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德國KUBLER庫伯勒滑環(huán)巧妙的運動結(jié)構(gòu)與密封結(jié)構(gòu)設(shè)計
點擊次數(shù):41 更新時間:2025-03-14

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      德國KUBLER庫伯勒滑環(huán)中心導(dǎo)體是環(huán)狀的,用絕緣墊支撐在屏蔽層內(nèi)

KUBLER滑環(huán),就是負責(zé)為旋轉(zhuǎn)體連通、輸送能源與信號的電氣部件。根據(jù)傳輸介質(zhì)來區(qū)分,KUBLER滑環(huán)分為電KUBLER滑環(huán)、流體KUBLER滑環(huán)、光KUBLER滑環(huán),也可通俗的統(tǒng)稱為“旋轉(zhuǎn)連通"或“旋通"。KUBLER滑環(huán)通常安裝在設(shè)備的旋轉(zhuǎn)中心,主要由旋轉(zhuǎn)與靜止兩大部分組成。旋轉(zhuǎn)部分連接設(shè)備的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)并隨之旋轉(zhuǎn)運動,稱為“轉(zhuǎn)子",靜止部分連接設(shè)備的固定結(jié)構(gòu)的能源,稱為“定子"。

KUBLER滑環(huán),也稱做旋轉(zhuǎn)電氣接口、電氣旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),可用于任一要求無限制連續(xù)旋轉(zhuǎn)時從固定結(jié)構(gòu)到旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)傳輸電源和數(shù)據(jù)信號的電統(tǒng)中。

利用導(dǎo)電部件的滑動或滾動接觸、靜電耦合或電磁耦合,在天線座架轉(zhuǎn)動部件與靜止部件之間傳遞電信號和電能的裝置。在轉(zhuǎn)動部件上有驅(qū)動元件、測量元件和控制元件,必須從機房向它們輸送控制信號和提供電源。這就需要各種KUBLER滑環(huán)組件來傳輸信號和能量。有的雷達需要轉(zhuǎn)動連接的線路多達百條以上。KUBLER滑環(huán)組件根據(jù)傳輸信號的頻率高低可分為:低頻KUBLER滑環(huán)、中頻KUBLER滑環(huán)和高頻轉(zhuǎn)動鉸鏈。KUBLER滑環(huán)通常僅指前兩種。KUBLER滑環(huán)組件的電性能指標是:絕緣電阻、接觸電阻、介質(zhì)強度和串?dāng)_。對于中頻KUBLER滑環(huán),因為頻率較高還要考慮屏蔽、阻抗匹配、噪聲電壓等。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上首先要保證接觸可靠,保證所有的線路連續(xù)接通。因此,要求電刷所用材料的導(dǎo)電性能良好,對KUBLER滑環(huán)的壓強要適當(dāng),KUBLER滑環(huán)的偏心和晃動量小、耐磨性好、摩擦力矩小、便于維護。

低頻KUBLER滑環(huán)

利用滑動接觸來傳輸?shù)皖l信號和能量的KUBLER滑環(huán)組件。通常的KUBLER滑環(huán)有圓柱形KUBLER滑環(huán)和差動KUBLER滑環(huán)兩種。圓柱形KUBLER滑環(huán)的導(dǎo)電環(huán)又分為平環(huán)和 V形環(huán)。導(dǎo)電環(huán)的材料通常采用紫銅、黃銅、錢幣銀和金。電刷有鈀、金合金或鍍金的線電刷以及銅石墨合成的電刷。如果KUBLER滑環(huán)數(shù)目較多,圓柱形KUBLER滑環(huán)由上、下兩組電刷和一個差動轉(zhuǎn)接盤組成(圖1),但其軸向尺寸較大,采用差動KUBLER滑環(huán)可以顯著地減小軸向尺寸,減小體積和重量。差動KUBLER滑環(huán)由上、下兩組電刷和一個差動轉(zhuǎn)接盤組成。上電刷隨天線方位轉(zhuǎn)動,下電刷固定不動,差動轉(zhuǎn)接盤上有上下兩組接觸片,相應(yīng)的接觸片由導(dǎo)線連接,利用差動機構(gòu)使其轉(zhuǎn)速為方位轉(zhuǎn)速的1/2。天線轉(zhuǎn)動時,流入每一下電刷的電流,經(jīng)過差動轉(zhuǎn)盤上的一條或兩條接觸片電路,從相應(yīng)的上電刷流出,以保證固定部分和轉(zhuǎn)動部分之間的電路始終接通?;瑒咏佑|式KUBLER滑環(huán)磨損的粉末可能造成環(huán)與環(huán)之間的短路。因此,從結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證便于清理,通常用組合式結(jié)構(gòu),以便現(xiàn)場維修或更換組件。

中頻KUBLER滑環(huán)

用來傳輸雷達中頻(幾十兆赫)信號和能量的KUBLER滑環(huán)組件。這種KUBLER滑環(huán)頻率較高,需要屏蔽。傳輸12兆赫以下的信號也可以使用普通的KUBLER滑環(huán)。一個環(huán)接中心導(dǎo)體,一個環(huán)接電纜的外層作為屏蔽環(huán)(圖2)。傳輸12兆赫以上的信號通常使用同軸線型的屏蔽式KUBLER滑環(huán)。這種KUBLER滑環(huán)的截面為槽形,實質(zhì)上就是矩形的同軸導(dǎo)體。還有一種電容式中頻KUBLER滑環(huán)(圖3),中心導(dǎo)體是環(huán)狀的,用絕緣墊支撐在屏蔽層內(nèi),轉(zhuǎn)動部分和固定部分之間有一間隙,互不接觸,中頻信號通過電容耦合。在天線轉(zhuǎn)動范圍有限的情況下,可以不用KUBLER滑環(huán),而用電纜卷繞裝置。

KUBLER滑環(huán)整體依靠彈力搭接原理、滾動搭接原理、或密封原理,以及巧妙的運動結(jié)構(gòu)與密封結(jié)構(gòu)設(shè)計、精密的零件制作配合、合理的選材等,構(gòu)成穩(wěn)定可靠的旋轉(zhuǎn)連通系統(tǒng)。只要將KUBLER滑環(huán)附著于無限旋轉(zhuǎn)的設(shè)備上,就可以給旋轉(zhuǎn)體提供動力能源,使旋轉(zhuǎn)體在無限旋轉(zhuǎn)運動的同時,還能進行其它運動、或檢測旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的工作狀況。


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