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    超高速滑環引電器-航空發動機測試技術被攻克

    文章出處:滑環廠家 人氣:發表時間:2021-12-27 08:53

                   在航空發動機測試領域,長期被美國壟斷的高速滑環引電器技術被九江漢唐光電傳輸技術有限公司(以下簡稱九江漢唐)團隊通過八年時間攻克了,該團隊通過外置油冷卻循環系統方式,實現了72000rpm高速旋轉狀態下信號可靠傳輸,目前九江漢唐利用自身實驗室優勢,還研發了60環道15000rpm免冷卻高速滑環引電器已投入市場使用,進一步彰顯了九江漢唐在堅持技術研發和成果轉換方面突出實力。
                
                 高速滑環引電器作為國內航空航天發動機和燃氣輪機研發轉子試驗需要的關鍵技術,由于涉及高速旋轉機械、電接觸材料、電噪聲、摩擦與磨損、熱交換及熱平衡等相關學科,且受技術難度大、市場需求量小等因素影響,在市場經濟的引導下,沒有更多的企業愿意投入更多人力物力進行深入技術研究,導致國內高速滑環技術仍停留在國外五、六十年代水平。在黨和國家號召全國力量解決卡脖子技術,鼓勵科技人員把個人事業與國家需求結合起來大背景下,自2013年九江漢唐光電團隊憑借20多年的滑環技術研發基礎,自籌資金開始投入研究高速滑環引電器技術,目標解決我國60000rpm高速滑環引電器技術被卡脖子問題,通過自建電化學精細增材實驗室、90000rpm高速滑環引電器旋轉實驗室、摩擦副配比實驗室,開展了小尺寸高速運動的電接觸摩擦表面幾何特性規律、高速聯軸技術及電接觸摩擦發熱等技術研究,通過系統性基礎研究,摸索到最佳接觸表面粗糙度幾何量化精度,并掌握不同轉速下摩擦產生的高頻噪聲產生的規律和抑制方法;分析了高速旋轉下振動傳導和毫米級軸向竄動對滑環傳輸性能影響,掌握了高速運動下隔離振動和釋放軸向竄動的解決方法;找到了高轉速影響滑環引電器工作觸點部位溫升要素。通過大量實驗,掌握了滑環引電器溫度平衡快速熱交換技術和方法;通過導電滑環細長軸體精密集成和精密加工工藝研究,超過2000次金屬和非金屬多層混合成型技術工藝驗證,掌握了油冷循環超高速滑環的核心技術和制備方法,形成了自主可控的發明專利技術。
     
                九江漢唐光電研究團隊通過不斷研發和試驗,一步步突破高速滑環制造技術和試驗瓶頸,在2015年掌握18000rpm、2017掌握30000rpm設計技術和方法、2019年完成45000rpm高速引電器測試、2021年4月完成60000rpm測試并交付使用,12月完成72000rpm性能測試試驗,預計在2022年完成90000rpm高速滑環引電器內部性能試驗。目前已將高速滑環引電器所有的部件全部實現國產化,并形成36環、50環、72環、100環、150環、200環標準0-60000rpm高速滑環引電器產品,徹底打破國外在航空發動機和燃氣輪機測試中高速滑環引電器的獨家壟斷狀態。
     
              目前高速滑環引電器采用外置冷卻循環裝置,通過冷卻介質帶走滑環由于高速摩擦產生的熱量,2015年漢唐光電研究團隊通過實驗發現,可利用電接觸摩擦材料自潤滑和熱傳遞特性,只要將摩擦熱量控制在一定的范圍內,就能夠實現滑環無需外接冷卻達到滑環的工作溫度平衡目的,九江漢唐光電研究團隊利用該發現在2017年研發首款18環免冷卻高速滑環引電器(轉速10000rpm),2019年研發28環免冷卻滑環引電器轉速15000rpm,2021年12月通過了15000rpm免冷卻高速滑環引電器第二次全壽命2億次的測試,
     
             九江漢唐光電自主研發免冷卻產品以免冷卻、小尺寸、多通道、高轉速、長壽命等綜合性能獲得兩機行業用戶的首選及替換原來遙測系統,進一步拓展了高速滑環引電器應用空間,免冷卻高速滑環技術也是下一代高速滑環引電器發展方向。

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