استخدام حلقات الانزلاق في المجالات الصناعية

تُستخدم حلقات الانزلاق الموصلة على نطاق واسع كمكون كهربائي في مجال المعدات الصناعية التي تتواصل مع الأجسام الدوارة، وتنقل الطاقة والإشارات. ويعتمد مبدأ عملها الأساسي على استخدام انزلاق أو دوران الأجزاء الميكانيكية الموصلة لنقل الطاقة الكهربائية أو الإشارات الكهربائية بين الأجزاء الدوارة المتلامسة والأجزاء الثابتة. فعندما تدور المعدات الميكانيكية 360 درجة بشكل مستمر، يحتاج الجسم الدوار أيضًا إلى نقل الإشارات الكهربائية أو مصدر الطاقة. وفي بعض الأحيان، يكون من الضروري أيضًا التحكم في مصدر الإشارة، مثل إشارة الألياف الضوئية أو الإشارة عالية التردد، وما إلى ذلك. لذا، تحتاج أي مكونات كهربائية تدور بشكل مستمر نسبيًا إلى نقل وسائط طاقة مختلفة، مثل مصدر الطاقة أو إشارة التيار الضعيف أو الإشارة الضوئية، لضمان دوران الجهاز الكهربائي. ويجب على المعدات التكنولوجية التي يمكنها الحركة بحرية في الوقت نفسه استخدام جهاز اتصال دوار. تتكون حلقة الانزلاق الموصلة من حلقة انزلاق، ودوار، وجزء ثابت ذي تلامس كهربائي، وما إلى ذلك. تُركّب حلقة الانزلاق على الدوار، ويتم نقل الإشارة والتيار من آليتي الدوران المعنيتين من خلالها. تعتمد آلية التلامس بين الجزء الثابت الكهربائي وحلقة الانزلاق في الدوائر الموصلة، وفقًا للتقنيات السابقة، بشكل أساسي على الإجهاد المرن أو قوة الشد الناتجة عن خصائص مادة الجزء الثابت نفسه، مما يؤدي إلى تلامس مرن مع حلقة الانزلاق. إلا أن هذه الطريقة عرضة للتغير بسبب خصائص المادة، مثل بنية الطور البلوري، حيث تضعف القوة المرنة ويصبح التلامس ضعيفًا. كما توجد طرق أخرى، مثل الضغط الميكانيكي على فرشاة الكربون على حلقة الانزلاق، إلا أن حلقة الانزلاق أو فرشاة الكربون في هذه الطريقة عرضة للتآكل الشديد نتيجة للضغط والاحتكاك القويين، مما يُقصر عمر كليهما بشكل كبير.

تُقدّم شركة جيوجيانغ إنجيانت حلقة انزلاق موصلة ذات بنية بسيطة وعملية، وتطبيقات واسعة النطاق، للتغلب على أوجه القصور في التقنيات الحالية. يتألف جهاز التلامس الكهربائي لحلقة الانزلاق الموصلة، المصمم لهذا الغرض، من حلقة انزلاق، ودوار، وجزء ثابت للتلامس الكهربائي. يتميز هذا الجزء الثابت بأنه مُكوّن من نابض التواء ودعامة له، حيث يُثبّت رأس نابض الالتواء على الدعامة، بينما يُضغط طرفه الآخر بمرونة على حلقة الانزلاق، مما يُؤدي إلى تلامسها الفعال معها. كما يُمكن استخدام حلقتين متحدتي المحور مُثبّتتين على الدوار، مع تثبيت نابضي الالتواء على دعامة واحدة. يُتيح هذا التصميم زيادة مساحة التلامس بين نابض الالتواء وحلقة الانزلاق، مما يُحسّن من كفاءة توصيل الإشارة الكهربائية أو مصدر الطاقة. يتمثل حل آخر في أن تكون حلقة الانزلاق عبارة عن ثلاث حلقات متحدة المحور مثبتة على الدوار، وثلاثة نوابض التواء مثبتة على نفس حامل نوابض الالتواء. في نقل الطاقة الكهربائية، وخاصة في عملية نقل التيار العالي، يُشترط عادةً استخدام معدن ذي موصلية كهربائية جيدة (مثل الفضة)، ولكن تكلفته مرتفعة نسبيًا. من خلال المخطط المذكور أعلاه، يمكن استخدام مواد شائعة لتحقيق عمر طويل. حتى في حالة تآكل نابض الالتواء أو حلقة الانزلاق، تضمن قوة الالتواء لنابض الالتواء نفسه تلامسًا جيدًا بينهما، مما لا يوفر التكاليف بشكل كبير فحسب، بل يضمن أيضًا أداءً مستقرًا وعمرًا أطول.