滑環在風機中的重要性

　　鼓風機的壽命通常可達20年。 但是，大部分風機的質量保證范圍只是風機總壽命的前兩到五年。 隨著風扇系統的老化，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所需的技術人員。 另外，即使配備了滿足風電場日常維護要求的技術人員，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。 好像有點不現實，事實并非如此。 身體小，但作用小的纖維刷滑環就是這樣的產品。 在裝配成本和風機設計中只是一小部分，滑環在駕駛中起著重要的作用。 滑環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。 滑環通過旋轉的接口發送電力和信號。

　　滑動環的工作原理：滑動觸點通過滑動環組件的旋轉接口傳輸電信號和能量。 刷子(或接觸刷子)在旋轉的滑環上折彎，在其旋轉中不間斷地接觸。 也就是說，為了確保正確的電信號傳輸，靜止的刷子和旋轉的滑環之間需要“金屬之間的接觸”。

　　纖維刷滑環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，技術人員只能卸下一次滑環，但并不是所有的滑環都滿足這個要求。 事實上，我們必須了解滑環組件的設計和結構，并評估它們的維護需求。

　　市場劃分

　　在市場上，約10%的鼓風機滑環是纖維刷滑環，該滑環只需要很少的維護。 大部分(約60% )滑環是復合金屬刷制的，是金屬和石墨燒結而成的導電塊。 這種復合金屬刷滑環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%的風機滑環采用單線貴金屬刷(通常為金制)。 復合金屬刷滑環和單線刷滑環所需的維護量都比纖維刷滑環多得多。

　　因為復合刷的設計是為了避免滑環的磨損而優先磨損刷，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/或高可靠性滑環應用中，這種材料面臨三個挑戰。

　　1 )運轉中產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。

　　現在市場上開始出現動力電路采用石墨/金屬刷，信號電路采用黃金單絲刷的滑環設計。 在要求滑環總成轉速低的應用程序中，該“混合使用”可以獲得可接受的結果。 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，刷子工作的滑環也鍍有貴金屬。 通過使用貴金屬，防止觸點產生氧化物和靶層，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。

　　發生變化

　　把復合金屬刷滑環和單刷金滑環換成纖維刷滑環很簡單。 但是，有些粉絲業主對是否使用纖維刷滑環來代替現有的滑環技術感到猶豫。 這是因為我有“嘗試新技術有風險”的想法。 我發現，對仔細研究纖維刷滑環技術的人來說，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環境的靈敏度遠遠低于其他滑環觸點技術。 保護這些纖維刷滑環的防護外殼符合包括IP65 (保護設備的防水防塵標準)在內的各種標準。 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。 與此相對，復合刷要求能夠在濕度15%到85%之間可靠地運轉。

　　很多風電行業的相關人員都知道很多零件有可靠性問題。 另外，現在對運轉中零件故障的原因也有了更深入的認識。 但是，滑環技術(包括纖維刷滑環)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生金屬、石墨磨削屑的復合刷。 為了解決復合觸點產生的金屬粉末和磨削屑，制造商采用了黃金觸點。 纖維刷滑環是在這些設計的基礎上改進的。 但是，風電場的所有者往往仍然需要繼承和更換舊滑環，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，將滑環更換為自由維護的纖維刷技術需要30分鐘即可完成。 纖維刷技術對擁有、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。