obří technologie | novinka v oboru | 20. května 2025
Přehled
Sběrné kroužkyjsou elektrické součástky, které jsou zodpovědné za spojení rotujících těles a přenos energie a signálů. Sběrné kroužky se obvykle instalují v rotujícím středu zařízení a skládají se ze dvou částí: rotační a stacionární. Rotující část se připojuje k rotující konstrukci zařízení a otáčí se s ní, která se nazývá „rotor“; stacionární část se připojuje k pevné konstrukci zařízení, která se nazývá „stator“.
Princip fungování
Když se zařízení otáčí, otáčí se hřídel (vnitřní část), zatímco pouzdro (vnější část) zůstává v klidu. Během tohoto procesu kartáče nebo kontaktní kroužky neustále udržují kontakt s pevnou částí a zároveň udržují spojení s rotující hřídelí. Tento kontaktní bod umožňuje přenos proudu nebo signálů z vnějšku dovnitř nebo naopak. Tato konstrukce zajišťuje, že zařízení může udržovat spojení s vnějškem i během otáčení, aniž by docházelo k odpojení nebo rušení.
Struktura sběracího kroužku
Skládá se hlavně z pouzdra, hřídele, kartáče nebo kontaktního kroužku, kontaktního materiálu a těsnění.
Schéma sběrného kroužku 1.1
Klasifikace
Přenosová média
Elektrický sběrací kroužek: sběrací kroužek s průchozím otvorem, sběrací kroužek příruby rotoru, sběrací kroužek příruby statoru, sběrací kroužek kapsle, sběrací kroužek pro výkonový proud, mikro sběrací kroužek, sběrací kroužek servo enkodéru, vodotěsný sběrací kroužek, ethernetový sběrací kroužek 1000M, sběrací kroužek CANbus
Rotační spoj pro kapaliny: pneumatický rotační spoj, hydraulický rotační spoj, rotační spoj na koncovém výstupu, rotační spoj s ultranízkým točivým momentem, centrální rotační spoj, dutý rotační spoj, rotační spoj pro obráběcí průmysl, multifunkční rotační spoj, kompaktní multifunkční rotační spoj, ultravysokotlaký rotační spoj z nerezové oceli, jednocestný rotační spoj, jednocestný rotační spoj pro potravinářství, rotační spoj s velkým průtokem.
Sběrný kroužek z optických vláken: sběrný kroužek z optických vláken, opticko-elektrický sběrný kroužek, vysokofrekvenční sběrný kroužek, sběrný kroužek SDI/1080P
Řazení funkcí
Vlastnosti sběracího kroužku: Plochý diskový sběrací kroužek, diskový sběrací kroužek pro desky plošných spojů, dělený vodivý sběrací kroužek, USB sběrací kroužek, rtuťový sběrací kroužek, sběrací kroužek s leteckou zástrčkou.
Průmyslová aplikace Řazení
Vysokorychlostní sběrací kroužky, CT sběrací kroužky pro lékařské vybavení, vodivé sběrací kroužky pro vysoké teploty, sběrací kroužky pro větrné elektrárny, termočlánkové sběrací kroužky, vysokoproudé sběrací kroužky, sběrací kroužky s velkým průměrem, vodivé sběrací kroužky v nevýbušném provedení, sběrací kroužky pro signální tenzometry, vojenské sběrací kroužky, cívkové sběrací kroužky, monokrystalické sběrací kroužky pro pece, jeřábové sběrací kroužky, otočné sběrací kroužky, vodivé sběrací kroužky IP68
Scénář aplikace sběracího kroužku
Sběrné kroužky jsou elektrická kontaktní zařízení používaná pro rotační zařízení, která mohou realizovat přenos proudu, signálů atd. a jsou široce používána v následujících scénářích:
Oblast průmyslové automatizace
Roboty: U vícekloubových robotů se k propojení rotačních kloubů a pevných částí robota používají sběrné kroužky, aby robot mohl stabilně přenášet výkon a řídicí signály během složitých pohybů, což zajišťuje přesný pohyb a koordinovanou práci každého kloubu.
Automatizovaná výrobní linka: Rotující pracovní stůl ve výrobní lince, rotující části dopravníkové linky atd. mohou nepřetržitě dodávat energii a signály rotujícím částem, aniž by se stroj zastavil pomocí sběrných kroužků, což zajišťuje kontinuitu a stabilitu výrobního procesu.
Elektrické pole
Větrné turbíny: Když se lopatky větrné turbíny otáčejí s větrem, elektrická energie uvnitř generátoru musí být přenášena do externí elektrické sítě přes sběrné kroužky a signál řídicího systému je přenášen do generátoru, aby se zajistilo monitorování a řízení procesu výroby energie.
Vysokonapěťové rozváděče: V rotačním ovládacím mechanismu některých vysokonapěťových spínačů se používají sběrné kroužky k přenosu řídicích signálů a malého množství elektřiny, aby se zajistilo, že řídicí obvod může během procesu otevírání a zavírání spínače fungovat stabilně, a tím je zajištěn bezpečný a spolehlivý provoz zařízení.
Dopravní obor
Elektromobily: V bezdrátovém nabíjecím systému elektromobilů lze k přenosu energie mezi nabíjecí základnou a nabíjecím modulem ve spodní části vozidla použít sběrné kroužky. Když je vozidlo zaparkované na místě a začne se nabíjet, sběrný kroužek může vytvořit stabilní elektrické spojení mezi vozidlem a nabíjecí stanicí.
Železniční doprava: Spojení mezi pantografem a kontaktní sítí vlaku, jakož i některá rotující zařízení uvnitř vlaku (jako jsou rotující části klimatizačního systému, připojení motoru v podvozku atd.), může využívat sběrné kroužky k realizaci přenosu energie a signálů, aby byl zajištěn normální provoz vlaku a koordinovaná práce různých zařízení.
Letecký a obranný obor
Letadlo: Rotující části letadla, jako jsou radarové antény a letecké motory, musí přenášet energii, signály a data přes sběrné kroužky, aby bylo zajištěno normální skenování radarového systému, monitorování a řízení motoru a dalších funkcí.
Rakety a satelity: Naváděcí systém rakety, mechanismus rozvinutí antény satelitu a systém řízení polohy atd. V těchto klíčových komponentách hrají roli přenosu signálů a energie sběrné kroužky, což je zásadní pro přesné navádění raket a stabilní provoz satelitů.
Komunikace a vysílání
Satelitní komunikace: Antény pozemních stanic satelitní komunikace obvykle musí neustále upravovat svůj směr, aby mohly sledovat satelity. V rotačních kloubech antén se používají sběrné kroužky, které zajišťují přenos signálu a energie mezi anténami a pozemním komunikačním zařízením, čímž je zajištěna stabilní a spolehlivá komunikace.
Vysílací věže rádia a televize: Rotující vysílací antény na vysílacích věžích jsou připojeny k vysílačům pomocí sběrných kroužků. Když antény upraví svůj směr a úhel, zajistí stabilní přenos rádiových signálů a zlepší pokrytí a kvalitu signálu.
Lékařské vybavení
CT skenery: V rotujícím stojanu CT skenerů se k propojení obvodů pevných a rotujících částí používají sběrné kroužky, aby rentgenové trubice a detektory mohly během vysokorychlostní rotace přenášet energii a shromažďovat obrazová data v reálném čase, což zaručuje přesné lékařské zobrazování.
Lékařští roboti: Například mechanické klouby ramen chirurgických robotů a rotující části rehabilitačních robotů. Sběrné kroužky jsou zodpovědné za přenos energie a řídicích signálů v těchto zařízeních, zajišťují přesný provoz a flexibilní pohyb robotů a zlepšují kvalitu a efektivitu lékařských služeb.
Často kladené otázky
Q1: Jak vybrat vhodný sběrací kroužek?
A1: Je třeba zvážit více faktorů, jako je rychlost otáčení, počet obvodových kanálů, napětí a proud napájení a signálu, typ signálu, provozní teplota, úroveň ochrany atd. Například vysokorychlostní rotační zařízení musí zvolit sběrné kroužky, které se dokáží přizpůsobit vysokým rychlostem; při přenosu různých signálů je nutné zajistit, aby sběrné kroužky byly kompatibilní s těmito typy signálů.
Otázka 2: Proč je typ signálu důležitý při výběru sběracího kroužku?
A2: Různé signály mají různé vlastnosti a požadavky na přenos. Například analogové signály jsou snadno rušeny a digitální signály mají požadavky na přesnost a rychlost přenosu. Sběrné kroužky musí být navrženy a optimalizovány podle konkrétního typu signálu, aby byl zajištěn stabilní přenos signálu a zabránilo se zkreslení, rušení a dalším problémům.
Q3: Jaké signály mohou sběrné kroužky přenášet?
A3: Dokáže přenášet všechny v současnosti populární nízkofrekvenční a středofrekvenční signály, signály pro řízení sběrnice, jako například Inter Bus, Can-Bus, Profibus, RS422, RS485, řízení PLC, digitální/analogové video, digitální audio, gigabitový Ethernet, signály ze senzorů teploty a hmotnosti atd.
Q4: Jak řeší sběrné kroužky problém rušení signálu?
A4: Konstrukci sběracího kroužku a vnitřnímu zapojení je věnována komplexní pozornost, jako je přijetí přiměřených stínicích opatření, optimalizace uspořádání vedení a výběr vhodných izolačních materiálů, aby se zabránilo rušení mezi napájením a signálem, mezi signálem a aby se zabránilo vnějšímu elektromagnetickému rušení vnitřku sběracího kroužku.
Čas zveřejnění: 20. května 2025