gigantska tehnologija|industrija nova|Jan 8.2025
1. Pregled provodnih kliznih prstenova
1.1 Definicija
Provodni klizni prstenovi, poznati i kao kolektorski prstenovi, rotirajući električni interfejsi, klizni prstenovi, kolektorski prstenovi, itd., ključne su elektromehaničke komponente koje ostvaruju prijenos električne energije i signala između dva relativno rotirajuća mehanizma. U mnogim poljima, kada oprema ima rotaciono kretanje i treba da održava stabilan prenos snage i signala, provodljivi klizni prstenovi postaju nezaobilazna komponenta. Razbija ograničenja tradicionalnih žičanih veza u rotirajućim scenarijima, omogućavajući opremi da se rotira za 360 stupnjeva bez ograničenja, izbjegavajući probleme kao što su zaplitanje žice i uvijanje. Široko se koristi u vazduhoplovstvu, industrijskoj automatizaciji, medicinskoj opremi, proizvodnji energije vetra, bezbednosnom nadzoru, robotima i drugim industrijama, pružajući čvrstu garanciju za različite složene elektromehaničke sisteme za postizanje multifunkcionalnog, visokopreciznog i kontinuiranog rotacionog kretanja. Može se nazvati "nervnim centrom" moderne vrhunske inteligentne opreme.
1.2 Princip rada
Osnovni princip rada provodljivog kliznog prstena zasniva se na tehnologiji prenosa struje i rotacionog povezivanja. Uglavnom se sastoji od dva dijela: vodljivih četkica i kliznih prstenova. Dio kliznog prstena postavljen je na rotirajuću osovinu i rotira se sa osovinom, dok je provodljiva četka fiksirana u nepokretnom dijelu i u bliskom je kontaktu sa kliznim prstenom. Kada se struja ili signal treba prenijeti između rotirajućih dijelova i fiksnih dijelova, stabilna električna veza se formira kroz klizni kontakt između provodljive četke i kliznog prstena kako bi se izgradila strujna petlja. Kako se oprema rotira, klizni prsten nastavlja da se okreće, a kontaktna tačka između provodljive četke i kliznog prstena se stalno menja. Međutim, zbog elastičnog pritiska četke i razumne konstrukcije, ova dva uvijek održavaju dobar kontakt, osiguravajući da se električna energija, upravljački signali, signali podataka, itd. mogu prenositi kontinuirano i stabilno, čime se postiže neprekidno napajanje i informacije interakcija rotirajućeg tijela tokom kretanja.
1.3 Strukturni sastav
Struktura provodnog kliznog prstena uglavnom pokriva ključne komponente kao što su klizni prstenovi, provodne četke, statori i rotori. Klizni prstenovi su obično napravljeni od materijala sa odličnim provodljivim svojstvima, kao što su legure plemenitih metala kao što su bakar, srebro i zlato, koji ne samo da mogu da obezbede nisku otpornost i visoku efikasnost prenosa struje, već imaju i dobru otpornost na habanje i otpornost na koroziju. sa dugotrajnim trenjem rotacije i složenim radnim okruženjima. Konduktivne četke su uglavnom izrađene od legura plemenitih metala ili grafita i drugih materijala sa dobrom vodljivošću i samopodmazivanje. Oni su specifičnog oblika (kao što je tip "II") i simetrično su u dvostrukom kontaktu sa prstenastim žljebom kliznog prstena. Uz pomoć elastičnog pritiska četke, čvrsto prianjaju na klizni prsten kako bi se postigao precizan prijenos signala i struja. Stator je stacionarni dio, koji povezuje fiksnu strukturnu energiju opreme i pruža stabilan oslonac za vodljivu četku; rotor je rotirajući dio, koji je povezan s rotirajućom strukturom opreme i rotira se sinhrono s njom, pokrećući klizni prsten da se okreće. Osim toga, uključuje i pomoćne komponente kao što su izolacijski materijali, ljepljivi materijali, kombinirani nosači, precizni ležajevi i poklopci za prašinu. Izolacijski materijali se koriste za izolaciju različitih vodljivih puteva kako bi se spriječili kratki spojevi; ljepljivi materijali osiguravaju stabilnu kombinaciju između komponenti; kombinovani nosači nose različite komponente kako bi se osigurala ukupna čvrstoća konstrukcije; precizni ležajevi smanjuju otpor rotacijskog trenja i poboljšavaju preciznost i glatkoću rotacije; pokrivači za prašinu blokiraju prašinu, vlagu i druge nečistoće od prodora i štite unutrašnje precizne komponente. Svaki dio se međusobno nadopunjuje kako bi se osigurao stabilan i pouzdan rad provodljivog kliznog prstena.
2. Prednosti i karakteristike provodnih kliznih prstenova
2.1 Pouzdanost prijenosa energije
Pod uslovima kontinuirane rotacije opreme, provodljivi klizni prsten pokazuje odličnu stabilnost prenosa snage. U poređenju sa tradicionalnim načinom povezivanja žice, kada se dijelovi opreme rotiraju, obične žice se vrlo lako zapetljaju i savijaju, što će uzrokovati oštećenje linije i prekid strujnog kola, prekidajući prijenos energije i ozbiljno utjecati na rad opreme. Provodljivi klizni prsten gradi pouzdan put struje kroz precizan klizni kontakt između četke i kliznog prstena, koji može osigurati kontinuirano i stabilno napajanje strujom bez obzira na to kako se oprema rotira. Na primjer, u vjetroturbini, lopatice se rotiraju velikom brzinom s vjetrom, a brzina može doseći više od deset okretaja u minuti ili čak i više. Generator treba kontinuirano pretvarati energiju vjetra u električnu energiju i prenositi je u električnu mrežu. Vodljivi klizni prsten instaliran u kabini ima stabilan kapacitet prijenosa energije kako bi se osiguralo da se tokom dugotrajne i neprekidne rotacije lopatica električna energija nesmetano prenosi sa rotora rotora generatora na stacionarni stator i vanjsku električnu mrežu. , izbjegavajući prekide u proizvodnji električne energije uzrokovane problemima na linijama, uvelike poboljšavajući pouzdanost i efikasnost proizvodnje energije u sistemu za proizvodnju energije vjetra i postavljajući temelje za kontinuirano snabdijevanje čistim energije.
2.2 Kompaktan dizajn i praktična instalacija
Vodljivi klizni prsten ima sofisticiran i kompaktan strukturalni dizajn i ima značajne prednosti u korišćenju prostora. Kako se moderna oprema razvija prema minijaturizaciji i integraciji, unutrašnji prostor postaje sve dragocjeniji. Tradicionalne složene veze ožičenja zauzimaju puno prostora i također mogu uzrokovati probleme s smetnjama u liniji. Provodni klizni prstenovi integrišu višestruke provodne puteve u kompaktnu strukturu, efektivno smanjujući složenost unutrašnjeg ožičenja opreme. Uzmite pametne kamere kao primjer. Moraju se rotirati za 360 stupnjeva kako bi snimili slike i prenijeli video signale, kontrolne signale i napajanje u isto vrijeme. Ako se koristi obično ožičenje, vodovi su neuredni i lako se blokiraju na rotirajućim spojevima. Ugrađeni mikro provodljivi klizni prstenovi, koji su obično samo nekoliko centimetara u promjeru, mogu integrirati višekanalni prijenos signala. Kada se kamera fleksibilno rotira, linije su pravilne i jednostavne za postavljanje. Može se lako integrirati u usko kućište kamere, koje ne samo da ispunjava funkcionalne zahtjeve, već i čini cjelokupni uređaj jednostavnim izgledom i kompaktnom veličinom. Lako se instalira i implementira u različitim scenarijima nadzora, kao što su PTZ kamere za sigurnosni nadzor i panoramske kamere za pametne kuće. Slično tome, u polju dronova, kako bi se postigle funkcije kao što su podešavanje položaja leta, prijenos slike i napajanje kontrole leta, kompaktni vodljivi klizni prstenovi omogućavaju dronovi da ostvare višestruki prijenos signala i snage u ograničenom prostoru, smanjujući težinu uz istovremeno osiguravanje performanse leta i poboljšanje prenosivosti i funkcionalne integracije opreme.
2.3 Otpornost na habanje, otpornost na koroziju i stabilnost na visokim temperaturama
Suočeni sa složenim i teškim radnim okruženjima, vodljivi klizni prstenovi imaju odličnu toleranciju sa posebnim materijalima i izvrsnom izradom. Što se tiče izbora materijala, klizni prstenovi se uglavnom izrađuju od legura plemenitih metala otpornih na habanje i koroziju, kao što su zlato, srebro, legure platine ili posebno obrađene legure bakra. Četke su izrađene od materijala na bazi grafita ili četkica od plemenitih metala sa dobrim samopodmazivanjem kako bi se smanjio koeficijent trenja i habanje. Na nivou proizvodnog procesa koristi se precizna obrada kako bi se osiguralo da četke i klizni prstenovi blisko pristaju i ravnomjerno dodiruju, a površina je tretirana posebnim premazima ili oblogama kako bi se poboljšale zaštitne performanse. Uzimajući za primjer industriju energije vjetra, vjetroturbine na moru su dugo vremena u morskom okruženju visoke vlažnosti i magle sa visokim sadržajem soli. Velika količina soli i vlage u zraku je izuzetno korozivna. U isto vrijeme, temperatura u glavčini ventilatora i kabini uvelike varira s radom, a rotirajući dijelovi su u neprekidnom trenju. U takvim teškim radnim uslovima, provodljivi klizni prsten može efikasno odoleti koroziji i održavati stabilne električne performanse sa visokokvalitetnim materijalima i zaštitnom tehnologijom, obezbeđujući stabilan i pouzdan prenos snage i signala ventilatora tokom njegovog višedecenijskog ciklusa rada, uveliko smanjujući učestalost održavanja i smanjenje operativnih troškova. Drugi primjer je periferna oprema peći za topljenje u metalurškoj industriji, koja je punjena visokom temperaturom, prašinom i jakim kiselim i alkalnim plinovima. Otpornost na visoke temperature i otpornost na koroziju provodnog kliznog prstena omogućavaju mu da stabilno radi u rotirajućoj distribuciji materijala, mjerenju temperature i kontrolnim uređajima u visokotemperaturnoj peći, osiguravajući nesmetan i kontinuiran proizvodni proces, poboljšavajući ukupnu izdržljivost opreme, i smanjenje zastoja uzrokovanih faktorima okoline, pružajući solidnu podršku za efikasan i stabilan rad industrijske proizvodnje.
3. Analiza polja primjene
3.1 Industrijska automatizacija
3.1.1 Roboti i robotske ruke
U procesu industrijske automatizacije, široka primjena robota i robotskih ruku postala je ključna pokretačka snaga za poboljšanje efikasnosti proizvodnje i optimizaciju proizvodnih procesa, a vodljivi klizni prstenovi u tome igraju nezamjenjivu ulogu. Zglobovi robota i robotskih ruku ključni su čvorovi za postizanje fleksibilnog kretanja. Ovi zglobovi se moraju neprekidno rotirati i savijati kako bi se izvršili složeni i raznoliki akcioni zadaci, kao što su hvatanje, rukovanje i sastavljanje. Vodljivi klizni prstenovi su instalirani na spojevima i mogu stabilno prenositi snagu i kontrolne signale do motora, senzora i raznih upravljačkih komponenti dok se spojevi kontinuirano rotiraju. Uzimajući za primjer industriju proizvodnje automobila, u proizvodnoj liniji za zavarivanje karoserije automobila, robotska ruka treba precizno i brzo zavariti i sastaviti različite dijelove u okvir karoserije. Visokofrekventna rotacija njegovih zglobova zahtijeva neprekidnu snagu i prijenos signala. Provodljivi klizni prsten osigurava nesmetano izvođenje robotske ruke pod složenim sekvencama akcija, osiguravajući stabilnost i efikasnost procesa zavarivanja, uvelike poboljšavajući stepen automatizacije i efikasnost proizvodnje u proizvodnji automobila. Slično, u logističkoj i skladišnoj industriji, roboti koji se koriste za sortiranje i paletiranje tereta koriste provodne klizne prstenove kako bi postigli fleksibilno kretanje zglobova, precizno identificirali i zgrabili teret, prilagodili se različitim vrstama tereta i rasporedu skladištenja, ubrzali logistički promet i smanjili troškove rada.
3.1.2 Oprema proizvodne linije
Na industrijskim proizvodnim linijama mnogi uređaji sadrže rotirajuće dijelove, a vodljivi klizni prstenovi pružaju ključnu podršku za održavanje kontinuiranog rada proizvodne linije. Kao uobičajena pomoćna oprema za obradu, rotacioni stol se široko koristi u proizvodnim linijama kao što su pakovanje hrane i elektronska proizvodnja. Mora se kontinuirano rotirati kako bi se postigla višestruka obrada, testiranje ili pakovanje proizvoda. Provodljivi klizni prsten osigurava kontinuirano napajanje tokom rotacije rotacionog stola i precizno prenosi kontrolni signal na uređaje, senzore za detekciju i druge komponente na stolu kako bi se osigurao kontinuitet i tačnost proizvodnog procesa. Na primjer, na liniji za pakovanje hrane, rotirajući stol pokreće proizvod da završi punjenje, zatvaranje, označavanje i druge procese u nizu. Stabilne performanse prijenosa provodnog kliznog prstena izbjegavaju zastoje uzrokovane namotajem linije ili prekidom signala i poboljšavaju efikasnost pakiranja i stopu kvalifikacije proizvoda. Rotirajući dijelovi kao što su valjci i lančanici u transporteru su također scenariji primjene provodljivog kliznog prstena. Osigurava stabilan prijenos pokretačke sile motora, tako da se materijali proizvodne linije mogu nesmetano prenositi, surađuje s opremom uzvodno i nizvodno za rad, poboljšava ukupni ritam proizvodnje, pruža čvrstu garanciju za veliku industrijsku proizvodnju , i jedna je od ključnih komponenti moderne proizvodnje za postizanje efikasne i stabilne proizvodnje.
3.2 Energija i električna energija
3.2.1 Vjetroturbine
U području proizvodnje energije vjetra, provodni klizni prstenovi su ključno čvorište za osiguranje stabilnog rada i efikasne proizvodnje energije vjetroturbina. Vjetroturbine se obično sastoje od vjetrorotora, gondola, tornjeva i drugih dijelova. Rotor vjetra hvata energiju vjetra i pokreće generator u gondoli da se okreće i proizvodi električnu energiju. Među njima postoji relativno rotacijsko kretanje između glavčine vjetroturbine i gondole, a provodljivi klizni prsten je ovdje instaliran kako bi preuzeo zadatak prijenosa snage i kontrolnih signala. S jedne strane, naizmjenična struja koju generiše generator prenosi se do pretvarača u gondoli kroz klizni prsten, pretvara se u snagu koja ispunjava zahtjeve za povezivanje na mrežu i zatim se prenosi na električnu mrežu; s druge strane, različiti komandni signali kontrolnog sistema, kao što su podešavanje nagiba lopatice, kontrola skretanja gondole i drugi signali, precizno se prenose do aktuatora u čvorištu kako bi se osiguralo da vjetroturbina prilagođava svoj radni status u realnom vremenu prema promjene brzine i smjera vjetra. Prema industrijskim podacima, brzina lopatice vjetroturbine klase megavata može doseći 10-20 okretaja u minuti. U takvim uslovima velike brzine rotacije, provodni klizni prsten svojom odličnom pouzdanošću osigurava efektivno povećanje godišnjih sati korištenja vjetroelektrane i smanjuje gubitke u proizvodnji električne energije uzrokovane kvarovima prijenosa, što je od velikog značaja za promoviranje velike mreže čiste energije i pomaganje transformacije energetske strukture.
3.2.2 Proizvodnja toplotne i hidroenergije
U scenarijima proizvodnje toplinske i hidroenergije, vodljivi klizni prstenovi također igraju ključnu ulogu. Veliki generator parne turbine termoelektrane proizvodi električnu energiju rotirajući svoj rotor velikom brzinom. Vodljivi klizni prsten se koristi za povezivanje namotaja rotora motora sa vanjskim statičkim krugom kako bi se postigao stabilan ulaz pobudne struje, uspostavilo rotirajuće magnetsko polje i osigurala normalna proizvodnja energije generatora. Istovremeno, u upravljačkom sistemu pomoćne opreme kao što su dodaci uglja, duvaljke, ventilatori za induciranje i druge rotirajuće mašine, vodljivi klizni prsten prenosi kontrolne signale, precizno podešava radne parametre opreme, osigurava stabilan rad dovoda goriva, ventilacije i rasipanje toplote, i održava efikasan izlaz generatorskog seta. Što se tiče proizvodnje hidroenergije, pokretač turbine se rotira velikom brzinom pod utjecajem protoka vode, tjerajući generator da proizvodi električnu energiju. Vodljivi klizni prsten je instaliran na glavnom vratilu generatora kako bi se osigurao prijenos kontrolnih signala kao što su izlazna snaga i regulacija brzine i pobuda. Različiti tipovi hidroelektrana, kao što su konvencionalne hidroelektrane i pumpne akumulacione elektrane, opremljene su vodljivim kliznim prstenovima različitih specifikacija i performansi u skladu sa brzinom turbine i radnim uslovima, zadovoljavajući potrebe raznovrsnih scenarija proizvodnje hidroenergije od niskog pritiska do velikih protok do visokog i malog protoka, osiguravajući stabilno snabdijevanje električnom energijom i ubrizgavajući stabilan tok energije u društveni i ekonomski razvoj.
3.3 Inteligentna sigurnost i nadzor
3.3.1 Inteligentne kamere
U polju inteligentnog sigurnosnog nadzora, inteligentne kamere pružaju osnovnu podršku za sveobuhvatno praćenje bez mrtvog ugla, a provodni klizni prstenovi pomažu im da probiju usko grlo rotacijskog napajanja i prijenosa podataka. Inteligentne kamere obično moraju da se rotiraju za 360 stepeni da bi proširile polje nadgledanja i snimile slike u svim pravcima. To zahtijeva da tokom kontinuiranog procesa rotacije napajanje može biti stabilno kako bi se osigurao normalan rad kamere, a video signali visoke definicije i kontrolna uputstva mogu se prenositi u realnom vremenu. Provodni klizni prstenovi su integrisani na spojevima pomeranja/nagiba kamere kako bi se postigao sinhroni prenos snage, video signala i kontrolnih signala, omogućavajući kameri da se fleksibilno okrene ka ciljnom području i poboljša domet i preciznost praćenja. U sistemu za nadzor gradskog saobraćaja, inteligentna lopta kamera na raskrsnici koristi provodne klizne prstenove za brzo rotiranje kako bi uhvatila tok saobraćaja i prekršaje, pružajući slike u realnom vremenu za kontrolu saobraćaja i rukovanje nesrećama; u scenama sigurnosnog nadzora u parkovima i zajednicama, kamera patrolira okolnim okruženjem u svim smjerovima, na vrijeme otkriva abnormalne situacije i šalje povratne informacije centru za nadzor, poboljšava mogućnosti sigurnosnog upozorenja i efikasno održava javnu sigurnost i red.
3.3.2 Sistem radarskog nadzora
Radarski sistem za nadzor preuzima važne zadatke u oblasti vojne odbrane, vremenske prognoze, vazduhoplovstva, itd. Provodni klizni prsten osigurava stabilnu i kontinuiranu rotaciju radarske antene kako bi se postigla precizna detekcija. U oblasti vojnog izviđanja, radari zračne odbrane na kopnu, brodski radari itd. trebaju kontinuirano rotirati antenu za pretraživanje i praćenje zračnih ciljeva. Vodljivi klizni prsten osigurava da se radar stabilno snabdijeva napajanjem predajnika, prijemnika i ostalih osnovnih komponenti tokom procesa skeniranja rotacije. Istovremeno, detektovani eho signal cilja i signal statusa opreme precizno se prenose u centar za obradu signala, obezbeđujući u realnom vremenu obaveštajne podatke za borbenu komandu i pomažu u odbrani bezbednosti vazdušnog prostora. Što se tiče vremenske prognoze, meteorološki radar prenosi elektromagnetne talase u atmosferu kroz rotaciju antene, prima reflektovane odjeke od meteoroloških ciljeva kao što su kapi kiše i kristali leda i analizira vremenske uslove. Provodni klizni prsten osigurava neprekidan rad radarskog sistema, prenosi prikupljene podatke u realnom vremenu i pomaže meteorološkom odjelu u preciznom predviđanju vremenskih promjena kao što su padavine i oluje, pružajući ključnu osnovu za prevenciju i ublažavanje katastrofa i pratnju ljudi. proizvodnja i život u različitim oblastima.
3.4 Medicinska oprema
3.4.1 Oprema za medicinsko snimanje
U oblasti medicinske dijagnoze, medicinska oprema za snimanje je moćan pomoćnik lekarima da steknu uvid u unutrašnje stanje ljudskog tela i precizno dijagnostikuju bolesti. Provodni klizni prstenovi daju ključnu garanciju za efikasan rad ovih uređaja. Uzimajući za primjer opremu CT (kompjuterska tomografija) i MRI (magnetna rezonanca), unutra se nalaze rotirajući dijelovi. Okvir za skeniranje CT opreme treba da se rotira velikom brzinom kako bi se rendgenska cijev rotirala oko pacijenta kako bi prikupila podatke o tomografskoj slici pod različitim uglovima; magneti, gradijentni kalemovi i druge komponente MRI opreme takođe se rotiraju tokom procesa snimanja kako bi proizveli precizne promene gradijenta magnetnog polja. Provodljivi klizni prstenovi su instalirani na rotirajućim spojevima kako bi stabilno prenosili električnu energiju za pokretanje rotirajućih dijelova. Istovremeno, velika količina prikupljenih slikovnih podataka se prenosi u kompjuterski sistem za obradu u realnom vremenu kako bi se osigurale jasne i tačne slike, pružajući ljekarima pouzdanu dijagnostičku osnovu. Prema povratnim informacijama o korištenju bolničke opreme, visokokvalitetni vodljivi klizni prstenovi učinkovito smanjuju artefakte, prekide signala i druge probleme u radu opreme za snimanje, poboljšavaju dijagnostičku točnost, igraju važnu ulogu u ranom skriningu bolesti, procjeni stanja i drugim vezama, i zaštititi zdravlje pacijenata.
3.4.2 Hirurški roboti
Kao najmodernija tehnologija reprezentativna za modernu minimalno invazivnu hirurgiju, hirurški roboti postepeno menjaju tradicionalni hirurški model. Provodni klizni prstenovi pružaju osnovnu podršku za preciznu i sigurnu hiruršku implementaciju. Robotske ruke hirurških robota simuliraju pokrete doktora i izvode delikatne operacije u uskom hirurškom prostoru, kao što su šivanje, rezanje i odvajanje tkiva. Ove robotske ruke moraju se fleksibilno rotirati s više stupnjeva slobode. Konduktivni klizni prstenovi su instalirani na zglobovima kako bi se osiguralo kontinuirano napajanje, omogućavajući motoru da pokreće robotske ruke da se precizno kreću, dok prenosi povratne signale senzora, omogućavajući liječnicima da percipiraju povratne informacije o sili na mjestu operacije u realnom vremenu i realiziraju ljudska-mašina saradnja. Operacija. U neurokirurgiji, kirurški roboti koriste stabilne performanse provodnih kliznih prstenova kako bi precizno dosegli sitne lezije u mozgu i smanjili rizik od kirurške traume; u području ortopedske kirurgije, robotske ruke pomažu u implantaciji proteza i fiksiranju mjesta prijeloma, poboljšavaju kiruršku preciznost i stabilnost i promoviraju minimalno invazivnu kirurgiju da se razvije u preciznijem i inteligentnijem smjeru, donoseći pacijentima iskustvo kirurškog liječenja s manje traume i brže oporavak.
IV. Tržišni status i trendovi
4.1 Veličina i rast tržišta
Posljednjih godina, globalno tržište vodljivih kliznih prstenova pokazuje stabilan trend rasta. Prema podacima autoritativnih institucija za istraživanje tržišta, veličina globalnog tržišta vodljivih kliznih prstenova dostići će približno 6,35 milijardi RMB u 2023., a očekuje se da će se do 2028. godine veličina globalnog tržišta popeti na otprilike 8 milijardi RMB uz prosječni godišnji rast složenih spojeva. stopa od oko 4,0%. Što se tiče regionalne distribucije, azijsko-pacifička regija zauzima najveći globalni tržišni udio, sa oko 48,4% u 2023. To je uglavnom zbog snažnog razvoja Kine, Japana, Južne Koreje i drugih zemalja u oblasti proizvodnje, industrija elektroničkih informacija, nova energija itd., a potražnja za provodljivim kliznim prstenovima i dalje je jaka. Među njima, Kina, kao najveća svjetska proizvodna baza, ubrizgala je snažan zamah na tržište vodljivih kliznih prstenova brzim razvojem industrija kao što su industrijska automatizacija, inteligentna sigurnost i nova energetska oprema. U 2023. godini, obim kineskog tržišta provodnih kliznih prstenova povećat će se za 5,6% u odnosu na prethodnu godinu, a očekuje se da će nastaviti da održava značajnu stopu rasta u budućnosti. Evropa i Sjeverna Amerika su također važna tržišta. Sa svojom dubokom industrijskom osnovom, vrhunskom potražnjom u avio-svemirskom polju i kontinuiranom nadogradnjom automobilske industrije, oni zauzimaju značajan tržišni udio od oko 25% i 20% respektivno, a veličina tržišta je stalno rasla, što je u osnovi isto kao i stopa rasta globalnog tržišta. Uz ubrzani napredak izgradnje infrastrukture i industrijske modernizacije u ekonomijama u razvoju, kao što su Indija i Brazil, tržište provodnih kliznih prstenova u ovim regijama će također pokazati ogroman potencijal rasta u budućnosti, a očekuje se da će postati nova tačka rasta tržišta.
4.2 Konkurencija
Trenutno je globalno tržište vodljivih kliznih prstenova veoma konkurentno i ima mnogo učesnika. Glavne kompanije zauzimaju veliki tržišni udio sa svojom dubokom tehničkom akumulacijom, naprednim mogućnostima istraživanja i razvoja proizvoda i širokim tržišnim kanalima. Međunarodni giganti kao što su Parker iz Sjedinjenih Država, MOOG iz Sjedinjenih Država, COBHAM iz Francuske i MORGAN iz Njemačke, oslanjajući se na svoje dugoročne napore u vrhunskim poljima kao što su zrakoplovstvo, vojska i nacionalna odbrana, savladali su osnovne tehnologije , imaju odlične performanse proizvoda i imaju veliki uticaj na brend. Oni su na vodećoj poziciji na tržištu vrhunskih vodljivih kliznih prstenova. Njihovi proizvodi se široko koriste u ključnoj opremi kao što su sateliti, projektili i vrhunski avioni, i ispunjavaju najstrože industrijske standarde u scenarijima s izuzetno visokim zahtjevima za preciznost, pouzdanost i otpornost na ekstremna okruženja. Poređenja radi, domaće kompanije kao što su Mofulon Technology, Kaizhong Precision, Quansheng Electromechanical i Jiachi Electronics brzo su se razvile posljednjih godina. Kontinuiranim povećanjem ulaganja u istraživanje i razvoj, postigli su tehnološki napredak u nekim segmentima, a njihove prednosti u pogledu isplativosti proizvoda postale su istaknute. Postupno su osvojili tržišni udio na nižim i srednjim tržištima i postepeno prodrli na high-end tržište. Na primjer, na segmentiranim tržištima kao što su klizni prstenovi robota u području industrijske automatizacije i klizni prstenovi visoke definicije u području sigurnosnog nadzora, domaće kompanije su svojim lokaliziranim uslugama i uslugama pridobile naklonost mnogih lokalnih kupaca. sposobnost brzog odgovora na potražnju tržišta. Međutim, sve u svemu, vrhunski provodljivi klizni prstenovi moje zemlje i dalje imaju određeni stepen zavisnosti od uvoza, posebno u vrhunskim proizvodima sa visokom preciznošću, ultra velikom brzinom i ekstremnim radnim uslovima. Tehničke barijere međunarodnih giganata su relativno visoke, a domaća preduzeća i dalje moraju da sustižu korak kako bi poboljšala svoju konkurentnost na globalnom tržištu.
4.3 Trendovi tehnoloških inovacija
Gledajući u budućnost, tempo tehnoloških inovacija provodljivih kliznih prstenova se ubrzava, pokazujući višedimenzionalni trend razvoja. S jedne strane, pojavila se tehnologija kliznih prstenova sa optičkim vlaknima. Sa široko rasprostranjenom popularizacijom optičke komunikacijske tehnologije u području prijenosa podataka, povećava se broj scenarija prijenosa signala koji zahtijevaju veći propusni opseg i manje gubitke, a pojavljuju se i optički klizni prstenovi. Koristi optički prijenos signala za zamjenu tradicionalnog prijenosa električnog signala, efikasno izbjegava elektromagnetne smetnje i uvelike poboljšava brzinu prijenosa i kapacitet. Postepeno se promoviše i primjenjuje u poljima kao što su rotacija antene 5G bazne stanice, videonadzor visoke definicije i nagib i oprema za optičko daljinsko otkrivanje u zrakoplovstvu koji imaju stroge zahtjeve u pogledu kvaliteta signala i brzine prijenosa, i očekuje se da će uvesti era optičke komunikacije tehnologije vodljivih kliznih prstenova. S druge strane, potražnja za brzim i visokofrekventnim kliznim prstenovima raste. U naprednim proizvodnim poljima kao što su proizvodnja poluprovodnika i elektronsko testiranje preciznosti, brzina opreme se stalno povećava, a potražnja za visokofrekventnim prijenosom signala je hitna. Istraživanje i razvoj kliznih prstenova koji se prilagođavaju stabilnom prijenosu signala velike brzine i visoke frekvencije postalo je ključ. Optimizacijom materijala četkica i kliznih prstenova i poboljšanjem dizajna kontaktne strukture, otpornost na kontakt, habanje i slabljenje signala pri rotaciji velikom brzinom može se smanjiti kako bi se zadovoljio prijenos signala visoke frekvencije na nivou GHz i osigurao efikasan rad opreme. . Osim toga, minijaturni klizni prstenovi su također važan smjer razvoja. Uz uspon industrija kao što su Internet stvari, uređaji za nošenje i mikromedicinski uređaji, potražnja za provodljivim kliznim prstenovima male veličine, male potrošnje energije i multifunkcionalne integracije porasla je. Kroz tehnologiju mikro-nano obrade i primjenu novih materijala, veličina kliznog prstena je smanjena na milimetarsku ili čak mikronsku razinu, a funkcije prijenosa napajanja, podataka i upravljačkog signala integrirane su kako bi se osigurala snaga jezgre i interakcija signala. podršku za mikro-inteligentne uređaje, promovišu različite industrije da se kreću prema minijaturizaciji i inteligenciji, te nastavljaju širiti granice primjene provodljivih kliznih prstenova.
V. Ključna razmatranja
5.1 Izbor materijala
Odabir materijala provodnih kliznih prstenova je ključan i direktno je povezan s njihovim performansama, vijekom trajanja i pouzdanošću. Treba ga razmotriti sveobuhvatno na osnovu više faktora kao što su scenariji primjene i trenutni zahtjevi. Što se tiče provodljivih materijala, klizni prstenovi obično koriste legure plemenitih metala kao što su bakar, srebro i zlato ili posebno obrađene legure bakra. Na primjer, u elektronskoj opremi i opremi za medicinsko snimanje sa zahtjevima visoke preciznosti i niske otpornosti, klizni prstenovi od legure zlata mogu osigurati precizan prijenos slabih električnih signala i smanjiti slabljenje signala zbog svoje odlične provodljivosti i otpornosti na koroziju. Za industrijske motore i opremu za energiju vjetra s velikim prijenosom struje, klizni prstenovi visoke čistoće od legure bakra ne samo da mogu zadovoljiti zahtjeve za strujom, već i imati relativno kontrolne troškove. Materijali za četke uglavnom koriste materijale na bazi grafita i četke od legura plemenitih metala. Grafitne četke imaju dobro samopodmazivanje, što može smanjiti koeficijent trenja i smanjiti habanje. Pogodni su za opremu sa malom brzinom i visokom osjetljivošću na gubitak četkice. Četke od plemenitih metala (kao što su četke od legure paladija i zlata) imaju jaku provodljivost i nisku otpornost na kontakt. Često se koriste u situacijama velike brzine, visoke preciznosti i zahtjevnog kvaliteta signala, kao što su navigacijski rotirajući dijelovi zrakoplovne opreme i mehanizmi prijenosa pločica opreme za proizvodnju poluvodiča. Ne treba zanemariti ni izolacijske materijale. Uobičajeni su politetrafluoroetilen (PTFE) i epoksidna smola. PTFE ima odlične performanse izolacije, otpornost na visoke temperature i jaku hemijsku stabilnost. Široko se koristi u vodljivim kliznim prstenovima rotirajućih spojeva uređaja za miješanje kemijskih reaktora i opreme za istraživanje dubokog mora na visokim temperaturama i jakim kiselim i alkalnim sredinama kako bi se osigurala pouzdana izolacija između svake vodljive staze, spriječila kvara kratkog spoja i osigurala stabilna. rad opreme.
5.2 Održavanje i zamjena provodnih četkica
Kao ključni ranjivi dio provodnog kliznog prstena, redovno održavanje i pravovremena zamjena provodne četke su od velikog značaja za osiguranje normalnog rada opreme. Budući da će se četka postupno istrošiti i proizvoditi prašinu tokom neprekidnog kontakta trenja sa kliznim prstenom, otpor kontakta će se povećati, što će utjecati na efikasnost prijenosa struje, pa čak i uzrokovati varnice, prekide signala i druge probleme, tako da je potrebno redovno održavanje mehanizma uspostavljena. Uopšteno govoreći, u zavisnosti od intenziteta rada opreme i radnog okruženja, ciklus održavanja se kreće od nekoliko nedelja do nekoliko meseci. Na primjer, provodne klizne prstenove u rudarskoj opremi i opremi za metaluršku obradu sa teškim zagađenjem prašinom možda će trebati pregledati i održavati svake sedmice; dok se klizni prstenovi opreme za kancelarijsku automatizaciju sa unutrašnjim okruženjem i stabilnim radom mogu produžiti na nekoliko meseci. Tokom održavanja, oprema se prvo mora isključiti, struja kliznog prstena mora biti prekinuta, a posebni alati za čišćenje i reagensi moraju se koristiti za nježno uklanjanje prašine i ulja sa površine četke i kliznog prstena kako bi se izbjeglo oštećenje kontaktne površine; istovremeno provjerite elastični pritisak četke kako biste se uvjerili da čvrsto pristaje uz klizni prsten. Prekomjeran pritisak može lako povećati habanje, a premali pritisak može uzrokovati loš kontakt. Kada se četkica istroši do jedne trećine do polovine svoje prvobitne visine, treba je zamijeniti. Prilikom zamjene četkice, obavezno koristite proizvode koji odgovaraju originalnim specifikacijama, modelima i materijalima kako biste osigurali konzistentan učinak kontakta. Nakon ugradnje, otpor kontakta i radna stabilnost moraju se ponovo provjeriti kako bi se spriječili kvarovi opreme i isključivanja zbog problema sa četkom, te kako bi se osigurali nesmetani procesi proizvodnje i rada.
5.3 Test pouzdanosti
Kako bi se osiguralo da provodljivi klizni prsten radi stabilno i pouzdano u složenim i kritičnim scenarijima primjene, neophodno je strogo ispitivanje pouzdanosti. Testiranje otpornosti je osnovni projekat testiranja. Putem instrumenata za mjerenje otpora visoke preciznosti mjeri se kontaktni otpor svake putanje kliznog prstena u različitim radnim uvjetima statičke i dinamičke rotacije. Vrijednost otpora mora biti stabilna i zadovoljavati standarde dizajna, s vrlo malim rasponom fluktuacije. Na primjer, kod kliznih prstenova koji se koriste u elektronskoj opremi za precizno ispitivanje, prekomjerne promjene otpora kontakta će uzrokovati porast grešaka u podacima u ispitivanju, što će utjecati na kontrolu kvaliteta proizvoda. Ispitivanje otpornog napona simulira visokonaponski udar na koji oprema može naići tokom rada. Ispitni napon koji je nekoliko puta veći od nazivnog napona primjenjuje se na klizni prsten u određenom vremenskom periodu kako bi se provjerilo mogu li ga izolacijski materijal i izolacijski zazor učinkovito izdržati, spriječiti kvar izolacije i kvarove kratkog spoja uzrokovane prenaponom u stvarnoj upotrebi, i osigurati sigurnost osoblja i opreme. Ovo je posebno važno u ispitivanju provodljivih kliznih prstenova koji podržavaju sisteme napajanja i visokonaponsku električnu opremu. U oblasti vazduhoplovstva, vodljivi klizni prstenovi satelita i svemirskih letelica moraju da prođu sveobuhvatna ispitivanja pod simuliranim ekstremnim temperaturama, vakuumom i radijacionim okruženjima u svemiru kako bi se obezbedio pouzdan rad u složenim kosmičkim okruženjima i siguran prenos signala i energije; klizni prstenovi automatiziranih proizvodnih linija u vrhunskim proizvodnim industrijama moraju se podvrgnuti dugotrajnim testovima na zamor visokog intenziteta, simulirajući desetine hiljada ili čak stotine hiljada ciklusa rotacije kako bi se potvrdila njihova otpornost na habanje i stabilnost, postavljajući čvrst temelj za veliku, neprekidnu proizvodnju. Svaki suptilni rizik pouzdanosti može uzrokovati velike gubitke u proizvodnji i sigurnosne rizike. Strogo testiranje je ključna linija odbrane za osiguranje kvaliteta.
VI. Zaključak i Outlook
Kao nezaobilazna ključna komponenta u modernim elektromehaničkim sistemima, vodljivi klizni prstenovi igraju vitalnu ulogu u mnogim poljima kao što su industrijska automatizacija, energija i energija, inteligentna sigurnost i medicinska oprema. Svojim jedinstvenim konstrukcijskim dizajnom i odličnim performansama, probio je usko grlo prijenosa snage i signala rotirajuće opreme, osigurao stabilan rad različitih složenih sistema i promovirao tehnološki napredak i industrijsku nadogradnju u industriji.
Sa nivoa tržišta, globalno tržište vodljivih kliznih prstenova je stalno raslo, a azijsko-pacifička regija postala je glavna sila rasta. Kina je ubrizgala snažan zamah u razvoj industrije sa svojom ogromnom proizvodnom bazom i usponom industrija u nastajanju. Unatoč žestokoj konkurenciji, domaće i strane kompanije pokazale su se u različitim tržišnim segmentima, ali vrhunskim proizvodima i dalje dominiraju međunarodni giganti. Domaće kompanije napreduju u procesu kretanja ka vrhunskom razvoju i postepenog sužavanja jaza.
Gledajući u budućnost, uz stalnu inovaciju nauke i tehnologije, tehnologija provodnih kliznih prstenova će uvesti u širi svijet. S jedne strane, vrhunske tehnologije kao što su klizni prstenovi za optička vlakna, klizni prstenovi velike brzine i visoke frekvencije i minijaturni klizni prstenovi će zablistati, ispunjavajući stroge zahtjeve velike brzine, velikog propusnog opsega i minijaturizacije u novim područjima kao što su kao 5G komunikacije, proizvodnja poluvodiča i Internet stvari, te širenje granica primjene; s druge strane, međudomenska integracija i inovacije će postati trend, duboko isprepleteni s umjetnom inteligencijom, velikim podacima i tehnologijom novih materijala, rađajući proizvode koji su inteligentniji, prilagodljiviji i prilagodljiviji ekstremnim okruženjima, pružajući ključnu podršku za vrhunska istraživanja kao što su svemir, istraživanje dubokog mora i kvantno računanje, te kontinuirano osnaživanje globalnog ekosistem nauke i tehnologije, koji pomaže čovječanstvu da se kreće prema višoj tehnološkoj eri.
Vrijeme objave: Jan-08-2025