滑環(huán)在風(fēng)機中的重要性

　　鼓風(fēng)機的壽命通常可達(dá)20年。 但是，大部分風(fēng)機的質(zhì)量保證范圍只是風(fēng)機總壽命的前兩到五年。 隨著風(fēng)扇系統(tǒng)的老化，并非所有風(fēng)電場的所有者都在為風(fēng)扇的維護做準(zhǔn)備。 其中一部分可能缺乏維護作業(yè)所需的技術(shù)人員。 另外，即使配備了滿足風(fēng)電場日常維護要求的技術(shù)人員，計劃外維護也會嚴(yán)重影響風(fēng)電場的收入。

　　風(fēng)電場所有者、工程師、技術(shù)人員、鼓風(fēng)機制造商通過考慮維護要求低，進而事先通知部件故障的時期，可以降低計劃外的維護風(fēng)險。 好像有點不現(xiàn)實，事實并非如此。 身體小，但作用小的纖維刷滑環(huán)就是這樣的產(chǎn)品。 在裝配成本和風(fēng)機設(shè)計中只是一小部分，滑環(huán)在駕駛中起著重要的作用。 滑環(huán)安裝在風(fēng)扇單元的蓋上，通常用于提供槳動力和控制所需的電信號和能量。 滑環(huán)通過旋轉(zhuǎn)的接口發(fā)送電力和信號。

　　滑動環(huán)的工作原理：滑動觸點通過滑動環(huán)組件的旋轉(zhuǎn)接口傳輸電信號和能量。 刷子(或接觸刷子)在旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)上折彎，在其旋轉(zhuǎn)中不間斷地接觸。 也就是說，為了確保正確的電信號傳輸，靜止的刷子和旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)之間需要“金屬之間的接觸”。

　　纖維刷滑環(huán)可以為風(fēng)扇所有者提供至少1億圈的壽命，而無需維護。 這是因為，在風(fēng)扇20年的壽命中，技術(shù)人員只能卸下一次滑環(huán)，但并不是所有的滑環(huán)都滿足這個要求。 事實上，我們必須了解滑環(huán)組件的設(shè)計和結(jié)構(gòu)，并評估它們的維護需求。

　　市場劃分

　　在市場上，約10%的鼓風(fēng)機滑環(huán)是纖維刷滑環(huán)，該滑環(huán)只需要很少的維護。 大部分(約60% )滑環(huán)是復(fù)合金屬刷制的，是金屬和石墨燒結(jié)而成的導(dǎo)電塊。 這種復(fù)合金屬刷滑環(huán)即使像其制造商主張的那樣具有7500萬次的壽命，也需要頻繁的維護。 剩下的30%的風(fēng)機滑環(huán)采用單線貴金屬刷(通常為金制)。 復(fù)合金屬刷滑環(huán)和單線刷滑環(huán)所需的維護量都比纖維刷滑環(huán)多得多。

　　因為復(fù)合刷的設(shè)計是為了避免滑環(huán)的磨損而優(yōu)先磨損刷，為了最大限度地延長刷更換周期需要足夠長的刷。 在大功率和/或高可靠性滑環(huán)應(yīng)用中，這種材料面臨三個挑戰(zhàn)。

　　1 )運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的磨削屑為導(dǎo)電性、研磨性、粉末狀，需要定期清掃。

　　2 )該刷材料對濕度非常敏感，相對濕度低于15%或超過85%時會引起磨損不均。3 )用于信號級電路時，這些復(fù)合刷會占用很多空間。

　　單刷金屬刷滑環(huán)與復(fù)合刷設(shè)計相比，首先磨削屑少，另外用于信號電路時容量高。 但是單線金屬刷系統(tǒng)也有缺點。

　　1 )單刷相對小的尺寸在通電能力上是有限的。

　　2 )例如，金和金的大部分接點需要潤滑，非常難保持充分的潤滑。

　　現(xiàn)在市場上開始出現(xiàn)動力電路采用石墨/金屬刷，信號電路采用黃金單絲刷的滑環(huán)設(shè)計。 在要求滑環(huán)總成轉(zhuǎn)速低的應(yīng)用程序中，該“混合使用”可以獲得可接受的結(jié)果。 但是，如果在同一組件中混合“石墨/金屬”和“黃金接觸金”的刷子，鼓風(fēng)機的工作會變得不確定。 石墨/金屬粉污染金的信號接點，產(chǎn)生研磨性金屬粉。 特別是有時會有導(dǎo)致信號回路早期故障的觸點潤滑油。

　　纖維刷的設(shè)計是將多根金屬纖維線捆扎成致密的多纖維“刷”。 通常，這些纖維是相當(dāng)于單線設(shè)計的貴金屬材料，刷子工作的滑環(huán)也鍍有貴金屬。 通過使用貴金屬，防止觸點產(chǎn)生氧化物和靶層，同時確保了極小的接觸力。 由于接觸力小會降低磨損速度，所以來自刷子的磨削屑幾乎可以忽略不計。 另外，多種金屬纖維可以提供優(yōu)良的導(dǎo)電性和高的電流密度，工程師可以將纖維刷用于動力和信號兩者的電路。

　　發(fā)生變化

　　把復(fù)合金屬刷滑環(huán)和單刷金滑環(huán)換成纖維刷滑環(huán)很簡單。 但是，有些粉絲業(yè)主對是否使用纖維刷滑環(huán)來代替現(xiàn)有的滑環(huán)技術(shù)感到猶豫。 這是因為我有“嘗試新技術(shù)有風(fēng)險”的想法。 我發(fā)現(xiàn)，對仔細(xì)研究纖維刷滑環(huán)技術(shù)的人來說，選擇幾乎不需要維護的部件，實際上消除了風(fēng)險，也不需要進行維護。

　　例如，纖維刷觸點對風(fēng)扇單元內(nèi)環(huán)境的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他滑環(huán)觸點技術(shù)。 保護這些纖維刷滑環(huán)的防護外殼符合包括IP65 (保護設(shè)備的防水防塵標(biāo)準(zhǔn))在內(nèi)的各種標(biāo)準(zhǔn)。 另外，纖維刷的接點不需要潤滑，因此對低溫和高溫的耐性很強。 纖維刷的設(shè)計證明了它可以適應(yīng)-55C和80的低溫。 另外，纖維刷也可以在0%到100%的相對濕度(RH )下運轉(zhuǎn)。 與此相對，復(fù)合刷要求能夠在濕度15%到85%之間可靠地運轉(zhuǎn)。

　　很多風(fēng)電行業(yè)的相關(guān)人員都知道很多零件有可靠性問題。 另外，現(xiàn)在對運轉(zhuǎn)中零件故障的原因也有了更深入的認(rèn)識。 但是，滑環(huán)技術(shù)(包括纖維刷滑環(huán))盡管具有先進的設(shè)計和性能，但依然被許多風(fēng)電場的老板忽視。最初，大型風(fēng)扇制造商使用的是觸點產(chǎn)生金屬、石墨磨削屑的復(fù)合刷。 為了解決復(fù)合觸點產(chǎn)生的金屬粉末和磨削屑，制造商采用了黃金觸點。 纖維刷滑環(huán)是在這些設(shè)計的基礎(chǔ)上改進的。 但是，風(fēng)電場的所有者往往仍然需要繼承和更換舊滑環(huán)，每年更換一次。 他們依然從工廠購買同樣的設(shè)備。 這種方法繼續(xù)著不必要的維護和更換周期。

　　實際上，作為風(fēng)扇定期維護的要求，將滑環(huán)更換為自由維護的纖維刷技術(shù)需要30分鐘即可完成。 纖維刷技術(shù)對擁有、設(shè)計、運行和維護風(fēng)扇的人來說意味著縮短風(fēng)電場運行時間的計劃外維護問題。