Pierścienie ślizgowe do przesyłu danych i energii

Pierścienie ślizgowe do transmisji danych i zasilania

Świat przemysłu i elektromechaniki jest zawsze w ruchu. Dokładniej, w ruchu obrotowym (obracających się konsumentów). turbiny wiatrowe, technologia medyczna, technologia dźwigowa, technologia sceniczna, kamery wideo,ekrany, automatyka sterowana danymi, transmisja danych oraz robotyka – Stagnacja to śmierć efektywności i innowacji. Dlatego między poszczególnymi elementami stacjonarnymi i obrotowymi konieczna jest niezawodna, bezobsługowa i bezstratna transmisja mocy i sygnałów. Coraz szybsza i niekończąca się transmisja danych sygnałów sterujących, sygnałów wideo i danych pomiarowych staje się coraz ważniejsza. Oprócz standardowej przekładni prądowej, przekładnia obrotowa płynów (np. płyn hydrauliczny lub olej), gazów i sprężonego powietrza uzupełnia klasyczne pierścienie ślizgowe.

Ponieważ liczne elementy mechaniczne stale się obracają, co uniemożliwia stały przesył prądu lub nawet transmisję danych za pomocą kabli, pierścienie ślizgowe są niezbędnymi, prawie bezobsługowymi i niewidocznymi elementami elektromechanicznymi. Jednocześnie korpusy pierścieni ślizgowych i ich styki ślizgowe są sercem każdego systemu automatyki i maszyny, które dzięki szczotce (styk ślizgowy) umożliwiają bezkontaktową transmisję mocy i sygnałów pomiędzy elementami nieruchomymi i ruchomymi lub elementami obracającymi się względem siebie, np. sygnałów wideo, sygnałów Ethernet / Profinet, KOAX, HD-SDI, światłowodów i magistral polowych. W tym celu zespoły pierścieni ślizgowych muszą być produkowane zgodnie z Państwa osobistymi i branżowymi wymaganiami oraz z najlepszych materiałów, które umożliwiają szybką, mało zużywającą się i bezstratną transmisję danych i energii w szerokim zakresie warunków i temperatur. Tak jak nasze pierścienie ślizgowe i złącza obrotowe RotarX. Jako producent pierścieni ślizgowych koncentrujemy się na najwyższej jakości kontaktu stykuw ślizgowych (srebro-srebro i złoto-złoto) oraz maksymalnej żywotności, wymagającej jednocześnie jak najmniejszej konserwacji.

Do wyboru są proste pierścienie ślizgowe do przesyłu mocy lub kombinacje hybrydowe, które oprócz mocy przesyłają media, sygnały lub dane. Klasyczne obszary zastosowań bezprzewodowej transmisji mocy, a także danych, płynnych mediów i sygnałów sterujących to:

  • Ruchy obrotowe i wahadłowe żurawia
  • Zakłady napełniania
  • Zgarniacz okrągły (oczyszczalnie ścieków)
  • Drzwi obrotowe
  • Wywrotki muldowe
  • Przesyłanie obrazu wideo 4K
  • Systemy radarowe
  • Sieci komputerowe
  • Światła na ramieniu pociągowym
  • Turbiny wiatrowe
  • Pakowarki
  • Technologia sceniczna, taka jak platformy podnoszące, a nawet przejażdżki, takie jak kolejki górskie

Dlatego też pierścienie ślizgowe są instalowane w wielu maszynach elektrycznych i systemach przemysłowych we wszystkich branżach, których komponenty ze względu na ich stały ruch obrotowy nie mogą być podłączone do stałych źródeł zasilania za pomocą kabli. Dzięki wysokiej jakości materiałów, wytrzymałej konstrukcji, inteligentnemu projektowi i bezobsługowości oraz wysokiej jakości styków, pierścienie ślizgowe i złącza obrotowe RotarX gwarantują wysoce niezawodne i niskozużyciowe przenoszenie danych i mocy pomiędzy elementami obrotowymi a maszynami stacjonarnymi lub pomiędzy dwoma elementami obracającymi się względem siebie. technologia naszych korpusów pierścieni ślizgowych opiera się na szczotkach włóknistych i stykach ślizgowych, które mogą być również łączone z złączami obrotowymi dla mediów takich jak woda, olej hydrauliczny, sprężone powietrze i gazy, w zależności od potrzeb.

Hybrydowe pierścienie ślizgowe & złącza obrotowe do dodatkowej transmisji sygnałów Ethernet, Field Bus &Co.

W przeszłości pierścienie ślizgowe zapewniały przede wszystkim przenoszenie mocy i posuw obrotowy. Wraz z rosnącym znaczeniem IoT (Internet of Things) i Industry 4. 0, rośnie zapotrzebowanie na hybrydowe pierścienie ślizgowe, które umożliwiają bezstratną i szybką transmisję włókien optycznych, magistral polowych, takich jak 100 BaseT, Interbus, Profibus, Canbus i Powerlink, sygnałów Ethernet oraz sygnałów sterujących i wideo, KOAX, USB i HD-SDI. Dzięki postępowi technologicznemu w aplikacjach i komponentach przemysłowych stosuje się coraz więcej czujników, które muszą zbierać ogromne ilości danych i udostępniać je podłączonym urządzeniom, dzięki czemu automatyzacja oparta na danych w Przemyśle 4.0 staje się w ogóle możliwa. Elektryczny i hybrydowy pierścień ślizgowy jest tutaj wykorzystywany jako połączenie, tzn. jako fizyczna metoda kontaktu dla transferu prądu i danych pomiędzy obracającymi się i nieruchomymi komponentami. Jest to również potrzebne np. w przypadku interfejsów komputerowych, tensometrów, systemów pomiarowych, przeliczników i kontroli temperatury. Hybrydowe połączenie transmisji mocy i sygnału stosowane jest m.in. w serwomotorach i impulsach lub w sterowaniu silników FI.

Oprócz ponad 20000 rozwiązań standardowych, pierścienie ślizgowe producenta rotarX dostępne również jako systemy modułowe, które można indywidualnie dopasować do danego obszaru zastosowania.

Korzystasz z wielu innych zalet:

    • Złącza mogą być montowane zgodnie z wymaganiami klienta
    • Dowolny wybór długości kabla
    • indywidualne wejście kablowe
    • Wykonywanie specjalnych projektów na zamówienie, nawet dla małych ilości
    • EMI ekranowanie sygnałów analogowych, cyfrowych i RF możliwe
    • Możliwa temperatura pracy do 300°C
    • Różne opcje montażu
    • Dostosowane do wysokiego napięcia, napięcia sterującego lub niskiego napięcia
    • Niskie zużycie i bezobsługowa praca ciągła z optymalną dynamiką
    • Srebrne-srebrne i złote-złote styki
    • Otwarte i zamknięte pierścienie ślizgowe

Zalety pierścieni ślizgowych do transmisji danych:

  • odpowiednie dla do 1 GBit/s (Ethernet)
  • stabilna wydajność i brak utraty pakietów danych
  • Kabel CAT5E, CAT6 lub CAT7E
  • Niski poziom hałasu
  • Temperatura pracy: -30°C do +80°C

Korpusy pierścieni ślizgowych – system budowy modułowej & seria standardowa

Wszystkie nasze korpusy pierścieni ślizgowych są dostępne w wersji standardowej lub modułowej. Oznacza to, że nasze pierścienie ślizgowe mogą być całkowicie dostosowane do Państwa potrzeb, potrzeb Państwa firmy lub ich przeznaczenia W przypadku konkretnych, specyficznych dla Klienta wymagań chetnię doradzimy Państwu w celu stworzenia najbardziej odpowiedniego dla Panstwa projektu. Zapraszamy do kontaktu z nami. Tylko w ten sposób jesteśmy w stanie zaprojektować dla każdego klienta idealne pod względem technicznym i ekonomicznym rozwiązanie w postaci systemu pierścieni ślizgowych. Łączenie różnych technologii transmisji i kontaktowanie się z transmisją energii elektrycznej, sygnałów i danych.

Nasi inżynierowie doradzą Państwu idealne styki ślizgowe i szczotki, ponieważ różnią się one w zależności od prądu, napięcia, prędkości obrotowej, szerokości pasma, impedancji i temperatury pracy komponentów.

Te czynniki & funkcje, które inżynierowie powinni wziąć pod uwagę przy wyborze pierścieni ślizgowych

Pierścienie ślizgowe dostępne są również jako wariant standardowy u producenta rotarX. Jednak systemy pierścieni ślizgowych są zazwyczaj rozwiązaniami projektowanymi indywidualnie, zależnie od danego obszaru zastosowania, od robotyki po energetykę wiatrową. Istnieje wiele czynników, które powinny być brane pod uwagę:

  • ekranowanie HF
  • Przetwarzanie miksu sygnałów
  • Odporność styku
  • Dopasowanie impedancji wysokoczęstotliwościowych
  • Temperatura pracy
  • Cykl życia produktu
  • Odporność na warunki atmosferyczne i środowiskowe
  • Dostępne miejsce w pomieszczeniu instalacyjnym

Nowoczesna technologia nie żyje już tylko z niezawodnego zasilania, ale także z podłączenia do sieci Ethernet. W związku z tym wymagania dotyczące łączności szerokopasmowej bardziej niż kiedykolwiek stają w obliczu wyzwania, jakim są zakłócenia elektromagnetyczne(EMI). Sygnały Ethernetowe i prąd muszą być przekazywane w kompozycie poprzez pierścienie ślizgowe z elementów stacjonarnych do wirujących (i vice versa). Reagują one wrażliwie na zewnętrzne zakłócenia elektromagnetyczne. Tutaj nasi eksperci mają know-how specjalnych technik projektowania HF do ekranowania aplikacji silnikowych z EMI. Zapobiega to naruszeniu integralności danych. Te techniki tak zwanego ekranowania HF i fizycznej izolacji przekazujemy Państwu jako produkt i transfer wiedzy. Ogromne znaczenie ma tutaj fakt, że ekranowanie odbywa się poprzez oddzielny kanał w pierścieniu ślizgowym, który stanowi uzupełnienie połączenia elektrycznego pomiędzy osłoną wirnika i stojana. W ten sposób ekranowana energia korzysta z optymalnego uziemienia poprzez ten oddzielny kanał.

Ponadto, integralność danych jest poprawiona przez zmniejszenie szumu szczotek elektrycznych . Jest to precyzyjny wskaźnik oporu styku każdego kanału podczas obrotu pierścienia ślizgowego. Dokładne szczegóły znajdziesz na stronie danego produktu. Dzięki zastosowaniu technologii szczotek z włókna szklanego uzyskuje się bardzo niski poziom hałasu elektrycznego. Znajduje to również odzwierciedlenie w mierzonej jakości transmisji sygnału danych, która podawana jest w lost pakietów na milion.

Wreszcie, co nie mniej ważne, projektanci przemysłowi i inżynierowie muszą znać charakterystykę środowiskową miejsca instalacji i maszyny. Mają one duży wpływ na styki ślizgowe. Podstawowym wymogiem jest tutaj dokładna znajomość klas ochrony, jak również wstrząsów i wibracji, które mają wpływ na wymagania dotyczące uszczelnienia, jak również rodzaju technologii styków ślizgowych i położenia styków.

Przy zakupie pierścienia ślizgowego należy zwrócić uwagę na następujące kryteria:

  • Technologia transferu– w jaki sposób prąd i/lub sygnał są przenoszone z elementu nieruchomego na element obracający się?
  • Połączalność– jak tworzone jest połączenie elektryczne w elementach nieruchomych i wirujących?
  • Prędkość robocza– poziom prędkości obrotowej (rpm) urządzenia?
  • Obudowa– Jakie materiały i uszczelnienia zapewniają prawidłową i niezawodną pracę pierścienia ślizgowego w przestrzeni montażowej?

Oto pytania, które powinieneś sobie zadać:

  • Ile kanałów elektrycznych jest potrzebnych?
  • Jakie jest napięcie i natężenie prądu w kanałach?
  • Jaki protokół danych jest używany?
  • Czy pierścień ślizgowy będzie podłączony do systemu lub komponentu za pomocą wtyczek lub przewodów?
  • Czy uziemienie musi być wykonane?
  • Jak jest zamocowany pierścień ślizgowy?
  • Jaki stopień ochrony IP i uszczelnienia (np. w celu ochrony przed zanieczyszczeniem) są konieczne w danym środowisku pracy?
  • Jakie warunki atmosferyczne i media (woda, brud, błoto) muszą być brane pod uwagę?
  • Czy pierścień ślizgowy obraca się szybko i czy kierunek obrotu zmienia się podczas pracy?
  • Jak duże jest obciążenie poszczególnych kanałów?

Ogólnie rzecz biorąc, przy projektowaniu pierścienia ślizgowego należy wziąć pod uwagę wiele aspektów i czynników. Dlatego należy zwrócić uwagę na to, czy producent wyraźnie wykazuje zainteresowanie doskonaleniem, innowacjami i nowymi technologiami oraz czy włącza je do własnych procesów – tak jak rotarX. Ponieważ technologia szybko się rozwija, a niezbędne prędkości transmisji i ilości danych rosną w postępie geometrycznym. Dlatego należy dodatkowo upewnić się, że pierścień ślizgowy może przesyłać i przetwarzać sygnały analogowe i cyfrowe.

Ponadto pierścień ślizgowy powinien być optymalnie dopasowany do konstrukcji instalacji i specyficznej przestrzeni montażowej. Najlepszym rozwiązaniem jest połączenie części standardowych z konfigurowalnymi opcjami, takimi jak technologia transmisji, łączność, wielkość uszczelnienia i obudowa oraz indywidualne projekty połączenia pierścienia ślizgowego i złącza obrotowego w jednej obudowie. Producent i dostawca, który oferuje oba typy w formie zestawu konstrukcyjnego, optymalizuje proces zakupu i czas wprowadzenia na rynek – tak jak rotarX.