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关于提高高速滑环可靠性设计的简介
- 2019-12-16-

关于提高高速滑环可靠性设计的简介

顾名思义,高速滑环是安装使用在高速运转的设备上,其每分钟能够达到几万转以上。因此,为了提高这种高速滑环的可靠性,保证特能够正常稳定的运行,有关研发人员需要根据它的安装使用环境以及工作要求,对结构进行特殊设计,例如采取了冗余设计、降额设计以及放爬电设计,具体说明如下:

高速滑环.png

一是高速滑环的冗余设计。一般情况下,安装在航天器上的滑环主要采用单环双槽双刷并联四点式接触结构的形式,在这种结构中,我们采取了冗杂设计,在高速滑环轴向尺寸允许的前提下,将所有的功率环和信号环均采用单环双槽双刷并联四点式接触的形式,这样即使个别引线或者电刷出现问题和故障,也不会对高速滑环的正常稳定运行造成影响,从而大大的提高的滑环的接触性能指标和可靠性。

二是空间高速滑环的电刷降额设计。由于其工作环境为真空环境,这就使其散热效果较差。所以,我们在设计过程中,在高速滑环电刷规格和导线的选型上采取的降额设计,以确保在真空环境下,高速滑环的功率环和信号滑环较大电流都能够可靠的传递,而不影响系统的正常运行。

三是高速滑环的防爬电设计。在航天器等在发射过程中,高速滑环需要承受较强烈的振动和冲击作用,由于滑环相邻电刷的间距十分的密集,在滑环受到冲击时,较容易造成电刷跳坏等现象,从而使高速滑环出现短路或断路的问题,甚至导致滑环功率环以信号环交错,滑环烧毁的问题。另外,由于高速滑环是工作在真空环境下,电刷在长期的磨损过程中,容易产生粉屑,而这些粉屑会悬浮在空间中,可能会影响高速滑环的各项性能指标。因此,我们在设计过程中,在滑环的导电杆上采取防爬电结构,这种结构一来可以将高速滑环在失重状态下摩擦产生的粉屑隔离堆积在对应的防爬电间隔内,从而减少或消除粉屑的脱离和分散对高速滑环其它环路的影响。二来防爬电结构还能够有效的避免高速滑环在振动和冲击环境下电刷跳动到相邻环槽的情况,从而提高了滑环的接触可靠性。

高速滑环.png