Công nghệ khổng lồ | Tin tức ngành | 20 tháng 5 năm 2025
Tổng quan
Vòng trượtVòng trượt là các linh kiện điện có nhiệm vụ kết nối các vật thể quay và truyền năng lượng cũng như tín hiệu. Vòng trượt thường được lắp đặt ở tâm quay của thiết bị và bao gồm hai phần: phần quay và phần cố định. Phần quay kết nối với cấu trúc quay của thiết bị và quay cùng với nó, được gọi là "rôto"; phần cố định kết nối với cấu trúc cố định của thiết bị, được gọi là "stator".
Nguyên lý hoạt động
Khi thiết bị quay, trục (phần bên trong) quay trong khi vỏ (phần bên ngoài) vẫn đứng yên. Trong quá trình này, các chổi than hoặc vòng tiếp xúc luôn giữ tiếp xúc với phần đứng yên đồng thời duy trì kết nối với trục quay. Điểm tiếp xúc này cho phép dòng điện hoặc tín hiệu được truyền từ bên ngoài vào bên trong, hoặc ngược lại. Thiết kế này đảm bảo thiết bị có thể duy trì kết nối với bên ngoài trong khi quay mà không gây ra sự ngắt kết nối hoặc nhiễu.
Cấu trúc vòng trượt
Về cơ bản bao gồm vỏ, trục, chổi than hoặc vòng tiếp xúc, vật liệu tiếp xúc và gioăng.
Sơ đồ vòng trượt 1.1
Phân loại
Phương tiện truyền dẫn
Vòng trượt điện: vòng trượt xuyên tâm, vòng trượt mặt bích rôto, vòng trượt mặt bích stato, vòng trượt dạng viên nang, vòng trượt dòng điện công suất, vòng trượt siêu nhỏ, vòng trượt bộ mã hóa servo, vòng trượt chống thấm nước, vòng trượt Ethernet 1000M, vòng trượt Canbus
Khớp quay thủy lực: khớp quay khí nén, khớp quay thủy lực, khớp quay đầu ra, khớp quay mô-men xoắn cực thấp, khớp quay trung tâm, khớp quay rỗng, khớp quay công nghiệp máy công cụ, khớp quay đa chức năng, khớp quay đa chức năng nhỏ gọn, khớp quay thép không gỉ áp suất cực cao, khớp quay một chiều, khớp quay một chiều cấp thực phẩm, khớp quay lưu lượng lớn.
Vòng trượt quang học: vòng trượt quang học, vòng trượt quang điện, vòng trượt tần số cao, vòng trượt SDI/1080P
Sắp xếp theo tính năng
Đặc điểm của vòng trượt: Vòng trượt dạng đĩa phẳng, vòng trượt dạng đĩa PCB, vòng trượt dẫn điện dạng tách rời, vòng trượt USB, vòng trượt thủy ngân, vòng trượt có đầu cắm hàng không.
Phân loại theo ứng dụng công nghiệp
Vòng trượt tốc độ cao, vòng trượt CT thiết bị y tế, vòng trượt dẫn điện chịu nhiệt độ cao, vòng trượt điện gió, vòng trượt cặp nhiệt điện, vòng trượt dòng điện cao, vòng trượt đường kính lớn, vòng trượt dẫn điện chống cháy nổ, vòng trượt tín hiệu cảm biến biến dạng, vòng trượt cấp quân sự, vòng trượt cuộn dây, vòng trượt lò nung đơn tinh thể, vòng trượt cần cẩu, vòng trượt cửa xoay, vòng trượt xoay/nghiêng/bàn xoay, vòng trượt dẫn điện IP68
Kịch bản ứng dụng vòng trượt
Vòng trượt là thiết bị tiếp xúc điện được sử dụng cho thiết bị quay, có thể truyền tải dòng điện, tín hiệu, v.v. và được sử dụng rộng rãi trong các trường hợp sau:
Lĩnh vực tự động hóa công nghiệp
Robot: Trong robot đa khớp, vòng trượt được sử dụng để kết nối các khớp quay và các bộ phận cố định của robot, nhờ đó robot có thể truyền tải năng lượng và tín hiệu điều khiển một cách ổn định trong các chuyển động phức tạp, đảm bảo chuyển động chính xác và hoạt động phối hợp của từng khớp.
Dây chuyền sản xuất tự động: Bàn làm việc xoay trong dây chuyền sản xuất, các bộ phận quay của dây chuyền băng tải, v.v., có thể liên tục cung cấp điện và tín hiệu cho các bộ phận quay mà không cần dừng máy thông qua vòng trượt, đảm bảo tính liên tục và ổn định của quá trình sản xuất.
Trường điện năng
Tuabin gió: Khi các cánh quạt của tuabin gió quay theo chiều gió, năng lượng điện bên trong máy phát điện cần được truyền đến lưới điện bên ngoài thông qua các vòng trượt, và tín hiệu của hệ thống điều khiển được truyền đến máy phát điện để thực hiện việc giám sát và điều khiển quá trình phát điện.
Thiết bị đóng cắt cao áp: Trong cơ cấu vận hành quay của một số công tắc cao áp, vòng trượt được sử dụng để truyền tín hiệu điều khiển và một lượng điện nhỏ nhằm đảm bảo mạch điều khiển hoạt động ổn định trong quá trình đóng mở công tắc, đảm bảo vận hành an toàn và đáng tin cậy của thiết bị.
Lĩnh vực vận tải
Xe điện: Trong hệ thống sạc không dây của xe điện, vòng trượt có thể được sử dụng để truyền tải điện năng giữa đế sạc và mô-đun sạc ở phía dưới xe. Khi xe đỗ tại chỗ và bắt đầu sạc, vòng trượt có thể thiết lập kết nối điện ổn định giữa xe và trạm sạc.
Vận tải đường sắt: Mối nối giữa bộ phận tiếp điện trên nóc tàu và mạng lưới tiếp xúc của tàu, cũng như một số thiết bị quay bên trong tàu (chẳng hạn như các bộ phận quay của hệ thống điều hòa không khí, kết nối động cơ trong toa xe động lực, v.v.), có thể sử dụng vòng trượt để thực hiện việc truyền tải điện năng và tín hiệu nhằm đảm bảo hoạt động bình thường của tàu và sự phối hợp hoạt động của các thiết bị khác nhau.
lĩnh vực hàng không vũ trụ và quốc phòng
Máy bay: Các bộ phận quay của máy bay, chẳng hạn như ăng-ten radar và động cơ máy bay, cần truyền tải điện năng, tín hiệu và dữ liệu thông qua các vòng trượt để đảm bảo hoạt động quét bình thường của hệ thống radar, việc giám sát và điều khiển động cơ cũng như các chức năng khác.
Tên lửa và vệ tinh: Hệ thống dẫn hướng của tên lửa, cơ cấu triển khai anten của vệ tinh và hệ thống điều khiển tư thế, v.v. Vòng trượt đóng vai trò truyền tín hiệu và năng lượng trong các bộ phận quan trọng này, điều này rất cần thiết cho việc dẫn hướng chính xác của tên lửa và hoạt động ổn định của vệ tinh.
Truyền thông và phát thanh
Truyền thông vệ tinh: Các ăng-ten của trạm mặt đất truyền thông vệ tinh thường cần phải liên tục điều chỉnh hướng để theo dõi vệ tinh. Vòng trượt được sử dụng tại các khớp quay của ăng-ten để truyền tín hiệu và công suất giữa ăng-ten và thiết bị truyền thông mặt đất, đảm bảo liên lạc ổn định và đáng tin cậy.
Tháp truyền dẫn sóng phát thanh và truyền hình: Các ăng-ten phát xoay trên tháp truyền dẫn được kết nối với máy phát thông qua các vòng trượt. Khi các ăng-ten điều chỉnh hướng và góc độ, chúng đảm bảo truyền tín hiệu tần số vô tuyến ổn định và cải thiện vùng phủ sóng cũng như chất lượng tín hiệu.
Thiết bị y tế
Máy chụp CT: Trong giá đỡ xoay của máy chụp CT, các vòng trượt được sử dụng để kết nối các mạch của các bộ phận cố định và quay, nhờ đó các ống tia X và đầu dò có thể truyền năng lượng và thu thập dữ liệu hình ảnh trong thời gian thực trong quá trình quay tốc độ cao, đảm bảo độ chính xác của hình ảnh y tế.
Robot y tế: Ví dụ như các khớp tay cơ khí của robot phẫu thuật và các bộ phận quay của robot phục hồi chức năng. Vòng trượt chịu trách nhiệm truyền tải năng lượng và tín hiệu điều khiển trong các thiết bị này, đảm bảo hoạt động chính xác và chuyển động linh hoạt của robot, từ đó nâng cao chất lượng và hiệu quả của dịch vụ y tế.
Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Làm thế nào để chọn một chiếc vòng trượt phù hợp?
A1: Cần xem xét nhiều yếu tố, chẳng hạn như tốc độ quay, số lượng kênh mạch, điện áp và dòng điện của nguồn và tín hiệu, loại tín hiệu, nhiệt độ hoạt động, cấp độ bảo vệ, v.v. Ví dụ, thiết bị quay tốc độ cao cần chọn vòng trượt có thể thích ứng với tốc độ cao; khi truyền tải nhiều loại tín hiệu khác nhau, cần đảm bảo rằng vòng trượt tương thích với các loại tín hiệu này.
Câu 2: Tại sao loại tín hiệu lại quan trọng khi lựa chọn vòng trượt?
A2: Các tín hiệu khác nhau có đặc điểm và yêu cầu truyền dẫn khác nhau. Ví dụ, tín hiệu tương tự dễ bị nhiễu, còn tín hiệu số có yêu cầu về độ chính xác và tốc độ truyền dẫn. Vòng trượt cần được thiết kế và tối ưu hóa theo loại tín hiệu cụ thể để đảm bảo truyền dẫn tín hiệu ổn định và tránh méo mó, nhiễu và các vấn đề khác.
Câu 3: Vòng trượt có thể truyền những tín hiệu gì?
A3: Thiết bị này có thể truyền tải tất cả các tín hiệu tần số thấp và trung bình phổ biến hiện nay, tín hiệu điều khiển bus, chẳng hạn như Inter Bus, Can-Bus, Profibus, RS422, RS485, điều khiển PLC, video kỹ thuật số/tương tự, âm thanh kỹ thuật số, Gigabit Ethernet, tín hiệu cảm biến nhiệt độ và trọng lượng, v.v.
Câu 4: Vòng trượt giải quyết vấn đề nhiễu tín hiệu như thế nào?
A4: Cần xem xét toàn diện thiết kế cấu trúc vòng trượt và thiết kế dây dẫn bên trong, chẳng hạn như áp dụng các biện pháp che chắn hợp lý, tối ưu hóa bố trí đường dây và lựa chọn vật liệu cách điện phù hợp, để tránh nhiễu giữa nguồn và tín hiệu, giữa các tín hiệu với nhau, và ngăn chặn nhiễu điện từ bên ngoài xâm nhập vào bên trong vòng trượt.
Thời gian đăng bài: 20 tháng 5 năm 2025