelmaterialen gebruiken meestal op grafiet gebaseerde materialen en edelmetaallegeringsborstels. Grafietborstels hebben een goede zelfmoer, die de wrijvingscoëfficiënt kunnen verminderen en slijtage kunnen verminderen. Ze zijn geschikt voor apparatuur met lage snelheid en hoge gevoeligheid voor borstelverlies. Precious metalen borstels (zoals palladium- en gouden legeringsborstels) hebben een sterke geleidbaarheid en lage contactweerstand. Ze worden vaak gebruikt in snelle, zeer nauwkeurige en veeleisende signaalkwaliteit, zoals navigatie-roterende delen van ruimtevaartapparatuur en wafeltransmissiemechanismen van de productieapparatuur van halfgeleiders. Isolerende materialen mogen ook niet worden genegeerd. Veel voorkomende onder meer polytetrluorethyleen (PTFE) en epoxyhars. PTFE heeft uitstekende isolatieprestaties, hoge temperatuurweerstand en sterke chemische stabiliteit. Het wordt veel gebruikt in de geleidende slipringen van de roterende gewrichten van chemische reactor roerende apparaten en diepzee-exploratieapparatuur in hoge temperatuur en sterke zuur- en alkali-omgevingen om een betrouwbare isolatie tussen elk geleidingspad te garanderen, kortsluitingsfouten te voorkomen en stabiel te zorgen werking van de apparatuur.
5.2 Onderhoud en vervanging van geleidende borstels
Als een belangrijk kwetsbaar onderdeel van de geleidende slipring, zijn regelmatig onderhoud en tijdige vervanging van de geleidende borstel van groot belang om de normale werking van de apparatuur te waarborgen. Aangezien de borstel geleidelijk stof zal dragen tijdens het continue wrijvingscontact met de slipring, zal de contactweerstand toenemen, wat de huidige transmissie -efficiëntie beïnvloedt en zelfs vonken, signaalonderbrekingen en andere problemen veroorzaakt, dus een regelmatig onderhoudsmechanisme moet zijn gevestigd. Over het algemeen varieert de onderhoudscyclus van enkele weken tot enkele maanden, afhankelijk van de intensiteit van de apparatuur en werkomgeving. De geleidende slipringen in mijnbouwapparatuur en metallurgische verwerkingsapparatuur met ernstige stofvervuiling moeten bijvoorbeeld elke week worden geïnspecteerd en onderhouden; Terwijl de slipringen van kantoorautomatiseringsapparatuur met binnenomgeving en stabiele werking kunnen worden uitgebreid tot enkele maanden. Tijdens het onderhoud moet de apparatuur eerst worden uitgeschakeld, moet de slipringstroom worden afgesneden en moeten speciale reinigingsgereedschap en reagentia worden gebruikt om stof en olie voorzichtig uit de borstel en slipringoppervlak te verwijderen om het contactoppervlak te voorkomen; Controleer tegelijkertijd de elastische druk van de borstel om ervoor te zorgen dat deze strak past bij de slipring. Overmatige druk kan de slijtage gemakkelijk verhogen en te weinig druk kan slecht contact veroorzaken. Wanneer de borstel wordt gedragen tot een derde tot de helft van de oorspronkelijke hoogte, moet deze worden vervangen. Zorg er bij het vervangen van de borstel voor dat u producten gebruikt die overeenkomen met de oorspronkelijke specificaties, modellen en materialen om consistente contactprestaties te garanderen. Na de installatie moet de contactweerstand en de operationele stabiliteit opnieuw worden gecontroleerd om fouten en sluitingen van apparatuur te voorkomen als gevolg van penseelproblemen en om soepele productie- en werkprocessen te garanderen.
5.3 Betrouwbaarheidstest
Om ervoor te zorgen dat de geleidende slipring stabiel en betrouwbaar werkt in complexe en kritieke toepassingsscenario's, is strikte betrouwbaarheidstests essentieel. Weerstandstesten is een basistestproject. Door middel van zeer nauwkeurige weerstandsinstrumenten wordt de contactweerstand van elk pad van de slipring gemeten onder verschillende werkomstandigheden van statische en dynamische rotatie. De weerstandswaarde moet stabiel zijn en voldoen aan de ontwerpnormen, met een zeer klein schommelingsbereik. In slipringen die worden gebruikt in elektronische precisietestapparatuur, zullen overmatige veranderingen in contactweerstand bijvoorbeeld een toename van testgegevensfouten veroorzaken, wat de productiekwaliteitscontrole beïnvloedt. De standaard spanningstest simuleert de hoogspanningsschok die de apparatuur tijdens de werking kan tegenkomen. Een testspanning meerdere keren de nominale spanning wordt gedurende een bepaalde periode op de slipring toegepast om te testen of het isolatiemateriaal en de isolatiekloof het effectief kunnen weerstaan, het afbouwen van isolatie en kortsluitingsfouten veroorzaakt door overspanning in het daadwerkelijke gebruik en Zorg voor de veiligheid van personeel en apparatuur. Dit is met name van cruciaal belang bij het testen van geleidende slipringen ondersteunende stroomsystemen en elektrische apparatuur met een hoog spanning. Op het gebied van ruimtevaart moeten de geleidende slipringen van satellieten en ruimtevaartuigen uitgebreide tests ondergaan onder gesimuleerde extreme temperatuur-, vacuüm- en stralingsomgevingen in de ruimte om een betrouwbare werking in complexe kosmische omgevingen en waterdichte signaal- en stroomoverdracht; De slipringen van geautomatiseerde productielijnen in hoogwaardige productie-industrieën moeten langdurige, hoge intensiteitsmoestests ondergaan, die tienduizenden of zelfs honderdduizenden rotatiecycli simuleren om hun slijtvastheid en stabiliteit te verifiëren, waarbij een solide basis wordt gelegd, voor grootschalige, ononderbroken productie. Eventuele subtiele betrouwbaarheidsrisico's kunnen hoge productieverliezen en veiligheidsrisico's veroorzaken. Strikte testen is de belangrijkste verdedigingslinie voor kwaliteitsborging.
Vi. Conclusie en vooruitzichten
Als een onmisbare sleutelcomponent in moderne elektromechanische systemen spelen geleidende slipringen een cruciale rol op veel gebieden zoals industriële automatisering, energie en kracht, intelligente beveiliging en medische apparatuur. Met zijn unieke structurele ontwerp en uitstekende prestatievoordelen heeft het door het knelpunt van stroom- en signaaltransmissie van roterende apparatuur gebroken, zorgde het voor de stabiele werking van verschillende complexe systemen en bevorderde technologische vooruitgang en industriële upgraden in de industrie.
Vanaf het marktniveau is de wereldwijde markt voor geleidingsring gestaag gegroeid, waarbij de regio Azië-Pacific de belangrijkste groeimacht is. China heeft een sterk momentum geïnjecteerd in de ontwikkeling van de industrie met zijn enorme productiebasis en de opkomst van opkomende industrieën. Ondanks felle concurrentie hebben binnenlandse en buitenlandse bedrijven hun dapperheid getoond in verschillende marktsegmenten, maar high-end producten worden nog steeds gedomineerd door internationale reuzen. Binnenlandse bedrijven gaan vooruit in het proces van het opdrijven van high-end ontwikkeling en het geleidelijk verkleinen van de kloof.
Kijkend naar de toekomst, met de voortdurende innovatie van wetenschap en technologie, zal geleidende slipringtechnologie een bredere wereld inluiden. Enerzijds zullen geavanceerde technologieën zoals optische vezelslipringen, snelle en hoogfrequente slipringen en geminiaturiseerde slipringen schijnen, aan de stringente vereisten van hoge snelheid, hoge bandbreedte en miniaturisatie in opkomende velden dergelijke voldoen als 5G -communicatie, halfgeleiderproductie en het internet der dingen en het uitbreiden van de toepassingsgrenzen; Aan de andere kant zullen cross-domein integratie en innovatie een trend worden, diep verweven met kunstmatige intelligentie, big data en nieuwe materialentechnologie, geboorte van producten die intelligenter, adaptiever en aanpasbaar zijn aan extreme omgevingen, die belangrijke ondersteuning bieden Voor geavanceerde verkenningen zoals ruimtevaart, diepzee-exploratie en kwantum computing, en het continu het ecosysteem van de wereldwijde wetenschaps- en technologie-industrie in staat stellen, waardoor de mensheid een hoger technologisch tijdperk helpt.
Posttijd: Jan-08-2025