滑環(huán)在風機中的重要性

　　鼓風機的壽命通�？蛇_20年。 但是，大部分風機的質(zhì)量保證范圍只是風機總壽命的前兩到五年。 隨著風扇系統(tǒng)的老化，并非所有風電場的所有者都在為風扇的維護做準備。 其中一部分可能缺乏維護作業(yè)所需的技術(shù)人員。 另外，即使配備了滿足風電場日常維護要求的技術(shù)人員，計劃外維護也會嚴重影響風電場的收入。

　　風電場所有者、工程師、技術(shù)人員、鼓風機制造商通過考慮維護要求低，進而事先通知部件故障的時期，可以降低計劃外的維護風險。 好像有點不現(xiàn)實，事實并非如此。 身體小，但作用小的纖維刷滑環(huán)就是這樣的產(chǎn)品。 在裝配成本和風機設計中只是一小部分，滑環(huán)在駕駛中起著重要的作用。 滑環(huán)安裝在風扇單元的蓋上，通常用于提供槳動力和控制所需的電信號和能量。 滑環(huán)通過旋轉(zhuǎn)的接口發(fā)送電力和信號。

　　滑動環(huán)的工作原理：滑動觸點通過滑動環(huán)組件的旋轉(zhuǎn)接口傳輸電信號和能量。 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，為了確保正確的電信號傳輸，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)可以為風扇所有者提供至少1億圈的壽命，而無需維護。 這是因為，在風扇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)都滿足這個要求。 事實上，我們必須了解滑環(huán)組件的設計和結(jié)構(gòu)，并評估它們的維護需求。

　　市場劃分

　　在市場上，約10%的鼓風機滑環(huán)是纖維刷滑環(huán)，該滑環(huán)只需要很少的維護。 大部分(約60% )滑環(huán)是復合金屬刷制的，是金屬和石墨燒結(jié)而成的導電塊。 這種復合金屬刷滑環(huán)即使像其制造商主張的那樣具有7500萬次的壽命，也需要頻繁的維護。 剩下的30%的風機滑環(huán)采用單線貴金屬刷(通常為金制)。 復合金屬刷滑環(huán)和單線刷滑環(huán)所需的維護量都比纖維刷滑環(huán)多得多。

　　因為復合刷的設計是為了避免滑環(huán)的磨損而優(yōu)先磨損刷，為了最大限度地延長刷更換周期需要足夠長的刷。 在大功率和/或高可靠性滑環(huán)應用中，這種材料面臨三個挑戰(zhàn)。

　　1 )運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的磨削屑為導電性、研磨性、粉末狀，需要定期清掃。

　　2 )該刷材料對濕度非常敏感，相對濕度低于15%或超過85%時會引起磨損不均。3 )用于信號級電路時，這些復合刷會占用很多空間。

　　單刷金屬刷滑環(huán)與復合刷設計相比，首先磨削屑少，另外用于信號電路時容量高。 但是單線金屬刷系統(tǒng)也有缺點。

　　1 )單刷相對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需要潤滑，非常難保持充分的潤滑。

　　現(xiàn)在市場上開始出現(xiàn)動力電路采用石墨/金屬刷，信號電路采用黃金單絲刷的滑環(huán)設計。 在要求滑環(huán)總成轉(zhuǎn)速低的應用程序中，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，鼓風機的工作會變得不確定。 石墨/金屬粉污染金的信號接點，產(chǎn)生研磨性金屬粉。 特別是有時會有導致信號回路早期故障的觸點潤滑油。

　　纖維刷的設計是將多根金屬纖維線捆扎成致密的多纖維“刷”。 通常，這些纖維是相當于單線設計的貴金屬材料，刷子工作的滑環(huán)也鍍有貴金屬。 通過使用貴金屬，防止觸點產(chǎn)生氧化物和靶層，同時確保了極小的接觸力。 由于接觸力小會降低磨損速度，所以來自刷子的磨削屑幾乎可以忽略不計。 另外，多種金屬纖維可以提供優(yōu)良的導電性和高的電流密度，工程師可以將纖維刷用于動力和信號兩者的電路。

　　發(fā)生變化

　　把復合金屬刷滑環(huán)和單刷金滑環(huán)換成纖維刷滑環(huán)很簡單。 但是，有些粉絲業(yè)主對是否使用纖維刷滑環(huán)來代替現(xiàn)有的滑環(huán)技術(shù)感到猶豫。 這是因為我有“嘗試新技術(shù)有風險”的想法。 我發(fā)現(xiàn)，對仔細研究纖維刷滑環(huán)技術(shù)的人來說，選擇幾乎不需要維護的部件，實際上消除了風險，也不需要進行維護。

　　例如，纖維刷觸點對風扇單元內(nèi)環(huán)境的靈敏度遠遠低于其他滑環(huán)觸點技術(shù)。 保護這些纖維刷滑環(huán)的防護外殼符合包括IP65 (保護設備的防水防塵標準)在內(nèi)的各種標準。 另外，纖維刷的接點不需要潤滑，因此對低溫和高溫的耐性很強。 纖維刷的設計證明了它可以適應-55C和80的低溫。 另外，纖維刷也可以在0%到100%的相對濕度(RH )下運轉(zhuǎn)。 與此相對，復合刷要求能夠在濕度15%到85%之間可靠地運轉(zhuǎn)。

　　很多風電行業(yè)的相關(guān)人員都知道很多零件有可靠性問題。 另外，現(xiàn)在對運轉(zhuǎn)中零件故障的原因也有了更深入的認識。 但是，滑環(huán)技術(shù)(包括纖維刷滑環(huán))盡管具有先進的設計和性能，但依然被許多風電場的老板忽視。最初，大型風扇制造商使用的是觸點產(chǎn)生金屬、石墨磨削屑的復合刷。 為了解決復合觸點產(chǎn)生的金屬粉末和磨削屑，制造商采用了黃金觸點。 纖維刷滑環(huán)是在這些設計的基礎(chǔ)上改進的。 但是，風電場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。 他們依然從工廠購買同樣的設備。 這種方法繼續(xù)著不必要的維護和更換周期。

　　實際上，作為風扇定期維護的要求，將滑環(huán)更換為自由維護的纖維刷技術(shù)需要30分鐘即可完成。 纖維刷技術(shù)對擁有、設計、運行和維護風扇的人來說意味著縮短風電場運行時間的計劃外維護問題。