گزارش تحقیق در مورد حلقه های لغزشی رسانا: اصل، کاربردها و بینش بازار

فناوری غول پیکر|صنعت جدید|ژانویه 8.2025

1. مروری بر حلقه های لغزش رسانا

1.1 تعریف

حلقه های لغزشی رسانا که به نام حلقه های جمع کننده، رابط های الکتریکی دوار، حلقه های لغزش، حلقه های جمع کننده و غیره نیز شناخته می شوند، اجزای کلیدی الکترومکانیکی هستند که انتقال انرژی الکتریکی و سیگنال ها را بین دو مکانیزم نسبتاً دوار انجام می دهند. در بسیاری از زمینه ها، هنگامی که تجهیزات دارای حرکت چرخشی هستند و نیاز به حفظ انتقال پایدار نیرو و سیگنال دارند، حلقه های لغزش رسانا به یک جزء ضروری تبدیل می شوند. محدودیت های اتصالات سیم سنتی در سناریوهای چرخشی را می شکند و به تجهیزات اجازه می دهد بدون محدودیت 360 درجه بچرخند و از مشکلاتی مانند درهم تنیدگی و پیچش سیم جلوگیری کنند. این به طور گسترده در هوافضا، اتوماسیون صنعتی، تجهیزات پزشکی، تولید برق بادی، نظارت بر امنیت، روبات‌ها و سایر صنایع استفاده می‌شود و تضمین محکمی برای سیستم‌های پیچیده الکترومکانیکی مختلف برای دستیابی به حرکت چرخشی چند منظوره، با دقت بالا و مداوم است. می توان آن را "مرکز عصبی" تجهیزات هوشمند پیشرفته مدرن نامید.

1.2 اصل کار

اصل کار اصلی حلقه لغزش رسانا بر اساس انتقال جریان و فناوری اتصال دوار است. عمدتا از دو قسمت تشکیل شده است: برس های رسانا و حلقه های لغزنده. قسمت اسلیپ رینگ روی شفت دوار نصب می شود و با شفت می چرخد، در حالی که برس رسانا در قسمت ثابت ثابت شده و در تماس نزدیک با حلقه لغزش است. هنگامی که نیاز به انتقال جریان یا سیگنال بین قطعات دوار و قطعات ثابت است، یک اتصال الکتریکی پایدار از طریق تماس لغزنده بین برس رسانا و حلقه لغزش ایجاد می‌شود تا یک حلقه جریان ایجاد شود. با چرخش تجهیزات، حلقه لغزش همچنان به چرخش خود ادامه می دهد و نقطه تماس بین برس رسانا و حلقه لغزش همچنان تغییر می کند. با این حال، به دلیل فشار الاستیک برس و طراحی ساختاری معقول، این دو همیشه تماس خوبی را حفظ می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که انرژی الکتریکی، سیگنال‌های کنترل، سیگنال‌های داده و غیره می‌توانند به طور مداوم و پایدار منتقل شوند، در نتیجه منبع تغذیه و اطلاعات بدون وقفه به دست می‌آیند. تعامل بدن در حال چرخش در حین حرکت

1.3 ترکیب ساختاری

ساختار حلقه لغزش رسانا عمدتاً اجزای کلیدی مانند حلقه های لغزش، برس های رسانا، استاتورها و روتورها را پوشش می دهد. حلقه های لغزنده معمولاً از موادی با خواص رسانایی عالی مانند آلیاژهای فلزات گرانبها مانند مس، نقره و طلا ساخته می شوند که نه تنها می توانند از مقاومت کم و انتقال جریان با راندمان بالا اطمینان حاصل کنند، بلکه مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی خوبی نیز دارند. با اصطکاک چرخش طولانی مدت و محیط های کاری پیچیده. برس های رسانا بیشتر از آلیاژهای فلزات گرانبها یا گرافیت و سایر مواد با رسانایی و روانکاری خوب ساخته می شوند. آنها در یک شکل خاص (مانند نوع "II") هستند و به طور متقارن با شیار حلقه حلقه لغزش تماس دوگانه دارند. با کمک فشار الاستیک برس، حلقه لغزش را محکم می‌بندند تا به انتقال دقیق سیگنال‌ها و جریان‌ها دست یابند. استاتور قسمت ثابتی است که انرژی ساختاری ثابت تجهیزات را به هم متصل می کند و یک تکیه گاه پایدار برای برس رسانا فراهم می کند. روتور قسمت چرخشی است که به ساختار چرخان تجهیزات متصل شده و همزمان با آن می چرخد ​​و حلقه لغزش را به چرخش سوق می دهد. علاوه بر این، شامل اجزای کمکی مانند مواد عایق، مواد چسبنده، براکت های ترکیبی، بلبرینگ های دقیق و پوشش های گرد و غبار می باشد. از مواد عایق برای جداسازی مسیرهای رسانای مختلف برای جلوگیری از اتصال کوتاه استفاده می شود. مواد چسب یک ترکیب پایدار بین اجزا را تضمین می کنند. براکت های ترکیبی اجزای مختلفی را برای اطمینان از استحکام ساختاری کلی حمل می کنند. بلبرینگ های دقیق مقاومت اصطکاک چرخشی را کاهش می دهند و دقت و صافی چرخش را بهبود می بخشند. پوشش گرد و غبار، گرد و غبار، رطوبت و سایر ناخالصی ها را از نفوذ مسدود می کند و از اجزای دقیق داخلی محافظت می کند. هر قسمت مکمل یکدیگر هستند تا از عملکرد پایدار و قابل اعتماد حلقه لغزش رسانا اطمینان حاصل کنند.

2. مزایا و ویژگی های حلقه های لغزش رسانا

2.1 قابلیت اطمینان انتقال نیرو

تحت شرایط چرخش مداوم تجهیزات، حلقه لغزش رسانا پایداری انتقال قدرت عالی را نشان می دهد. در مقایسه با روش سنتی اتصال سیم، هنگامی که قطعات تجهیزات می‌چرخند، سیم‌های معمولی به راحتی در هم می‌پیچند و پیچ خورده می‌شوند که باعث آسیب خط و قطع شدن مدار می‌شود، انتقال نیرو را قطع می‌کند و عملکرد تجهیزات را تحت تأثیر جدی قرار می‌دهد. حلقه لغزش رسانا یک مسیر جریان قابل اعتماد را از طریق تماس لغزشی دقیق بین برس و حلقه لغزش ایجاد می کند، که می تواند تامین مداوم و پایدار جریان را بدون توجه به نحوه چرخش تجهیزات تضمین کند. به عنوان مثال، در یک توربین بادی، پره ها با سرعت زیاد باد می چرخند و سرعت می تواند به بیش از ده دور در دقیقه یا حتی بیشتر برسد. ژنراتور باید به طور مداوم انرژی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و به شبکه برق منتقل کند. حلقه لغزش رسانا نصب شده در کابین دارای ظرفیت انتقال نیرو پایداری است تا اطمینان حاصل شود که در طول چرخش طولانی مدت و بدون وقفه تیغه ها، انرژی الکتریکی به آرامی از انتهای روتور ژنراتور در حال چرخش به استاتور ثابت و شبکه برق خارجی منتقل می شود. جلوگیری از وقفه های تولید برق ناشی از مشکلات خط، بهبود قابل اعتماد و راندمان تولید برق سیستم تولید برق بادی و پایه گذاری برای تامین مداوم انرژی پاک.

2.2 طراحی فشرده و نصب راحت

حلقه لغزش رسانا دارای طراحی ساختاری پیچیده و فشرده است و مزایای قابل توجهی در استفاده از فضا دارد. همانطور که تجهیزات مدرن به سمت کوچک سازی و یکپارچه سازی توسعه می یابند، فضای داخلی به طور فزاینده ای ارزشمند می شود. اتصالات سیم کشی پیچیده سنتی فضای زیادی را اشغال می کند و همچنین ممکن است باعث ایجاد مشکلات تداخل خط شود. حلقه های لغزشی رسانا چندین مسیر رسانا را در یک ساختار فشرده ادغام می کنند و به طور موثر پیچیدگی سیم کشی داخلی تجهیزات را کاهش می دهند. به عنوان مثال دوربین های هوشمند را در نظر بگیرید. آنها نیاز به چرخش 360 درجه برای گرفتن تصاویر و انتقال سیگنال های ویدئویی، سیگنال های کنترل و قدرت به طور همزمان دارند. اگر از سیم کشی معمولی استفاده شود، خطوط به هم ریخته و به راحتی در مفاصل چرخان مسدود می شوند. حلقه های لغزشی میکرو رسانای داخلی، که معمولاً فقط چند سانتی متر قطر دارند، می توانند انتقال سیگنال چند کاناله را یکپارچه کنند. هنگامی که دوربین به طور انعطاف پذیر می چرخد، خطوط منظم و به راحتی نصب می شوند. می توان آن را به راحتی در محفظه باریک دوربین ادغام کرد، که نه تنها الزامات عملکردی را برآورده می کند، بلکه دستگاه کلی را از نظر ظاهری ساده و از نظر اندازه جمع و جور می کند. نصب و استقرار آن در سناریوهای نظارتی مختلف مانند دوربین های PTZ برای نظارت بر امنیت و دوربین های پانوراما برای خانه های هوشمند آسان است. به طور مشابه، در زمینه پهپادها، به منظور دستیابی به عملکردهایی مانند تنظیم وضعیت پرواز، انتقال تصویر و منبع تغذیه کنترل پرواز، حلقه‌های لغزشی رسانای فشرده به هواپیماهای بدون سرنشین اجازه می‌دهند تا سیگنال‌ها و انتقال نیرو را در فضای محدودی به دست آورند و وزن را کاهش دهند و در عین حال تضمین کنند. عملکرد پرواز و بهبود قابلیت حمل و ادغام عملکردی تجهیزات.

2.3 مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری در دمای بالا

در مواجهه با محیط‌های کاری پیچیده و سخت، حلقه‌های لغزش رسانا با مواد خاص و صنایع دستی عالی تحمل بسیار خوبی دارند. از نظر انتخاب مواد، حلقه‌های لغزنده عمدتاً از آلیاژهای فلزات گرانبها مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر خوردگی، مانند آلیاژهای طلا، نقره، پلاتین یا آلیاژهای مس مخصوص ساخته شده‌اند. برس ها از مواد مبتنی بر گرافیت یا برس های فلز گرانبها با روانکاری خوب برای کاهش ضریب اصطکاک و کاهش سایش ساخته شده اند. در سطح فرآیند تولید، از ماشینکاری دقیق استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که برس‌ها و حلقه‌های لغزنده به طور نزدیک و یکنواخت در تماس هستند، و سطح با پوشش‌های ویژه یا آبکاری برای افزایش عملکرد محافظتی پردازش می‌شود. با در نظر گرفتن صنعت برق بادی به عنوان مثال، توربین های بادی فراساحلی برای مدت طولانی در یک محیط دریایی با رطوبت بالا و مه نمک بالا قرار دارند. مقدار زیاد نمک و رطوبت موجود در هوا به شدت خورنده است. در عین حال، دما در هاب فن و کابین با عملکرد بسیار نوسان می کند و قطعات دوار در اصطکاک مداوم هستند. در چنین شرایط کاری سخت، حلقه لغزش رسانا می تواند به طور موثر در برابر خوردگی مقاومت کند و عملکرد الکتریکی پایدار را با مواد با کیفیت بالا و فناوری محافظ حفظ کند، و از انتقال سیگنال و قدرت پایدار و قابل اعتماد فن در طول چرخه عملکرد چندین دهه آن اطمینان حاصل کند و تا حد زیادی کاهش یابد. فرکانس نگهداری و کاهش هزینه های عملیاتی. نمونه دیگر تجهیزات جانبی کوره ذوب در صنعت متالورژی است که با دمای بالا، گرد و غبار و گازهای اسیدی و قلیایی قوی پر شده است. مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر خوردگی حلقه لغزش رسانا آن را قادر می سازد تا در توزیع مواد دوار، اندازه گیری دما و دستگاه های کنترل کوره با دمای بالا به طور پایدار عمل کند، فرآیند تولید صاف و مداوم را تضمین می کند و دوام کلی را بهبود می بخشد. تجهیزات، و کاهش زمان از کار افتادگی ناشی از عوامل محیطی، ارائه پشتیبانی محکم برای عملکرد کارآمد و پایدار تولید صنعتی.

3. تجزیه و تحلیل میدان برنامه

3.1 اتوماسیون صنعتی

3.1.1 ربات ها و بازوهای رباتیک

در فرآیند اتوماسیون صنعتی، کاربرد گسترده ربات ها و بازوهای رباتیک به یک نیروی محرکه کلیدی برای بهبود کارایی تولید و بهینه سازی فرآیندهای تولید تبدیل شده است و حلقه های لغزشی رسانا نقشی ضروری در آن ایفا می کنند. مفاصل روبات ها و بازوهای رباتیک گره های کلیدی برای دستیابی به حرکت انعطاف پذیر هستند. این مفاصل باید به طور مداوم بچرخند و خم شوند تا وظایف پیچیده و متنوعی مانند گرفتن، جابجایی و مونتاژ را انجام دهند. حلقه های لغزشی رسانا در مفاصل نصب می شوند و می توانند سیگنال های قدرت و کنترل را به طور پایدار به موتورها، حسگرها و اجزای مختلف کنترل منتقل کنند در حالی که اتصالات به طور مداوم در حال چرخش هستند. با در نظر گرفتن صنعت خودروسازی به عنوان مثال، در خط تولید جوش بدنه خودرو، بازوی ربات نیاز به جوش و مونتاژ دقیق و سریع قطعات مختلف در قاب بدنه دارد. چرخش با فرکانس بالا اتصالات آن نیازمند انتقال برق و سیگنال بدون وقفه است. حلقه لغزش رسانا اجرای صاف بازوی ربات را تحت توالی های عمل پیچیده تضمین می کند، ثبات و کارایی فرآیند جوشکاری را تضمین می کند و درجه اتوماسیون و راندمان تولید تولید خودرو را تا حد زیادی بهبود می بخشد. به طور مشابه، در صنعت لجستیک و انبارداری، ربات‌هایی که برای مرتب‌سازی و پالت‌سازی محموله‌ها استفاده می‌شوند، از حلقه‌های لغزشی رسانا برای دستیابی به حرکت مفصل انعطاف‌پذیر، شناسایی دقیق و گرفتن محموله، انطباق با انواع محموله‌ها و چیدمان‌های ذخیره‌سازی، تسریع گردش لجستیک و کاهش هزینه‌های نیروی کار استفاده می‌کنند.

3.1.2 تجهیزات خط تولید

در خطوط تولید صنعتی، بسیاری از دستگاه‌ها حاوی قطعات چرخان هستند و حلقه‌های لغزشی رسانا پشتیبانی کلیدی را برای حفظ عملکرد مداوم خط تولید فراهم می‌کنند. به عنوان یک تجهیزات کمکی پردازش رایج، میز دوار به طور گسترده در خطوط تولید مانند بسته بندی مواد غذایی و ساخت الکترونیکی استفاده می شود. برای دستیابی به پردازش، آزمایش یا بسته بندی محصولات چند وجهی باید به طور مداوم بچرخد. حلقه لغزش رسانا تامین مداوم برق را در طول چرخش میز دوار تضمین می کند و سیگنال کنترل را با دقت به وسایل، سنسورهای تشخیص و سایر اجزای روی میز منتقل می کند تا از تداوم و دقت فرآیند تولید اطمینان حاصل کند. به عنوان مثال، در خط بسته بندی مواد غذایی، میز چرخان محصول را برای تکمیل مراحل پر کردن، مهر و موم کردن، برچسب زدن و سایر فرآیندها به ترتیب هدایت می کند. عملکرد انتقال پایدار حلقه لغزش رسانا از خرابی ناشی از سیم پیچی خط یا قطع سیگنال جلوگیری می کند و راندمان بسته بندی و نرخ صلاحیت محصول را بهبود می بخشد. قطعات دوار مانند غلطک ها و چرخ دنده ها در نوار نقاله نیز سناریوهای کاربردی حلقه لغزش رسانا هستند. این انتقال پایدار نیروی محرکه موتور را تضمین می کند، به طوری که مواد خط تولید می توانند به آرامی منتقل شوند، برای کار با تجهیزات بالادست و پایین دست همکاری می کند، ریتم کلی تولید را بهبود می بخشد، تضمین محکمی برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ فراهم می کند. و یکی از اجزای اصلی برای تولید مدرن برای دستیابی به تولید کارآمد و پایدار است.

3.2 انرژی و برق

3.2.1 توربین های بادی

در زمینه تولید برق بادی، حلقه‌های لغزشی رسانا، هاب کلیدی برای تضمین عملکرد پایدار و تولید برق کارآمد توربین‌های بادی هستند. توربین های بادی معمولاً از روتورهای بادی، ناسل ها، برج ها و سایر قطعات تشکیل شده اند. روتور باد انرژی باد را جذب می کند و ژنراتور در ناسل را به چرخش و تولید برق هدایت می کند. در میان آنها، یک حرکت چرخشی نسبی بین توپی توربین بادی و ناسل وجود دارد و حلقه لغزش رسانا در اینجا نصب شده است تا وظیفه انتقال قدرت و سیگنال های کنترلی را بر عهده بگیرد. از یک طرف، جریان متناوب تولید شده توسط ژنراتور از طریق حلقه لغزشی به مبدل در ناسل منتقل می شود، به برقی تبدیل می شود که الزامات اتصال به شبکه را برآورده می کند و سپس به شبکه برق منتقل می شود. از سوی دیگر، سیگنال های مختلف فرمان سیستم کنترل، مانند تنظیم ارتفاع پره، کنترل انحراف ناسل و سایر سیگنال ها، به طور دقیق به محرک در هاب منتقل می شود تا اطمینان حاصل شود که توربین بادی وضعیت عملکرد خود را در زمان واقعی مطابق با آن تنظیم می کند. تغییر در سرعت باد و جهت باد. با توجه به داده های صنعت، سرعت پره های یک توربین بادی کلاس مگاوات می تواند به 10-20 دور در دقیقه برسد. تحت چنین شرایط چرخش با سرعت بالا، حلقه لغزش رسانا با قابلیت اطمینان عالی خود، تضمین می کند که ساعات استفاده سالانه سیستم برق بادی به طور موثر افزایش می یابد و تلفات تولید برق ناشی از خرابی های انتقال را کاهش می دهد، که اهمیت زیادی برای ترویج اتصال شبکه در مقیاس بزرگ انرژی پاک و کمک به تغییر ساختار انرژی.

3.2.2 تولید برق حرارتی و آبی

در سناریوهای تولید انرژی حرارتی و آبی، حلقه های لغزش رسانا نیز نقش کلیدی ایفا می کنند. مولد توربین بخار بزرگ یک نیروگاه حرارتی با چرخاندن روتور خود با سرعت بالا برق تولید می کند. حلقه لغزش رسانا برای اتصال سیم پیچ روتور موتور با مدار استاتیک خارجی برای دستیابی به ورودی پایدار جریان تحریک، ایجاد میدان مغناطیسی دوار و اطمینان از تولید برق طبیعی ژنراتور استفاده می شود. در همان زمان، در سیستم کنترل تجهیزات کمکی مانند فیدرهای زغال سنگ، دمنده ها، فن های پیش نویس القایی و سایر ماشین آلات دوار، حلقه لغزش رسانا سیگنال های کنترلی را منتقل می کند، پارامترهای عملیاتی تجهیزات را به دقت تنظیم می کند، عملکرد پایدار تامین سوخت، تهویه را تضمین می کند. و اتلاف گرما، و خروجی کارآمد مجموعه ژنراتور را حفظ می کند. از نظر تولید برق آبی، رانر توربین تحت تاثیر جریان آب با سرعت بالا می چرخد ​​و ژنراتور را به سمت تولید برق سوق می دهد. حلقه لغزش رسانا بر روی شفت اصلی ژنراتور نصب می شود تا از انتقال سیگنال های کنترلی مانند توان خروجی و تنظیم سرعت و تحریک اطمینان حاصل شود. انواع مختلف نیروگاه های برق آبی، مانند نیروگاه های برق آبی معمولی و نیروگاه های ذخیره سازی پمپی، مجهز به حلقه های لغزش رسانا با مشخصات و عملکردهای مختلف با توجه به سرعت توربین و شرایط عملیاتی هستند که نیازهای سناریوهای تولید برق آبی متنوع از هد پایین و بزرگ را برآورده می کنند. جریان به جریان بالا و جریان کوچک، تضمین تامین پایدار برق و تزریق یک جریان ثابت قدرت به اجتماعی و اقتصادی توسعه

3.3 امنیت و نظارت هوشمند

3.3.1 دوربین های هوشمند

در زمینه نظارت امنیتی هوشمند، دوربین‌های هوشمند پشتیبانی اصلی را برای نظارت همه جانبه و بدون زاویه مرده فراهم می‌کنند و حلقه‌های لغزشی رسانا به آن‌ها کمک می‌کنند تا از گلوگاه منبع تغذیه چرخشی و انتقال داده عبور کنند. دوربین های هوشمند معمولاً برای گسترش میدان مانیتورینگ و گرفتن تصاویر در همه جهات نیاز به چرخش 360 درجه دارند. این مستلزم آن است که در طول فرآیند چرخش مداوم، منبع تغذیه بتواند برای اطمینان از عملکرد عادی دوربین، پایدار باشد و سیگنال‌های ویدیویی با کیفیت بالا و دستورالعمل‌های کنترلی را می‌توان در زمان واقعی انتقال داد. حلقه‌های لغزشی رسانا در اتصالات پان/شیب دوربین برای دستیابی به انتقال همزمان قدرت، سیگنال‌های ویدئویی و سیگنال‌های کنترلی تعبیه شده‌اند و به دوربین اجازه می‌دهند تا به صورت انعطاف‌پذیر به ناحیه مورد نظر بچرخد و دامنه نظارت و دقت را بهبود بخشد. در سیستم نظارت بر ترافیک شهری، دوربین توپ هوشمند در تقاطع از حلقه‌های لغزشی رسانا استفاده می‌کند تا به سرعت چرخش کند تا جریان ترافیک و تخلفات را ثبت کند و تصاویری را در زمان واقعی برای کنترل ترافیک و مدیریت تصادف ارائه کند. در صحنه‌های نظارت امنیتی پارک‌ها و جوامع، دوربین در محیط اطراف در همه جهات گشت‌زنی می‌کند، موقعیت‌های غیرعادی را به موقع تشخیص می‌دهد و به مرکز نظارت بازخورد می‌دهد، قابلیت‌های هشدار امنیتی را افزایش می‌دهد و به طور موثر امنیت و نظم عمومی را حفظ می‌کند.

3.3.2 سیستم مانیتورینگ رادار

سیستم نظارت رادار وظایف مهمی را در زمینه‌های دفاع نظامی، پیش‌بینی آب و هوا، هوافضا و غیره بر عهده دارد. حلقه لغزش رسانا چرخش پایدار و مداوم آنتن رادار را برای دستیابی به تشخیص دقیق تضمین می‌کند. در زمینه شناسایی نظامی، رادارهای پدافند هوایی زمینی، رادارهای شناور و غیره نیاز به چرخش مداوم آنتن برای جستجو و ردیابی اهداف هوایی دارند. حلقه لغزش رسانا تضمین می کند که رادار به طور پایدار با قدرت به فرستنده، گیرنده و سایر اجزای هسته در طول فرآیند اسکن چرخشی تامین می شود. در همان زمان، سیگنال پژواک هدف شناسایی شده و سیگنال وضعیت تجهیزات به طور دقیق به مرکز پردازش سیگنال ارسال می‌شود و اطلاعات بی‌درنگ برای فرماندهی جنگ فراهم می‌کند و به دفاع از امنیت فضای هوایی کمک می‌کند. از نظر پیش بینی آب و هوا، رادار هواشناسی امواج الکترومغناطیسی را از طریق چرخش آنتن به جو منتقل می کند، پژواک های منعکس شده از اهداف هواشناسی مانند قطرات باران و کریستال های یخ را دریافت می کند و شرایط آب و هوایی را تجزیه و تحلیل می کند. حلقه لغزش رسانا عملکرد مداوم سیستم رادار را تضمین می کند، داده های جمع آوری شده را در زمان واقعی منتقل می کند و به اداره هواشناسی در پیش بینی دقیق تغییرات آب و هوایی مانند بارش و طوفان کمک می کند، پایه ای کلیدی برای پیشگیری و کاهش بلایا و اسکورت انسان فراهم می کند. تولید و زندگی در زمینه های مختلف.

3.4 تجهیزات پزشکی

3.4.1 تجهیزات تصویربرداری پزشکی

در زمینه تشخیص پزشکی، تجهیزات تصویربرداری پزشکی دستیار قدرتمندی برای پزشکان برای کسب بینش در مورد شرایط داخلی بدن انسان و تشخیص دقیق بیماری ها است. حلقه های لغزنده رسانا تضمین های کلیدی برای عملکرد کارآمد این دستگاه ها هستند. با در نظر گرفتن تجهیزات سی تی (توموگرافی کامپیوتری) و ام آر آی (تصویربرداری تشدید مغناطیسی) به عنوان نمونه، قطعات چرخشی داخل آن وجود دارد. قاب اسکن تجهیزات سی تی باید با سرعت بالا بچرخد تا لوله اشعه ایکس به دور بیمار بچرخد تا داده های تصویر توموگرافی را در زوایای مختلف جمع آوری کند. آهنرباها، سیم پیچ های گرادیان و سایر اجزای تجهیزات MRI نیز در طول فرآیند تصویربرداری می چرخند تا تغییرات گرادیان میدان مغناطیسی دقیقی ایجاد کنند. حلقه‌های لغزشی رسانا در اتصالات دوار نصب می‌شوند تا به طور پایدار الکتریسیته را منتقل کنند تا قطعات دوار را به کار ببرد. در همان زمان، مقدار زیادی از داده‌های تصویر جمع‌آوری‌شده در زمان واقعی به سیستم پردازش کامپیوتری منتقل می‌شود تا از تصاویر واضح و دقیق اطمینان حاصل شود و پایه‌های تشخیصی قابل اعتمادی را در اختیار پزشکان قرار دهد. با توجه به بازخورد استفاده از تجهیزات بیمارستانی، حلقه‌های لغزشی رسانا با کیفیت بالا به طور موثری باعث کاهش مصنوعات، وقفه‌های سیگنال و سایر مشکلات در عملکرد تجهیزات تصویربرداری می‌شوند، دقت تشخیصی را بهبود می‌بخشند، نقش مهمی در غربالگری اولیه بیماری، ارزیابی وضعیت و سایر پیوندها ایفا می‌کنند. از سلامت بیماران محافظت کند.

3.4.2 ربات های جراحی

ربات های جراحی به عنوان نماینده فناوری پیشرفته جراحی مدرن با حداقل تهاجم، به تدریج مدل جراحی سنتی را تغییر می دهند. حلقه های لغزشی رسانا پشتیبانی اصلی را برای اجرای دقیق و ایمن جراحی فراهم می کنند. بازوهای رباتیک ربات‌های جراحی، حرکات دست پزشک را شبیه‌سازی می‌کنند و عمل‌های ظریفی مانند بخیه زدن، برش و جداسازی بافت را در یک فضای جراحی باریک انجام می‌دهند. این بازوهای رباتیک باید به طور انعطاف پذیر با درجات آزادی چندگانه بچرخند. حلقه‌های لغزشی رسانا در مفاصل نصب می‌شوند تا از منبع تغذیه مداوم اطمینان حاصل کنند، به موتور اجازه می‌دهند تا بازوهای رباتیک را با دقت حرکت دهد، در حالی که سیگنال‌های بازخورد سنسور را ارسال می‌کند، به پزشکان اجازه می‌دهد اطلاعات بازخورد نیرو از محل جراحی را در زمان واقعی درک کنند و متوجه شوند. همکاری انسان و ماشین.عملیات. در جراحی مغز و اعصاب، روبات‌های جراحی از عملکرد پایدار حلقه‌های لغزشی رسانا استفاده می‌کنند تا با دقت به ضایعات ریز در مغز برسند و خطر ضربه‌های ناشی از جراحی را کاهش دهند. در زمینه جراحی ارتوپدی، بازوهای رباتیک به کاشت پروتزها و رفع شکستگی ها کمک می کند، دقت و ثبات جراحی را بهبود می بخشد و جراحی کم تهاجمی را برای توسعه در جهت دقیق تر و هوشمندتر ترویج می کند و تجربه درمان جراحی با آسیب کمتر و سریعتر را برای بیماران به ارمغان می آورد. بهبودی

IV. وضعیت بازار و روند

4.1 اندازه و رشد بازار

در سال های اخیر، بازار جهانی حلقه لغزش رسانا روند رشد ثابتی را نشان داده است. بر اساس داده‌های مؤسسات معتبر تحقیقات بازار، اندازه بازار جهانی حلقه لغزش رسانا در سال 2023 به حدود 6.35 میلیارد یوان خواهد رسید و انتظار می‌رود که تا سال 2028، اندازه بازار جهانی با میانگین رشد مرکب سالانه به حدود 8 میلیارد یوان افزایش یابد. نرخ حدود 4.0٪. از نظر توزیع منطقه‌ای، منطقه آسیا-اقیانوسیه بیشترین سهم بازار جهانی را به خود اختصاص داده است که تقریباً 48.4 درصد در سال 2023 را به خود اختصاص داده است. صنعت اطلاعات الکترونیکی، انرژی های جدید، و غیره، و تقاضا برای حلقه های لغزش رسانا همچنان قوی است. در میان آنها، چین به عنوان بزرگترین پایگاه تولیدی جهان، با توسعه سریع صنایعی مانند اتوماسیون صنعتی، امنیت هوشمند و تجهیزات انرژی جدید، شتاب قوی را به بازار حلقه لغزش رسانا تزریق کرده است. در سال 2023، مقیاس بازار حلقه لغزش رسانای چین 5.6 درصد سال به سال افزایش خواهد یافت و انتظار می‌رود که در آینده نرخ رشد قابل توجهی را حفظ کند. اروپا و آمریکای شمالی نیز بازارهای مهمی هستند. آنها با شالوده صنعتی عمیق، تقاضای بالا در زمینه هوافضا و ارتقای مستمر صنعت خودروسازی، سهم بازار قابل توجهی را به ترتیب حدود 25% و 20% به خود اختصاص داده اند و اندازه بازار به طور پیوسته رشد کرده است که اساساً همانند نرخ رشد بازار جهانی. با پیشرفت شتابان ساخت‌وساز زیرساخت‌ها و نوسازی صنعتی در اقتصادهای نوظهور مانند هند و برزیل، بازار حلقه لغزش رسانا در این مناطق نیز پتانسیل رشد عظیمی را در آینده نشان خواهد داد و انتظار می‌رود به نقطه رشد بازار جدیدی تبدیل شود.

4.2 چشم انداز رقابت

در حال حاضر، بازار جهانی حلقه لغزش رسانا بسیار رقابتی است و شرکت کنندگان زیادی در آن حضور دارند. شرکت‌های اصلی با انباشت فنی عمیق، قابلیت‌های پیشرفته تحقیق و توسعه محصول و کانال‌های بازار گسترده، سهم زیادی از بازار را اشغال می‌کنند. غول های بین المللی مانند پارکر از ایالات متحده، MOOG ایالات متحده، COBHAM از فرانسه و MORGAN آلمان، با تکیه بر تلاش های طولانی مدت خود در زمینه های پیشرفته مانند هوافضا، نظامی و دفاع ملی، بر فناوری های اصلی تسلط یافته اند. ، عملکرد محصول عالی دارند و تأثیر گسترده ای بر نام تجاری دارند. آنها در یک موقعیت پیشرو در بازار حلقه های لغزنده رسانا هستند. محصولات آن‌ها به‌طور گسترده در تجهیزات کلیدی مانند ماهواره‌ها، موشک‌ها و هواپیماهای پیشرفته استفاده می‌شوند و در سناریوهایی با الزامات بسیار بالا برای دقت، قابلیت اطمینان و مقاومت در برابر محیط‌های شدید، سخت‌گیرانه‌ترین استانداردهای صنعتی را برآورده می‌کنند. در مقایسه، شرکت های داخلی مانند Mofulon Technology، Kaizhong Precision، Quansheng Electromechanical و Jiachi Electronics در سال های اخیر به سرعت توسعه یافته اند. با افزایش مستمر سرمایه‌گذاری تحقیق و توسعه، آنها به پیشرفت‌های فناوری در برخی بخش‌ها دست یافته‌اند و مزایای مقرون‌به‌صرفه محصول آنها برجسته شده است. آنها به تدریج سهم بازار بازارهای ارزان قیمت و میان رده را تصاحب کردند و به تدریج به بازارهای گران قیمت نفوذ کردند. به عنوان مثال، در بازارهای تقسیم‌بندی‌شده مانند حلقه‌های لغزشی ربات در زمینه اتوماسیون صنعتی و حلقه‌های لغزشی سیگنال تصویری با کیفیت بالا در زمینه نظارت بر امنیت، شرکت‌های داخلی با خدمات بومی‌سازی و بومی‌سازی مورد علاقه بسیاری از مشتریان داخلی قرار گرفته‌اند. توانایی پاسخگویی سریع به تقاضای بازار با این حال، به طور کلی، حلقه های لغزنده رسانای پیشرفته کشور من هنوز هم وابستگی خاصی به واردات دارند، به خصوص در محصولات پیشرفته با دقت بالا، سرعت فوق العاده بالا و شرایط کاری شدید. موانع فنی غول‌های بین‌المللی نسبتاً زیاد است و شرکت‌های داخلی همچنان باید به عقب‌نشینی خود ادامه دهند تا رقابت خود را در بازار جهانی افزایش دهند.

4.3 روندهای نوآوری تکنولوژیکی

با نگاهی به آینده، سرعت نوآوری های تکنولوژیکی حلقه های لغزشی رسانا در حال افزایش است و روند توسعه چند بعدی را نشان می دهد. از یک طرف، فناوری حلقه لغزش فیبر نوری ظهور کرده است. با رواج گسترده فناوری ارتباطات نوری در زمینه انتقال داده، تعداد سناریوهای انتقال سیگنال که نیاز به پهنای باند بیشتر و تلفات کمتر دارند در حال افزایش است و حلقه های لغزشی فیبر نوری پدیدار شده اند. از انتقال سیگنال نوری برای جایگزینی انتقال سیگنال الکتریکی سنتی استفاده می کند، به طور موثری از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری می کند و سرعت و ظرفیت انتقال را تا حد زیادی بهبود می بخشد. این به تدریج در زمینه هایی مانند اتصال چرخش آنتن ایستگاه پایه 5G، پان-تیلت نظارت تصویری با کیفیت بالا، و تجهیزات سنجش از راه دور اپتیکال هوافضا که الزامات سختگیرانه ای در مورد کیفیت سیگنال و سرعت انتقال دارند، ترویج و اعمال می شود و انتظار می رود که راه اندازی شود. عصر ارتباطات نوری فناوری حلقه لغزش رسانا. از سوی دیگر، تقاضا برای حلقه های لغزش با سرعت بالا و فرکانس بالا در حال افزایش است. در زمینه های تولید پیشرفته مانند ساخت نیمه هادی ها و آزمایش های دقیق الکترونیکی، سرعت تجهیزات به طور مداوم در حال افزایش است و تقاضا برای انتقال سیگنال با فرکانس بالا ضروری است. تحقیق و توسعه حلقه‌های لغزشی که با انتقال پایدار سیگنال با سرعت بالا و فرکانس بالا سازگار می‌شوند، کلید اصلی است. با بهینه سازی مواد برس و حلقه لغزش و بهبود طراحی ساختار تماس، مقاومت تماس، سایش و تضعیف سیگنال تحت چرخش با سرعت بالا را می توان کاهش داد تا انتقال سیگنال با فرکانس بالا در سطح گیگاهرتز برآورده شود و عملکرد کارآمد تجهیزات تضمین شود. . علاوه بر این، حلقه های لغزنده کوچک نیز یک جهت توسعه مهم هستند. با ظهور صنایعی مانند اینترنت اشیا، دستگاه‌های پوشیدنی و دستگاه‌های پزشکی میکرو، تقاضا برای حلقه‌های لغزشی رسانا با اندازه کوچک، مصرف انرژی کم و یکپارچگی چند منظوره افزایش یافته است. از طریق فناوری پردازش میکرو نانو و استفاده از مواد جدید، اندازه حلقه لغزش به سطح میلی‌متری یا حتی میکرونی کاهش می‌یابد و عملکردهای منبع تغذیه، داده و انتقال سیگنال کنترلی برای ارائه توان هسته و تعامل سیگنال یکپارچه می‌شوند. پشتیبانی از دستگاه‌های میکرو هوشمند، صنایع مختلف را برای حرکت به سمت کوچک‌سازی و هوشمندسازی ارتقا می‌دهد و به گسترش مرزهای کاربرد حلقه‌های لغزشی رسانا ادامه می‌دهد.

V. ملاحظات کلیدی

5.1 انتخاب مواد

انتخاب مواد حلقه های لغزش رسانا بسیار مهم است و به طور مستقیم با عملکرد، عمر و قابلیت اطمینان آنها مرتبط است. باید به طور جامع بر اساس عوامل متعددی مانند سناریوهای کاربردی و الزامات فعلی در نظر گرفته شود. از نظر مواد رسانا، حلقه های لغزنده معمولاً از آلیاژهای فلزات گرانبها مانند مس، نقره و طلا و یا آلیاژهای مس با عملیات خاص استفاده می کنند. به عنوان مثال، در تجهیزات الکترونیکی و تجهیزات تصویربرداری پزشکی با دقت بالا و مقاومت کم، حلقه های لغزش آلیاژ طلا می توانند از انتقال دقیق سیگنال های الکتریکی ضعیف اطمینان حاصل کنند و به دلیل رسانایی عالی و مقاومت در برابر خوردگی، تضعیف سیگنال را کاهش دهند. برای موتورهای صنعتی و تجهیزات برق بادی با انتقال جریان زیاد، حلقه‌های لغزنده آلیاژ مس با خلوص بالا نه تنها می‌توانند نیازهای حمل جریان را برآورده کنند، بلکه هزینه‌های نسبتاً قابل کنترلی نیز دارند. مواد قلم مو بیشتر از مواد مبتنی بر گرافیت و برس های آلیاژی فلزات گرانبها استفاده می کنند. برس های گرافیتی روانکاری خوبی دارند که می تواند ضریب اصطکاک را کاهش داده و سایش را کاهش دهد. آنها برای تجهیزات با سرعت کم و حساسیت بالا به از دست دادن برس مناسب هستند. برس های فلزات گرانبها (مانند برس های پالادیوم و آلیاژ طلا) رسانایی قوی و مقاومت در برابر تماس پایینی دارند. آنها اغلب در موارد با کیفیت سیگنال با سرعت بالا، با دقت بالا و تقاضا، مانند قطعات چرخان ناوبری تجهیزات هوافضا و مکانیسم های انتقال ویفر تجهیزات تولید نیمه هادی استفاده می شوند. مواد عایق را نیز نباید نادیده گرفت. موارد رایج عبارتند از پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) و رزین اپوکسی. PTFE عملکرد عایق عالی، مقاومت در برابر دمای بالا و پایداری شیمیایی قوی دارد. این به طور گسترده ای در حلقه های لغزش رسانای اتصالات چرخان دستگاه های همزن راکتور شیمیایی و تجهیزات اکتشاف اعماق دریا در دمای بالا و محیط های اسیدی و قلیایی قوی برای اطمینان از عایق قابل اعتماد بین هر مسیر رسانا، جلوگیری از خرابی اتصال کوتاه و اطمینان از پایداری استفاده می شود. بهره برداری از تجهیزات

5.2 نگهداری و تعویض برس های رسانا

به عنوان یک بخش آسیب پذیر کلیدی حلقه لغزش رسانا، تعمیر و نگهداری منظم و تعویض به موقع برس رسانا برای اطمینان از عملکرد طبیعی تجهیزات اهمیت زیادی دارد. از آنجایی که برس در طول تماس اصطکاک مداوم با حلقه لغزش به تدریج فرسوده می شود و گرد و غبار تولید می کند، مقاومت تماس افزایش می یابد و راندمان انتقال جریان را تحت تاثیر قرار می دهد و حتی باعث ایجاد جرقه، قطع سیگنال و سایر مشکلات می شود، بنابراین یک مکانیسم تعمیر و نگهداری منظم نیاز است. تاسیس شد. به طور کلی، بسته به شدت عملیات تجهیزات و محیط کار، چرخه تعمیر و نگهداری از چند هفته تا چند ماه متغیر است. به عنوان مثال، حلقه های لغزش رسانا در تجهیزات معدن و تجهیزات پردازش متالورژی با آلودگی شدید گرد و غبار ممکن است نیاز به بازرسی و نگهداری هر هفته داشته باشند. در حالی که حلقه های لغزش تجهیزات اتوماسیون اداری با محیط داخلی و عملکرد پایدار را می توان تا چندین ماه افزایش داد. در طول تعمیر و نگهداری، ابتدا تجهیزات باید خاموش شود، جریان حلقه لغزش باید قطع شود، و از ابزارهای تمیزکننده و معرف های مخصوص برای حذف آرام گرد و غبار و روغن از سطح برس و حلقه لغزنده استفاده شود تا از آسیب رساندن به سطح تماس جلوگیری شود. در همان زمان، فشار الاستیک برس را بررسی کنید تا مطمئن شوید که محکم با حلقه لغزنده مطابقت دارد. فشار بیش از حد می تواند به راحتی سایش را افزایش دهد و فشار بسیار کم می تواند باعث تماس ضعیف شود. هنگامی که برس به اندازه یک سوم تا یک دوم ارتفاع اصلی خود فرسوده شد، باید آن را تعویض کنید. هنگام تعویض برس، حتماً از محصولاتی استفاده کنید که با مشخصات، مدل ها و مواد اولیه مطابقت دارند تا از عملکرد تماس ثابت اطمینان حاصل کنید. پس از نصب، مقاومت تماس و پایداری عملکرد باید مجدداً بررسی شود تا از خرابی و خاموش شدن تجهیزات به دلیل مشکلات برس جلوگیری شود و از فرآیندهای تولید و عملیات روان اطمینان حاصل شود.

5.3 تست قابلیت اطمینان

به منظور اطمینان از عملکرد پایدار و قابل اطمینان حلقه لغزش رسانا در سناریوهای کاربردی پیچیده و حیاتی، آزمایش قابلیت اطمینان دقیق ضروری است. تست مقاومت یک پروژه آزمایش اولیه است. از طریق ابزارهای اندازه گیری مقاومت با دقت بالا، مقاومت تماس هر مسیر از حلقه لغزش تحت شرایط کاری مختلف چرخش استاتیک و دینامیکی اندازه گیری می شود. مقدار مقاومت باید پایدار باشد و با استانداردهای طراحی مطابقت داشته باشد، با دامنه نوسان بسیار کوچک. به عنوان مثال، در حلقه های لغزش مورد استفاده در تجهیزات تست دقیق الکترونیکی، تغییرات بیش از حد در مقاومت تماس باعث افزایش خطاهای داده های تست می شود که بر کنترل کیفیت محصول تأثیر می گذارد. تست ولتاژ مقاومت شوک ولتاژ بالایی را شبیه سازی می کند که ممکن است تجهیزات در حین کار با آن مواجه شوند. یک ولتاژ آزمایشی چندین برابر ولتاژ نامی برای مدت معینی به حلقه لغزش اعمال می شود تا آزمایش شود که آیا مواد عایق و شکاف عایق می توانند به طور موثر در برابر آن مقاومت کنند یا خیر، از خرابی عایق و خرابی اتصال کوتاه ناشی از اضافه ولتاژ در استفاده واقعی جلوگیری می کند. اطمینان از ایمنی پرسنل و تجهیزات. این امر به ویژه در آزمایش حلقه‌های لغزشی رسانا که از سیستم‌های قدرت و تجهیزات الکتریکی فشار قوی پشتیبانی می‌کنند بسیار مهم است. در زمینه هوافضا، حلقه‌های لغزش رسانای ماهواره‌ها و فضاپیماها باید تحت آزمایش‌های جامع تحت شرایط دمایی، خلاء و تشعشعات شبیه‌سازی شده در فضا قرار گیرند تا از عملکرد قابل اعتماد در محیط‌های پیچیده کیهانی و انتقال سیگنال و قدرت بی‌خطر اطمینان حاصل شود. حلقه‌های لغزش خطوط تولید خودکار در صنایع تولیدی پیشرفته باید تحت آزمایش‌های خستگی طولانی‌مدت و با شدت بالا، شبیه‌سازی ده‌ها هزار یا حتی صدها هزار چرخه چرخش برای تأیید مقاومت در برابر سایش و پایداری آن‌ها قرار گیرند، و پایه‌ای محکم ایجاد کنند. برای تولید در مقیاس بزرگ و بدون وقفه. هر گونه ریسک قابل اطمینان ظریف ممکن است باعث تلفات تولید و خطرات ایمنی بالا شود. تست دقیق خط دفاعی کلیدی برای تضمین کیفیت است.

VI. نتیجه گیری و چشم انداز

به عنوان یک جزء کلیدی ضروری در سیستم های الکترومکانیکی مدرن، حلقه های لغزشی رسانا در بسیاری از زمینه ها مانند اتوماسیون صنعتی، انرژی و قدرت، امنیت هوشمند و تجهیزات پزشکی نقش حیاتی ایفا می کنند. با طراحی ساختاری منحصر به فرد و مزایای عملکرد عالی خود، از گلوگاه انتقال قدرت و سیگنال تجهیزات دوار عبور کرده است، عملکرد پایدار سیستم های پیچیده مختلف را تضمین می کند و پیشرفت فن آوری و ارتقاء صنعتی را در صنعت ارتقا می دهد.

از سطح بازار، بازار جهانی حلقه لغزش رسانا به طور پیوسته رشد کرده است و منطقه آسیا و اقیانوسیه به نیروی اصلی رشد تبدیل شده است. چین با پایگاه عظیم تولیدی خود و ظهور صنایع نوظهور، شتاب قوی به توسعه صنعت تزریق کرده است. با وجود رقابت شدید، شرکت‌های داخلی و خارجی در بخش‌های مختلف بازار مهارت خود را نشان داده‌اند، اما محصولات سطح بالا همچنان تحت سلطه غول‌های بین‌المللی هستند. شرکت های داخلی در روند حرکت به سمت توسعه پیشرفته و کاهش تدریجی شکاف پیشروی می کنند.

با نگاهی به آینده، با نوآوری مستمر علم و فناوری، فناوری حلقه لغزش رسانا دنیای گسترده تری را آغاز خواهد کرد. از یک سو، فناوری‌های پیشرفته مانند حلقه‌های لغزش فیبر نوری، حلقه‌های لغزش با سرعت بالا و فرکانس بالا، و حلقه‌های لغزش کوچک شده می‌درخشند و نیازهای سخت‌گیرانه سرعت بالا، پهنای باند بالا و کوچک‌سازی را در زمینه‌های نوظهور برآورده می‌کنند. به عنوان ارتباطات 5G، تولید نیمه هادی، و اینترنت اشیا، و گسترش برنامه مرزها؛ از سوی دیگر، یکپارچه‌سازی و نوآوری بین دامنه‌ای تبدیل به یک روند خواهد شد که عمیقاً با هوش مصنوعی، داده‌های بزرگ و فناوری مواد جدید در هم آمیخته است و محصولاتی را به وجود می‌آورد که باهوش‌تر، سازگارتر و سازگارتر با محیط‌های شدید هستند و پشتیبانی کلیدی را ارائه می‌دهند. برای اکتشافات پیشرفته مانند هوافضا، اکتشافات اعماق دریا، و محاسبات کوانتومی، و توانمندسازی مداوم اکوسیستم صنعت علم و فناوری جهانی، کمک به بشریت برای حرکت به سمت عصر تکنولوژی بالاتر.