Ingiant Technology | Branchenneuigkeiten | 20. Mai 2025
Überblick
SchleifringeSchleifringe sind elektrische Bauteile, die rotierende Körper verbinden und Energie sowie Signale übertragen. Sie werden üblicherweise im rotierenden Zentrum der Anlage installiert und bestehen aus zwei Teilen: einem rotierenden und einem stationären. Der rotierende Teil, der sogenannte Rotor, ist mit der rotierenden Struktur der Anlage verbunden und dreht sich mit ihr. Der stationäre Teil, der sogenannte Stator, ist mit der festen Struktur der Anlage verbunden.
Funktionsprinzip
Wenn sich das Gerät dreht, rotiert die Welle (Innenteil), während das Gehäuse (Außenteil) stillsteht. Dabei halten die Bürsten oder Kontaktringe stets Kontakt zum stationären Teil und gewährleisten gleichzeitig die Verbindung zur rotierenden Welle. Über diesen Kontaktpunkt können Strom oder Signale von außen nach innen und umgekehrt übertragen werden. Diese Konstruktion stellt sicher, dass das Gerät während der Rotation eine Verbindung zur Außenwelt aufrechterhalten kann, ohne Unterbrechungen oder Störungen zu verursachen.
Schleifringstruktur
Besteht im Wesentlichen aus Gehäuse, Welle, Bürste oder Kontaktring, Kontaktmaterial und Dichtung.
Schleifringdiagramm 1.1
Einstufung
Übertragungsmedien
Elektrische Schleifringe: Durchgangsschleifring, Rotorflanschschleifring, Statorflanschschleifring, Kapselschleifring, Leistungsstromschleifring, Mikroschleifring, Servo-Encoder-Schleifring, wasserdichter Schleifring, 1000M-Ethernet-Schleifring, CAN-Bus-Schleifring
Fluid-Drehgelenk: pneumatisches Drehgelenk, hydraulisches Drehgelenk, Drehgelenk mit Endauslass, Drehgelenk mit ultraniedrigem Drehmoment, zentrales Drehgelenk, Hohldrehgelenk, Drehgelenk für die Werkzeugmaschinenindustrie, Multifunktionsdrehgelenk, kompaktes Multifunktionsdrehgelenk, Drehgelenk aus ultrahochdruckbeständigem Edelstahl, Einwegdrehgelenk, Einwegdrehgelenk in Lebensmittelqualität, Drehgelenk mit hohem Durchfluss.
Glasfaser-Schleifring: Glasfaser-Schleifring, faseroptisch-elektrischer Schleifring, Hochfrequenz-Schleifring, SDI/1080P-Schleifring
Merkmalssortierung
Merkmale des Schleifrings: Flachscheiben-Schleifring, Leiterplatten-Schleifring, geteilter leitfähiger Schleifring, USB-Schleifring, Quecksilber-Schleifring, Schleifring mit Luftfahrtstecker.
Branchenanwendungssortierung
Hochgeschwindigkeitsschleifringe, CT-Schleifringe für medizinische Geräte, Hochtemperatur-Schleifringe, Schleifringe für Windkraftanlagen, Thermoelement-Schleifringe, Hochstrom-Schleifringe, Schleifringe mit großem Durchmesser, explosionsgeschützte Schleifringe, Schleifringe für Dehnungsmessstreifen, Schleifringe in Militärqualität, Spulenschleifringe, Schleifringe für Einkristallöfen, Kranschleifringe, Schleifringe für Drehtüren, Schleifringe für Schwenk-/Neige-/Drehtische, IP68-Schleifringe
Anwendungsszenario für Schleifringe
Schleifringe sind elektrische Kontaktbauteile für rotierende Maschinen, die die Übertragung von Strom, Signalen usw. ermöglichen und in folgenden Anwendungsbereichen weit verbreitet sind:
Industrielle Automatisierung
Roboter: Bei Mehrgelenkrobotern werden Schleifringe verwendet, um die Drehgelenke und die festen Teile des Roboters zu verbinden, damit der Roboter auch bei komplexen Bewegungen stabil Energie und Steuersignale übertragen kann. Dies gewährleistet die präzise Bewegung und das koordinierte Zusammenwirken jedes Gelenks.
Automatisierte Produktionslinie: Der drehbare Arbeitstisch in der Produktionslinie, die rotierenden Teile der Förderanlage usw. können über Schleifringe kontinuierlich mit Strom und Signalen versorgt werden, ohne die Maschine anzuhalten. Dadurch wird die Kontinuität und Stabilität des Produktionsprozesses gewährleistet.
Elektrisches Leistungsfeld
Windkraftanlagen: Wenn sich die Rotorblätter der Windkraftanlage mit dem Wind drehen, muss die elektrische Energie im Inneren des Generators über Schleifringe an das externe Stromnetz übertragen werden, und das Steuerungssystemsignal wird an den Generator gesendet, um die Überwachung und Steuerung des Stromerzeugungsprozesses zu realisieren.
Hochspannungsschaltanlagen: Im Drehmechanismus einiger Hochspannungsschalter werden Schleifringe verwendet, um Steuersignale und eine geringe elektrische Menge zu übertragen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Steuerkreis während des Öffnungs- und Schließvorgangs des Schalters stabil arbeitet und somit ein sicherer und zuverlässiger Betrieb der Anlage gewährleistet ist.
Transportwesen
Elektrofahrzeuge: Beim kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen werden Schleifringe verwendet, um die Energie zwischen der Ladestation und dem Lademodul am Fahrzeugboden zu übertragen. Sobald das Fahrzeug geparkt ist und der Ladevorgang beginnt, stellt der Schleifring eine stabile elektrische Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladeeinrichtung her.
Schienenverkehr: Die Verbindung zwischen dem Stromabnehmer und dem Oberleitungsnetz des Zuges sowie einigen rotierenden Ausrüstungsteilen im Inneren des Zuges (wie z. B. den rotierenden Teilen der Klimaanlage, der Motorverbindung im Antriebsdrehgestell usw.) kann Schleifringe verwenden, um die Übertragung von Energie und Signalen zu realisieren und so den normalen Betrieb des Zuges und das koordinierte Arbeiten verschiedener Ausrüstungsteile zu gewährleisten.
Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsbereich
Flugzeug: Die rotierenden Teile des Flugzeugs, wie z. B. Radarantennen und Flugzeugtriebwerke, müssen über Schleifringe mit Strom, Signalen und Daten versorgt werden, um das normale Abtasten des Radarsystems, die Überwachung und Steuerung des Triebwerks und anderer Funktionen zu gewährleisten.
Raketen und Satelliten: Das Lenksystem der Rakete, der Antennenausfahrmechanismus des Satelliten und das Lageregelungssystem usw. Schleifringe spielen in diesen Schlüsselkomponenten die Rolle der Signal- und Energieübertragung, was für die präzise Lenkung von Raketen und den stabilen Betrieb von Satelliten von entscheidender Bedeutung ist.
Kommunikation und Rundfunk
Satellitenkommunikation: Die Antennen von Satellitenkommunikations-Bodenstationen müssen ihre Ausrichtung ständig anpassen, um Satelliten zu verfolgen. Schleifringe an den Drehgelenken der Antennen gewährleisten die Signal- und Energieübertragung zwischen den Antennen und der Bodenstation und sorgen so für eine stabile und zuverlässige Kommunikation.
Sendetürme für Radio und Fernsehen: Die drehbaren Sendeantennen auf den Sendetürmen sind über Schleifringe mit den Sendern verbunden. Durch die Anpassung von Ausrichtung und Winkel der Antennen wird eine stabile Übertragung von HF-Signalen gewährleistet und die Signalabdeckung sowie -qualität verbessert.
Medizinische Geräte
CT-Scanner: Im rotierenden Gestell von CT-Scannern werden Schleifringe verwendet, um die Stromkreise der festen und rotierenden Teile zu verbinden, sodass die Röntgenröhren und Detektoren während der Hochgeschwindigkeitsrotation in Echtzeit Strom übertragen und Bilddaten erfassen können. Dies gewährleistet eine präzise medizinische Bildgebung.
Medizinische Roboter: Dazu gehören beispielsweise die mechanischen Armgelenke von Operationsrobotern und die rotierenden Teile von Rehabilitationsrobotern. Schleifringe übertragen in diesen Geräten Energie und Steuersignale, gewährleisten so den präzisen Betrieb und die flexible Bewegung der Roboter und verbessern die Qualität und Effizienz medizinischer Leistungen.
Häufig gestellte Fragen
Frage 1: Wie wählt man einen geeigneten Schleifring aus?
A1: Es müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, wie z. B. Drehzahl, Anzahl der Schaltkreiskanäle, Spannung und Stromstärke von Stromversorgung und Signal, Signalart, Betriebstemperatur, Schutzart usw. Beispielsweise müssen für schnell rotierende Maschinen Schleifringe ausgewählt werden, die für hohe Drehzahlen geeignet sind; bei der Übertragung verschiedener Signale muss sichergestellt werden, dass die Schleifringe mit diesen Signalarten kompatibel sind.
Frage 2: Warum ist die Art des Signals bei der Auswahl eines Schleifrings wichtig?
A2: Unterschiedliche Signale weisen unterschiedliche Eigenschaften und Übertragungsanforderungen auf. Analoge Signale sind beispielsweise störungsanfällig, während digitale Signale Anforderungen an Übertragungsgenauigkeit und -geschwindigkeit stellen. Schleifringe müssen daher entsprechend dem jeweiligen Signaltyp ausgelegt und optimiert werden, um eine stabile Signalübertragung zu gewährleisten und Verzerrungen, Störungen und andere Probleme zu vermeiden.
Frage 3: Welche Signale können Schleifringe übertragen?
A3: Es kann alle derzeit gängigen Nieder- und Mittelfrequenzsignale, Bussteuerungssignale wie Interbus, Can-Bus, Profibus, RS422, RS485, SPS-Steuerung, digitales/analoges Video, digitales Audio, Gigabit-Ethernet, Temperatur- und Gewichtssensorsignale usw. übertragen.
Frage 4: Wie lösen Schleifringe das Problem der Signalstörungen?
A4: Bei der Konstruktion der Schleifringstruktur und der internen Verdrahtung werden umfassende Überlegungen angestellt, wie z. B. die Anwendung angemessener Abschirmungsmaßnahmen, die Optimierung des Leitungslayouts und die Auswahl geeigneter Isoliermaterialien, um Interferenzen zwischen Stromversorgung und Signal, zwischen Signal und Signal zu vermeiden und externe elektromagnetische Störungen im Inneren des Schleifrings zu verhindern.
Veröffentlichungsdatum: 20. Mai 2025