另外因为大型设备在运行时,电刷与滑环本体的机械磨擦和大电流都要产生大量热量,同时滑环受到自身跟设备的冷却条件的限制,冷却条件相对较差,因此滑环的故障率比较高,轻者减负荷运行,重者损坏设备,设计中会考虑在大电流滑环中加入冷却装置,以减少滑环本身产生的热量,延长滑环的使用寿命。导电滑环是负责为旋转体接通、输送能源与信号重要的电气部件,导电滑环通常安装在设备的旋转,分为旋转与静止两大部分组成。
大过孔导电滑环,属于特殊的过孔滑环,由于客户安装的孔径过大,所以只能使用特殊的大过孔导电滑环。此类滑环有孔径过大,制作困难,费用过高,转速小等特点。大过孔导电滑环广泛应用于钻井平台、绕线机、游乐设备、港口机械等。大过孔导电滑环需要主要的是,轴承的承受力,由于孔径过大,轴承也对于的大。所以整体的产品重量会大很多。滑环的强度也就是须考虑的因数之一。大过孔导电滑环刷压问题,一般的滑环可以刷丝结构,可是面对于大过孔滑环,刷丝本身的弹性有可能会失效,此时我们须采用其他结构来保证接触的稳定性。
目前,国内外采用的输电装置主要有两种类型一种为光环输电装置,另一种为电环输电装置。前者为无接触式传输,可靠性高,但只能用于信号传输;后者为接触式传输,不可避免产生磨损物,影响接触可靠性,但电环输电装置可同时用于信号和功率传输。对于电环输电装置,主要有两种结构形式一种为封闭叠装式输电装置,另一种为一体式多路传输输电装置。封闭叠装式输电装置,电刷支架为塑压件,存在高温易变形,结构精度难保证,并且为封闭结构,不易观察和调试,同时,在长期工作后多余物容易累积,又不易返修与清理,影响输电可靠性;一体式输电装置结构紧凑、适宜多路传输,但制造困难、成本较高。
导电滑环是一种通过滑动接触来实现两个相对转动机构的图像、数据信号以及动力传递的输电装置,广泛地运用在于机械、电子、航天航空等领域。因此,选用适当接触模型描述导电滑环的使用寿命至关重要。导电滑环使用的寿命不仅与外部因素有关,还与材料的硬度、弹性模量以及接触表面的粗糙度等因素存在相应的联系。本文在借鉴已有实验的基础上,从微观角度出发,通过建立纯力学接触模型和热力-电多场耦合接触模型,对导电滑环摩擦副的接触力学特征与磨损寿命进行了对比和分析。