气电滑环,又称气电旋转接头,是一种集成了电滑环和气滑环功能的装置,能够在360°连续旋转的同时传输电流、数据信号以及气体介质(如压缩空气、真空、水、油等),广泛应用于需要同时进行电气和气动控制的旋转机械设备中,如工业机器人、风力发电机组、旋转平台、包装机械等。
气电滑环的工作原理基于两个主要部分的协同作用:电传输部分和气动传输部分。
电传输部分:类似于传统导电滑环,通过“转子”(随设备旋转的部分)上的导电环与“定子”(固定部分)上的电刷接触来实现电流或数据信号的传输。电刷通常采
用贵金属合金材料,呈"I"形设计,与导电环的"V"形凹槽对称双接触,利用电刷的弹性压力确保滑动接触的稳定性,即便在高速旋转下也能有效传输信号和电流。
气动传输部分:这部分设计用于气体或其他流体介质的传输,通常采用机械密封技术,确保每个气路或液路的独立性,防止介质间的串通或泄露到外部环境中。气路部
分通常由不锈钢硬质转子和外套构成,外套可能采用航空铝合金阳极处理,以适应高速旋转和不同的工作环境。
结构
气电滑环的结构主要包含以下组件:
转子:连接到旋转结构,内置导电环和气动通道。
定子:固定在非旋转结构上,包含电刷和气动连接口。
电刷组件:用于与导电环接触,传输电能和信号。
气动旋转接头:包括转子、外套、密封圈等,用于气体介质的无泄漏传输。
法兰或螺纹连接:用于将气动部分与电滑环部分紧密连接,同时也便于安装和维护。
精密轴承:支撑转子,确保旋转时的稳定性和低摩擦。
密封技术:如机械密封,确保不同介质通道的隔离和环境防护。
通过上述结构和原理,气电滑环实现了在旋转运动中同时进行电气和气动控制的功能,满足了复杂机械系统对于多功能、高可靠性和长期稳定性的需求。