建設機械および農業機械用のスリップリングの選び方

建設機械および農業機械用のスリップ リングは、回転インターフェースを介して電力、制御信号、センサー フィードバック、またはデータを伝送します。固定フレームと回転キャブ、ドラム、ブーム、リール、または処理ヘッドの間でケーブルがねじれるのを防ぎます。この関数の一般的な説明は、ByTune のガイドで参照できます。スリップリングの目的.

屋外の重機械用のユニットを選択するには、ボア サイズと総電流を一致させるだけでは不十分です。電気回路、信号プロトコル、回転パターン、取り付けスペース、塵や水への曝露、振動、ケーブル出口、メンテナンスへのアクセスはすべて設計に影響します。最も安全なアプローチは、最初に完全な回転インターフェースを定義し、それらの要件が明確になった後でのみ製品を比較することです。

このガイドでは、その選択プロセスに焦点を当てます。クレーン、掘削機、昇降プラットフォーム、ウインチ、溶接治具、灌漑設備、噴霧器、ベール包装機、および建設および農業で使用されるその他の機械が対象となります。

重機にスリップ リングが必要になるのはどのような場合ですか?

スリップ リングは、電力または電気信号が機械の静止部分から回転部分に通過する必要がある場合に必要です。回転は、繰り返し回転するケーブル リールのように連続的である場合もあれば、旋回して戻るプラットフォームのように動作角度に制限されている場合もあります。

一般的な回転インターフェイスには次のものがあります。

• 車台の上で回転するクレーンまたは掘削機の上部構造
• ウインチ、ホースリール、またはケーブルドラム
• 回転溶接テーブルまたはパイプ治具
• 回転ジョイントの上に電動制御装置を備えた高所作業プラットフォーム
• 灌漑ピボット、スプリンクラー ヘッド、または回転ブーム
• ベールラッパー、ロータリー充填ヘッド、または農業加工ドラム
• 回転アセンブリに取り付けられたセンサー、カメラ、エンコーダー、バルブ、またはアクチュエーター

回転シャフトの存在だけでは、自動的にスリップ リングが正当化されるわけではありません。決定的な問題は、電気回路がその回転境界を越える必要があるかどうかです。すべての電気機器がジョイントの片側にある場合は、スリップ リングは必要ない可能性があります。

建設機械と農業機械では異なる選択アプローチが必要な理由

クリーンな工場設備内に取り付けられたスリップ リングは、移動機械に取り付けられたユニットとは非常に異なる条件で動作します。建設現場では、粉塵、石の粒子、泥、振動、衝撃、雨、急激な温度変化が発生します。農業機械は、肥料残留物、作物の破片、湿気、洗浄用化学薬品、屋外保管、および検査間の長期間に遭遇する可能性もあります。

これらの要因はハウジングに影響しますが、ケーブル グランド、コネクタ、フライング リード、取り付けブラケット、排水、ストレイン リリーフ、および周囲のエンクロージャにも影響します。密閉ボディは、水が溜まる可能性のある露出した端子を保護しません。耐食性ハウジングでは、ベアリングに繰り返し負荷がかかるケーブル配線の問題は解決されません。-この環境についてさらに詳しく説明するには、次のガイドを参照してください。建設機械のスリップリングに影響を及ぼす環境要因.

したがって、この記事は、特定のモデルの電気的および機械的な承認の代わりとしてではなく、アプリケーションのスクリーニング ガイドとして使用する必要があります。{0}

建設機械における一般的な用途

クレーン、掘削機、旋回プラットフォーム

クレーンまたは掘削機は、下部フレームと回転する上部構造の間で補助電源、制御配線、安全インターロック、エンコーダ フィードバック、カメラ、および通信データを転送する必要がある場合があります。回路構成は大きく異なります。一部の機械は関節全体に大きな力を伝えます。他のものは、主駆動システムを回転側に保持し、制御とデータのみを必要とします。

多くの場合、最初の設計上の決定は機械的なものです。中心シャフト、油圧通路、またはケーブル束には中空構造が必要な場合があります。軸の周囲にスペースがある場合は、代わりにコンパクトなシャフト端の設計が優先される可能性があります。-- ByTune の既存の建設-産業用スリップ リング ガイドより広範な業界のコンテキストを提供する一方で、掘削機のスリップリングの適用設計を特定のマシンにどのように適用するかを示します。

昇降作業台

回転高所作業車は電力を必要とし、ベースと上部構造間の連続性を制御する必要があります。緊急停止回路、位置フィードバック、オペレータ制御、補助装置はすべてジョイントを通過する可能性があります。-アプリケーションは、単なる予備ワイヤのグループとしてではなく、完全な安全関連の電気システムとしてレビューする必要があります。{3}}サイトの昇降作業台スリップリングケース便利な関連アプリページです。

ウインチとケーブル リール

リールにはモーター電力のみが供給される場合もあれば、リミット スイッチ、ブレーキ回路、ヒーター、カメラ、エンコーダー、通信回線が含まれる場合もあります。元のシステムと新しいシステムが異なる電流負荷、信号タイプ、ケーブル出口、または取り付け配置を使用している場合、見た目が似ているリールから選択した交換品でも失敗する可能性があります。

ロータリー溶接治具

パイプ、タンク、製造用溶接治具には、高い溶接電流に対応する低抵抗パスが必要になる場合があります。{0}この義務は通常の制御回路のように扱うべきではありません。連続電流、ピーク電流、デューティサイクル、接続抵抗、放熱、ブラシの材質、接地配置、回転速度などすべてを見直す必要があります。多くの場合、従来のマルチチャンネル信号リングよりも専用の回転式電流伝達装置の方が適しています-。 ByTune を参照溶接機用アースカップリング用途関連製品のパス。

農業機械における一般的な用途

灌漑システムとホースリール

センターピボット システム、ホースリール洗浄器、回転スプリンクラー アセンブリには、電力、バルブ制御、位置フィードバック、監視信号、または屋外回転ジョイントを介した通信が必要な場合があります。{0}}回転は遅いことが多いですが、環境によっては厳しい場合もあります。結露、滞留水、腐食、ケーブル挿入方向、およびメンテナンスの間隔が長いことが、回転速度よりも重要な場合があります。

噴霧器、回転ブーム、収穫装置

噴霧器および収穫機は、回転または振動部分にバルブ、流量センサー、カメラ、照明、位置センサー、および制御電子機器を搭載している場合があります。 1 つのスリップ リングにそれらを組み合わせる前に、回路を電力、基本制御、アナログ測定、およびデジタル通信のグループに分離します。各グループには、電流容量、シールド、ノイズ、検証に関して異なる要件があります。

ベールラッパーおよび農業用包装機

一部の農業用包装機械は、同じ軸を横切る空気圧または油圧媒体とともに電力を必要とします。ハイブリッド回転インターフェースは個別の回転接続を減らすことができますが、電気セクションと流体セクションには依然として独立した圧力、シーリング、材料、安全性のチェックが必要です。の農業機械用電気および空気圧ハイブリッド スリップ リングに、このタイプのアプリケーションを示します。

スリップリングを比較する前に定義すべき 7 つの要件

1. 合計アンペアの見積もりではなく、回路スケジュールを作成します-

すべての回路を個別にリストします。それぞれについて、電圧、連続電流、ピークまたは突入電流、AC または DC 動作、デューティ サイクル、ワイヤ サイズ、接地、および接続された負荷を記録します。モーター、ヒーター、ブレーキ、ソレノイド、センサー、およびネットワーク ラインは、同じハウジングを通過するという理由だけで同じチャネルとして扱うことはできません。

メーカーがその配置を承認していない限り、複数の接点を並列にしてより多くの電流を流すことができると想定しないでください。電流の共有が不均一になる可能性があり、回転中の接触温度の上昇が異なる場合があります。モーターや油圧システムの近くの密閉された場所は外気よりも高温になる可能性があるため、機器設計者はスリップ リング周囲の実際の周囲温度も特定する必要があります。

2. すべての信号とプロトコルを識別する

「信号回路」は曖昧すぎて信頼できる仕様とは言えません。回路がスイッチ入力、アナログ センサー、熱電対、エンコーダー、CAN- ベースのネットワーク、産業用イーサネット、USB、ビデオ、またはその他のプロトコルを伝送しているかどうかを述べます。データ速度、ケーブルタイプ、シールド方法、コネクタ、接地配置、および回転時の許容可能な性能が含まれます。

高速通信は伝送経路全体に依存します。-基本的な連続性が存在する場合でも、インピーダンスの変化、クロストーク、シールドの不連続性、モーターやスイッチング負荷からの電気ノイズにより、リンクが中断される可能性があります。電力とデータは 1 つのアセンブリを共有できますが、内部チャネルのレイアウトと検証はその組み合わせに合わせて設計する必要があります。 ByTune'sイーサネット スリップ リング ガイドデータ アプリケーションに追加の背景を提供します。

3. 実際の動作プロファイルを記述する

通常速度と最高速度、連続回転または振動、方向変更、始動と停止、1 日あたりの運転時間、および予想される耐用年数を記録します。長時間にわたってゆっくりと移動する灌漑ピボットは、限られた角度で繰り返し反転するプラットフォームと同じ義務ではありません。振動すると、より小さな接触面積に摩耗が集中する可能性がありますが、連続運転では温度が上昇し、接触寿命がより重要になります。

4. 機械的エンベロープと取り付け方法の確認

シャフト、利用可能なボア、最大外径、軸方向の長さ、フランジまたは取り付け穴、回転防止ポイント、ケーブルの出口方向、コネクタのクリアランス、および近くのコンポーネントを示す寸法図を提供します。-

A スルーホールスリップリング既存のシャフト、チューブ、油圧通路、またはケーブル束が中心を通過する必要がある場合によく考慮されます。軸が開いていて半径方向の空間が限られている場合、シャフト端またはカプセルの設計が適切になる可能性があります。--パンケーキ形状は軸方向の高さが制限されている場合に役立ちますが、通常はより多くの半径方向のスペースを消費します。選択は、優先カタログ カテゴリではなく、マシンのレイアウトに従う必要があります。

5. 単一の IP 番号を超えて環境を指定する

実際の暴露条件を使用してください: 微細な塵や大きな破片、雨、直接噴流水、洗い流し、泥、結露、肥料、油、塩、化学薬品、紫外線暴露、腐食、屋外保管。のIECによるIP定格の説明IEC 60529 は固体と液体に対するエンクロージャの保護を分類していることに注意してください。この定格は役に立ちますが、それ自体で耐薬品性、腐食防止、結露の防止、コネクタのシーリング、または取り付けられたケーブル エントリの状態を定義するものではありません。

ByTune のガイドスリップ リングの IP 定格の選択最初のスクリーニングに役立ちます。最後の要件は、外部終端と周囲のカバーを含め、設置されたアセンブリに適用する必要があります。

6. 温度、振動、衝撃の定義

最低および最高の周囲温度、予想される内部温度、振動源、衝撃事象、および取り付けの剛性を述べます。熱は、電気負荷、太陽光への曝露、近くのドライブ、または密閉された住宅から発生する可能性があります。低温によりケーブルの柔軟性とシールの動作が変化する可能性があります。モバイル機器では、ハウジング自体がしっかりと取り付けられている場合でも、ケーブルのサポートが不十分であると、振動や曲げ荷重がスリップ リングに伝わる可能性があります。

7. メンテナンスおよび交換アクセスの計画

技術的に適切なユニットであっても、機械の主要部品を分解せずに検査または交換できない場合は、過度のダウンタイムが発生する可能性があります。コネクタへのアクセス、ケーブルの長さ、スペア ユニットの可用性、検査間隔、ブラシ サービス（該当する場合）、診断アクセス、現場交換に必要な時間を確認します。-

使用済みの選択例: 回転する農業用ベールラッパー

連続的に回転するテーブルを備えたベール包装機を考えてみましょう。回転セクションには、小型ドライブ、いくつかのバルブ制御、位置フィードバック、および空気圧アクチュエーターが含まれています。この機械は屋外で動作し、使用後は洗浄されます。

仕様が弱い場合は、「電源と信号を備えた防水スリップ リング」が必要になる場合があります。そのため、あまりにも多くの決定が未解決のまま残されています。使用可能な仕様では、リクエストを次のグループに分割します。

• 力：各負荷の電圧、連続電流、モーター始動電流、およびデューティサイクル
• コントロール:個別のバルブとリミット スイッチ回路の数-
• フィードバック：エンコーダまたはセンサーの種類、ケーブルの配置、およびノイズ耐性
• 空気圧:ポート数、使用圧力、媒体、継手の種類、許容漏れ
• モーション：通常速度、最高速度、回転方向、1日の運転時間、予想サイクル
• 環境：洗浄方法、泥と作物の残留物、保管条件、温度範囲、腐食への曝露
• 機械的なフィット感:軸図、製作可能穴径、ハウジング径、取付面、ケーブル取出し方向

この情報により、既存のハイブリッド プラットフォームを変更できるかどうか、または完全なカスタム アセンブリが必要かどうかを判断できます。また、電気設計には適合しているが、洗浄経路に直接配置されているコネクタなど、競合が早期に明らかになります。{1}}

標準、修正済み-標準、それとも完全カスタム?

アプリケーションが重要であるという理由だけでカスタマイズを選択しないでください。まず要件を実績のあるプラットフォームと比較します。に関する記事標準スリップ リングとカスタム スリップ リングの比較有用な意思決定の枠組みを提供します。標準プラットフォームが電気、信号、機械、環境の制約を満たすことができない場合、ByTune のカスタムスリップリングエンジニアリング次のステップとしては、ページが適切です。

提案されたスリップ リングを検証する方法

サプライヤーの図面とヘッドラインの評価のリストだけで選択プロセスが完了するわけではありません。提案されたアセンブリは、承認前にアプリケーション仕様に照らしてレビューされる必要があります。

電気的レビュー

• 回路ごとの電圧、連続電流、ピーク電流を確認します。
• 絶縁、接地、電線サイズ、コネクタ、端子保護を確認してください。
• 記載された温度、速度、デューティ サイクルに定格が適用されるかどうかを確認します。

シグナルレビュー

• 正確なプロトコルとデータ レートを確認します。
• シールド、アース、インピーダンス、ケーブルの種類、チャンネル分離を確認してください。
• ユニット回転中の通信の合格基準を定義します。

機械的および環境的レビュー

• 図面と実際のシャフト、ボア、フランジ、およびケーブルのクリアランスを確認してください。
• 完全に取り付けられたアセンブリの保護レベルを確認します。
• 振動、衝撃、ケーブル サポート、回転防止取り付け、サービス アクセスを確認してください。{0}

テストと承認

テストはアプリケーションのリスクに応じて行う必要があります。単純な低速電源ユニットの場合は導通と絶縁のチェックで十分な場合がありますが、電力とデータが混在するアプリケーションでは、動的抵抗、信号品質、温度上昇、回転、および環境テストも必要になる場合があります。- ByTune のガイドスリップリングをテストする方法一般的な検査および電気試験方法の概要を説明します。

よくある選択の間違い

スリップ リングの RFQ に含める情報

有用な RFQ は、最も近いカタログ モデルを単に引用するのではなく、アプリケーションを評価するのに十分な情報をサプライヤーに提供します。

• マシンタイプと回転インターフェイスの簡単な説明
• アセンブリの固定側と回転側
• 連続回転または揺動、通常速度、最高速度
• 1日の運転時間、方向転換、予想寿命
• すべての電源回路の電圧、連続電流、ピーク電流、およびデューティ サイクル
• コントロール、センサー、エンコーダー、ビデオ、CAN、イーサネット、またはその他の通信要件
• 接地、シールド、ケーブル、コネクタの設定
• 必要な穴径、外径、長さ、フランジ、取付限界
• ケーブル長、ケーブル出口方向、利用可能なストレインリリーフ
• 最低温度と最高温度
• 粉塵、雨、洗い流し、泥、化学薬品、腐食、屋外暴露
• 振動および衝撃条件
• 必要に応じて、空気圧または油圧ポート、圧力、媒体、およびフィッティング
• 必要な文書、検査、または検証テスト
• 試作数量、年間数量、目標スケジュール
• 設置場所の寸法図と写真

これらの詳細が入手できたら、次の方法で送信してください。ByTune のお問い合わせおよび見積ページエンジニアリングレビューのために。

最終的な推奨事項

建設機械や農業機械用のスリップリングは、カタログ番号からではなく、アプリケーションから外側へお選びください。回転インターフェイスから開始し、回路スケジュールを構築し、すべての信号を定義し、動きと環境を文書化し、機械的エンベロープを確認し、モデルを承認する前に検証基準に同意します。

このプロセスにより、すべてのプロジェクトがカスタム化されるわけではありません。これは、標準製品で十分な場合、実証済みのプラットフォームに変更のみが必要な場合、完全に設計された設計が正当である場合を特定するのに役立ちます。また、完全な仕様により、見積もりの​​遅れ、設置上の競合、および機械の製造後に電気的または環境的な制限が見つかるリスクも軽減されます。