匯流環結構形式及選型探討

肖雅文 白璐

摘要：隨著我國科學技術的不斷發展，匯流環以其獨特的使用性能在精密儀器設備的使用過程中得到了廣泛應用，尤其是在雷達設備的生產制造中，匯流環作為關鍵的器件，起到了非常重要的作用。因此，本文通過分析現階段我國常用的匯流環結構形式以及各類結構形式在不同場合所起到的作用，探究如何根據不同的情況進行匯流環的設計選型，從而保障匯流環能夠在后期精密儀器設備的使用過程中起到關鍵的作用，并且能夠保證精密儀器設備的使用性能能夠得到有效提高。

關鍵詞：匯流環;結構形式;場合;設計選型

引言：匯流環當前在我國一些精密設備中的主要作用是，可以保障設備中的旋轉部分和設備中的固定部分能夠實現電能及其它相關信息的傳遞，從而在連接旋轉部分和固定部分以后，可以保障信號的安全可靠傳輸。

1.常見匯流環解析

當前在我國軍事領域和民用領域中，常用的匯流環的類型主要分為以下幾種

1.1柱式匯流環

柱式匯流環在我國是發展最早并且使用最為廣泛的一種匯流環結構形式。其主要的組成結構是這種匯流環會有一個接觸面，這個接觸面可以作為每一個導電環的圓周面，并且每一個電話都能夠成為一個信號的通道，而且每個導電環之間必須要使用絕緣環進行隔開，這樣可以使導電環之間不會出現通電現象，同時可以將多個導電環疊加在一起，從而構成相應的環芯，并且使用合理數量的電刷，固定在導電環之間，這樣能夠形成一個電流通路。使用這種結構不僅能夠進行電流值相對較小的信號傳輸，也可以實現電流值相對較大的信號傳輸，并且，如果匯流環的大小固定時，也可以通過改變電刷的數量，使接觸面積有所改變，例如需要傳遞功率相對較大的電流時，就可以增加電刷數量，從而增加接觸面積，如果傳遞小電流時，就可以相應的減少電刷數量，從而減小接觸面積。同時由于這種形式的匯流環在實際的使用過程中電刷和導電還能夠實現圓周面的接觸行為，所以在后期的調整和維護過程中可以更加便捷。但是這種形式的匯流環也有一定的缺點，例如在柱式匯流環的使用過程中，由于通道相對過多，所以也導致軸向的尺寸過大，從而在后期操作的過程中會引起一系列的尺寸問題，因此可以適用于雷達立式轉臺或者對軸向尺寸沒有固定要求的場合中。

1.2盤式匯流環

為了解決柱式匯流環在使用過程中尺寸的限制問題，又開發研究了盤式匯流環，盤式匯流環在使用過程中可以有效的減小匯流環的軸向尺寸，這種匯流環的主要結構是使用直徑不同的幾個導電環，利用同心圓的方式結合，并且放在絕緣的支持盤上，然后將兩個盤，背靠背的安裝在同一個圓心上，這樣電刷可以在絕緣盤的上下位置和導電環進行接觸，并且電刷柄要固定在整個絕緣盤的外殼上。盤式匯流環在使用過程中，其主要優點是體現在軸向的尺寸相對較小，并且能夠實現模塊化的使用，同時在清洗和維護的過程中也更加便捷，但是在實際使用過程中也存在一定的缺點，例如在安裝的過程中，如果采用的是直立的安裝形式，則電刷和導電環進行接觸時，會摩擦產生相應的碎屑，出現的碎屑則會一直停留在絕緣盤上，從而在經過長時間的使用過程中，會使絕緣盤造成嚴重的磨損現象，從而影響盤式匯流環的使用壽命。同時，如果絕緣電阻受到了破壞，還會出現電路短接的問題，既影響了盤式匯流環的使用，又對精密設備其他位置的使用造成影響。在使用盤式匯流環時，其主要的適用場合有以下幾種，例如在太空中進行使用時，由于太空中會物體會處于失重狀態，所以產生的碎屑不會落入到絕緣盤中，也就會避免對絕緣盤的磨損以及短路事故的發生。當匯流環進行橫臥安裝時，與直立安裝時相比，磨掉的碎屑也不會進入到匯流盤上，所以盤式匯流環針對這種形式的安裝方式時，也具有較好的使用效果。

1.3差動匯流環

差動匯流環是現階段我國研究的匯流環結構形式中的特殊形式，這種匯流環的動力系統主要是由差動輪系組成在差動匯流環的圓周上，電刷的數量相對較多，并且在實際的應用過程中可以形成很多的電流通路，尤其是當環數相對較多時，可以有效的減小匯流環的軸向高度，因此差動匯流環的優點是結構相對較為緊湊，并且尺寸較小，而且具有數量相對較多的信號通道。差動匯流環的組成結構既有端面接觸式，又有正面接觸式，可以根據不同的空間選擇不同的接觸形式匯流環。差動匯流環的缺點是在實際的設計和制造流程相對過于復雜，并且與其他種類的匯流環相比成本較高，所以在選擇的過程中要根據不同的實際情況進行合理的選擇。除了以上三種常見的匯流環結構現階段常用的還有光纖匯流環，微波旋轉匯流環，中頻匯流環以及滾動匯流環等，在不同場合，需要根據不同的實際情況進行合理的選擇。

二、匯流環設計選型

在匯流環的設計選型過程中可以根據以下幾種方式進行相應的選擇，首先是要明確匯流環的工作條件，例如對轉速和溫度的要求，以及現場的空間大小和電流電壓的大小等，其次是要根據通道的數量進行選擇，有的匯流環信號通道相對較多，而有的較少，所以必須要根據不同頻段的傳輸通道數量，以及布線設計進行合理的選擇，然后是要根據技術指標進行選擇，例如，匯流環的使用壽命使用強度等。最后是要根據實際的經濟情況進行合理的選擇，在匯流環的選擇過程中還要考慮到成本問題，即在滿足系統要求的前提下合理的降低成本，是提高匯流環所產生經濟效益的重要措施。

結束語

當前在我國社會中匯流環的使用，主要存在于軍事領域。并且在各類高科技精密設備中擔任了重要的角色，例如在雷達、離心機、轉臺等設備的使用過程中，起到了廣泛的作用，隨著社會的不斷發展，不僅在軍事領域中使用了大量的匯流環，在民生企業中也使用到了很多匯流環結構，因此，探究匯流環產品的使用性能以及在選型過程中需要注意的問題，是當前精密儀器設備制造企業和精密儀器設備使用人員的責任與義務。

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