滑環(huán)在風(fēng)機(jī)中的重要性

　　鼓風(fēng)機(jī)的壽命通常可達(dá)20年。 但是，大部分風(fēng)機(jī)的質(zhì)量保證范圍只是風(fēng)機(jī)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(chǎng)的所有者都在為風(fēng)扇的維護(hù)做準(zhǔn)備。 其中一部分可能缺乏維護(hù)作業(yè)所需的技術(shù)人員。 另外，即使配備了滿足風(fēng)電場(chǎng)日常維護(hù)要求的技術(shù)人員，計(jì)劃外維護(hù)也會(huì)嚴(yán)重影響風(fēng)電場(chǎng)的收入。

　　風(fēng)電場(chǎng)所有者、工程師、技術(shù)人員、鼓風(fēng)機(jī)制造商通過(guò)考慮維護(hù)要求低，進(jìn)而事先通知部件故障的時(shí)期，可以降低計(jì)劃外的維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)。 好像有點(diǎn)不現(xiàn)實(shí)，事實(shí)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(jī)設(shè)計(jì)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?jiǎng)恿�和控制所需的電信�?hào)和能量。 滑環(huán)通過(guò)旋轉(zhuǎn)的接口發(fā)送電力和信號(hào)。

　　滑動(dòng)環(huán)的工作原理：滑動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)滑動(dòng)環(huán)組件的旋轉(zhuǎn)接口傳輸電信號(hào)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(shuō)，為了確保正確的電信號(hào)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(wú)需維護(hù)。 這是因?yàn)�，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(gè)要求。 事實(shí)上，我們必須了解滑環(huán)組件的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，并評(píng)估它們的維護(hù)需求。

　　市場(chǎng)劃分

　　在市場(chǎng)上，約10%的鼓風(fēng)機(jī)滑環(huán)是纖維刷滑環(huán)，該滑環(huán)只需要很少的維護(hù)。 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(wàn)次的壽命，也需要頻繁的維護(hù)。 剩下的30%的風(fēng)機(jī)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(hù)量都比纖維刷滑環(huán)多得多。

　　因?yàn)閺?fù)合刷的設(shè)計(jì)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(zhǎng)刷更換周期需要足夠長(zhǎng)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(gè)挑戰(zhàn)。

　　1 )運(yùn)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(duì)濕度非常敏感，相對(duì)濕度低于15%或超過(guò)85%時(shí)會(huì)引起磨損不均。3 )用于信號(hào)級(jí)電路時(shí)，這些復(fù)合刷會(huì)占用很多空間。

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

　　1 )單刷相對(duì)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(diǎn)需要潤(rùn)滑，非常難保持充分的潤(rùn)滑。

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上開(kāi)始出現(xiàn)動(dòng)力電路采用石墨/金屬刷，信號(hào)電路采用黃金單絲刷的滑環(huán)設(shè)計(jì)。 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(jī)的工作會(huì)變得不確定。 石墨/金屬粉污染金的信號(hào)接點(diǎn)，產(chǎn)生研磨性金屬粉。 特別是有時(shí)會(huì)有導(dǎo)致信號(hào)回路早期故障的觸點(diǎn)潤(rùn)滑油。

　　纖維刷的設(shè)計(jì)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(jì)的貴金屬材料，刷子工作的滑環(huán)也鍍有貴金屬。 通過(guò)使用貴金屬，防止觸點(diǎn)產(chǎn)生氧化物和靶層，同時(shí)確保了極小的接觸力。 由于接觸力小會(huì)降低磨損速度，所以來(lái)自刷子的磨削屑幾乎可以忽略不計(jì)。 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(dòng)力和信號(hào)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(jiǎn)單。 但是，有些粉絲業(yè)主對(duì)是否使用纖維刷滑環(huán)來(lái)代替現(xiàn)有的滑環(huán)技術(shù)感到猶豫。 這是因?yàn)槲矣?ldquo;嘗試新技術(shù)有風(fēng)險(xiǎn)”的想法。 我發(fā)現(xiàn)，對(duì)仔細(xì)研究纖維刷滑環(huán)技術(shù)的人來(lái)說(shuō)，選擇幾乎不需要維護(hù)的部件，實(shí)際上消除了風(fēng)險(xiǎn)，也不需要進(jìn)行維護(hù)。

　　例如，纖維刷觸點(diǎn)對(duì)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(diǎn)技術(shù)。 保護(hù)這些纖維刷滑環(huán)的防護(hù)外殼符合包括IP65 (保護(hù)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(diǎn)不需要潤(rùn)滑，因此對(duì)低溫和高溫的耐性很強(qiáng)。 纖維刷的設(shè)計(jì)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(duì)濕度(RH )下運(yùn)轉(zhuǎn)。 與此相對(duì)，復(fù)合刷要求能夠在濕度15%到85%之間可靠地運(yùn)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(wèn)題。 另外，現(xiàn)在對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中零件故障的原因也有了更深入的認(rèn)識(shí)。 但是，滑環(huán)技術(shù)(包括纖維刷滑環(huán))盡管具有先進(jìn)的設(shè)計(jì)和性能，但依然被許多風(fēng)電場(chǎng)的老板忽視。最初，大型風(fēng)扇制造商使用的是觸點(diǎn)產(chǎn)生金屬、石墨磨削屑的復(fù)合刷。 為了解決復(fù)合觸點(diǎn)產(chǎn)生的金屬粉末和磨削屑，制造商采用了黃金觸點(diǎn)。 纖維刷滑環(huán)是在這些設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。 但是，風(fēng)電場(chǎng)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(gòu)買(mǎi)同樣的設(shè)備。 這種方法繼續(xù)著不必要的維護(hù)和更換周期。

　　實(shí)際上，作為風(fēng)扇定期維護(hù)的要求，將滑環(huán)更換為自由維護(hù)的纖維刷技術(shù)需要30分鐘即可完成。 纖維刷技術(shù)對(duì)擁有、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)風(fēng)扇的人來(lái)說(shuō)意味著縮短風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行時(shí)間的計(jì)劃外維護(hù)問(wèn)題。