汇流环结构形式及选型探讨

肖雅文 白璐

摘要：随着我国科学技术的不断发展，汇流环以其独特的使用性能在精密仪器设备的使用过程中得到了广泛应用，尤其是在雷达设备的生产制造中，汇流环作为关键的器件，起到了非常重要的作用。因此，本文通过分析现阶段我国常用的汇流环结构形式以及各类结构形式在不同场合所起到的作用，探究如何根据不同的情况进行汇流环的设计选型，从而保障汇流环能够在后期精密仪器设备的使用过程中起到关键的作用，并且能够保证精密仪器设备的使用性能能够得到有效提高。

关键词：汇流环;结构形式;场合;设计选型

引言：汇流环当前在我国一些精密设备中的主要作用是，可以保障设备中的旋转部分和设备中的固定部分能够实现电能及其它相关信息的传递，从而在连接旋转部分和固定部分以后，可以保障信号的安全可靠传输。

1.常见汇流环解析

当前在我国军事领域和民用领域中，常用的汇流环的类型主要分为以下几种

1.1柱式汇流环

柱式汇流环在我国是发展最早并且使用最为广泛的一种汇流环结构形式。其主要的组成结构是这种汇流环会有一个接触面，这个接触面可以作为每一个导电环的圆周面，并且每一个电话都能够成为一个信号的通道，而且每个导电环之间必须要使用绝缘环进行隔开，这样可以使导电环之间不会出现通电现象，同时可以将多个导电环叠加在一起，从而构成相应的环芯，并且使用合理数量的电刷，固定在导电环之间，这样能够形成一个电流通路。使用这种结构不仅能够进行电流值相对较小的信号传输，也可以实现电流值相对较大的信号传输，并且，如果汇流环的大小固定时，也可以通过改变电刷的数量，使接触面积有所改变，例如需要传递功率相对较大的电流时，就可以增加电刷数量，从而增加接触面积，如果传递小电流时，就可以相应的减少电刷数量，从而减小接触面积。同时由于这种形式的汇流环在实际的使用过程中电刷和导电还能够实现圆周面的接触行为，所以在后期的调整和维护过程中可以更加便捷。但是这种形式的汇流环也有一定的缺点，例如在柱式汇流环的使用过程中，由于通道相对过多，所以也导致轴向的尺寸过大，从而在后期操作的过程中会引起一系列的尺寸问题，因此可以适用于雷达立式转台或者对轴向尺寸没有固定要求的场合中。

1.2盘式汇流环

为了解决柱式汇流环在使用过程中尺寸的限制问题，又开发研究了盘式汇流环，盘式汇流环在使用过程中可以有效的减小汇流环的轴向尺寸，这种汇流环的主要结构是使用直径不同的几个导电环，利用同心圆的方式结合，并且放在绝缘的支持盘上，然后将两个盘，背靠背的安装在同一个圆心上，这样电刷可以在绝缘盘的上下位置和导电环进行接触，并且电刷柄要固定在整个绝缘盘的外壳上。盘式汇流环在使用过程中，其主要优点是体现在轴向的尺寸相对较小，并且能够实现模块化的使用，同时在清洗和维护的过程中也更加便捷，但是在实际使用过程中也存在一定的缺点，例如在安装的过程中，如果采用的是直立的安装形式，则电刷和导电环进行接触时，会摩擦产生相应的碎屑，出现的碎屑则会一直停留在绝缘盘上，从而在经过长时间的使用过程中，会使绝缘盘造成严重的磨损现象，从而影响盘式汇流环的使用寿命。同时，如果绝缘电阻受到了破坏，还会出现电路短接的问题，既影响了盘式汇流环的使用，又对精密设备其他位置的使用造成影响。在使用盘式汇流环时，其主要的适用场合有以下几种，例如在太空中进行使用时，由于太空中会物体会处于失重状态，所以产生的碎屑不会落入到绝缘盘中，也就会避免对绝缘盘的磨损以及短路事故的发生。当汇流环进行横卧安装时，与直立安装时相比，磨掉的碎屑也不会进入到汇流盘上，所以盘式汇流环针对这种形式的安装方式时，也具有较好的使用效果。

1.3差动汇流环

差动汇流环是现阶段我国研究的汇流环结构形式中的特殊形式，这种汇流环的动力系统主要是由差动轮系组成在差动汇流环的圆周上，电刷的数量相对较多，并且在实际的应用过程中可以形成很多的电流通路，尤其是当环数相对较多时，可以有效的减小汇流环的轴向高度，因此差动汇流环的优点是结构相对较为紧凑，并且尺寸较小，而且具有数量相对较多的信号通道。差动汇流环的组成结构既有端面接触式，又有正面接触式，可以根据不同的空间选择不同的接触形式汇流环。差动汇流环的缺点是在实际的设计和制造流程相对过于复杂，并且与其他种类的汇流环相比成本较高，所以在选择的过程中要根据不同的实际情况进行合理的选择。除了以上三种常见的汇流环结构现阶段常用的还有光纤汇流环，微波旋转汇流环，中频汇流环以及滚动汇流环等，在不同场合，需要根据不同的实际情况进行合理的选择。

二、汇流环设计选型

在汇流环的设计选型过程中可以根据以下几种方式进行相应的选择，首先是要明确汇流环的工作条件，例如对转速和温度的要求，以及现场的空间大小和电流电压的大小等，其次是要根据通道的数量进行选择，有的汇流环信号通道相对较多，而有的较少，所以必须要根据不同频段的传输通道数量，以及布线设计进行合理的选择，然后是要根据技术指标进行选择，例如，汇流环的使用寿命使用强度等。最后是要根据实际的经济情况进行合理的选择，在汇流环的选择过程中还要考虑到成本问题，即在满足系统要求的前提下合理的降低成本，是提高汇流环所产生经济效益的重要措施。

结束语

当前在我国社会中汇流环的使用，主要存在于军事领域。并且在各类高科技精密设备中担任了重要的角色，例如在雷达、离心机、转台等设备的使用过程中，起到了广泛的作用，随着社会的不断发展，不仅在军事领域中使用了大量的汇流环，在民生企业中也使用到了很多汇流环结构，因此，探究汇流环产品的使用性能以及在选型过程中需要注意的问题，是当前精密仪器设备制造企业和精密仪器设备使用人员的责任与义务。

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