CN106972338A - 接地碳刷及半直驱风力发电机 - Google Patents

Abstract

一种用于半直驱风力发电机的接地碳刷，所述接地碳刷包括安装在碳刷导管内的碳刷、标尺、压紧弹簧、第一推进装置、以及第二推进装置，其中，碳刷包括刷头和与之相连的刷辫，刷头直径大于刷辫；刷辫一端与刷头固定连接，另一端依次穿过设置于碳刷导管内的第一推进装置、第二推进装置和套有压紧弹簧的标尺并伸出碳刷导管末端，使刷头抵在第一推进装置上；在碳刷导管末端安装有中心带通孔的旋塞，将压紧弹簧压缩并封在碳刷导管内部，从而使刷头的自由端能够伸出碳刷导管的首端，以便与发电机的接地环相接触将轴电流导出，并通过刷辫接地。本发明的接地碳刷装置结构紧凑，能够有效消除轴电流并且方便更换碳刷。

Description

接地碳刷及半直驱风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电机，尤其涉及半直驱风力发电机及其接地碳刷。

背景技术

半直驱风力发电机存在轴电流，如果不妥善处理，极易造成齿轮箱的齿轮的电腐蚀，损坏齿轮，从而影响风力发电机组运行寿命与性能。然而目前的解决方案多为在发电机的非传动端安装接地碳刷，但这样依然会有部分轴电流传向齿轮箱连接轴。

因此，有必要改进半直驱风力发电机，从而更好地解决轴电流的问题。

发明内容

本发明之目的是提供一种结构紧凑、方便更换碳刷，并且能有效消除轴电流的接地碳刷。

一种用于半直驱风力发电机的接地碳刷，所述接地碳刷包括安装在碳刷导管内的碳刷、标尺、压紧弹簧、第一推进装置、以及第二推进装置，其中，所述碳刷包括刷头和与之紧密相连的刷辫，所述刷头直径大于所述刷辫直径，并且所述刷辫的长度远大于所述刷头；所述刷辫一端与所述刷头固定连接，另一端依次穿过设置于所述碳刷导管内的所述第一推进装置、所述第二推进装置和套有所述压紧弹簧的所述标尺并伸出所述碳刷导管末端，使所述刷头抵在所述第一推进装置上；在所述碳刷导管末端安装有中心带通孔的旋塞，用于将所述压紧弹簧压缩并封在碳刷导管内部，从而使所述刷头的自由端能够伸出所述碳刷导管的首端，以便与发电机的接地环相接触将轴电流导出，并通过所述刷辫接地。

作为优选方式，所述碳刷导管为弯管结构，所述碳刷导管的首端内部设有径向均匀缩小，轴向内径相同的缩口，末端设有凸台，并且，

所述碳刷导管的内径均大于所述第一推进装置、所述第二推进装置和所述压紧弹簧的外径；

所述刷头长度大于所述缩口的长度，所述缩口长度大于所述第一推进装置的长度；

所述刷头位于所述碳刷导管首端缩口内，与所述碳刷导管首端缩口有间隙，以便所述刷头在所述碳刷导管内移动。

作为优选方式，所述碳刷为具有一定强度的可变形导体。

作为优选方式，所述第一推进装置为多个中心设有通孔的圆柱，其外径与所述刷头相同可以进入所述碳刷导管首端的缩口，当所述刷头磨损时推动所述刷头，以保证所述刷头与所述发电机的接地环接触。

作为优选方式，所述接地环位于所述凹槽式前端盖内侧与轴承接触，通过螺纹固定在传动轴上，通过轴承外盖将接地环固定，其中接地环可以随传动轴旋转，同时还具有轴向固定轴承的作用。

作为优选方式，所述第二推进装置为多个直径大于所述碳刷导管首端缩口的圆珠，安装于所述压紧弹簧和所述第一推进装置之间，用于将所述压紧弹簧的压力传递给所述第一推进装置，从而使所述第一推进装置带着所述刷头进入到所述碳刷导管首端缩口内，并且当所述第一推进装置全部进入到所述碳刷导管首端缩口时所述第二推进装置能卡在所述碳刷导管首端缩口处，防止所述刷头过度磨损。

作为优选方式，所述标尺包括带手柄的尺身和与所述尺身可拆卸地连接的端帽，整个所述标尺中心设有供所述刷辫穿过的通孔。

作为优选方式，在所述碳刷导管末端设有与所述标尺配合使用的行程开关，当所述手柄到达所述碳刷导管末端与所述行程开关接触时，所述行程开关闭合发出报警信号，提醒工作人员更换所述碳刷。

作为优选方式，所述尺身靠近所述手柄的一端标有刻度，并且所述刻度的长度等于所述第一推进装置，用于监测所述碳刷推进的尺寸从而得知所述碳刷是否需要更换。

作为优选方式，所述接地碳刷装置包括外接管，所述外接管可拆卸安装在所述碳刷导管的末端，用于减少所述碳刷导管的长度，方便安装。

作为优选方式，所述外接管通过螺纹固定连接在所述碳刷导管末端。

作为优选方式，所述碳刷导管和所述外接管均为耐腐蚀性管材。

本发明还提供一种半直驱风力发电机，包括一级齿轮箱、二级齿轮箱、凹槽式前端盖和发电机，其中，所述一级齿轮箱上设有与所述凹槽式前端盖连接的连接法兰；所述二级齿轮箱安装在所述一级齿轮箱上；所述一级齿轮箱安装有所述二级齿轮箱的一端通过所述连接法兰与所述凹槽式前端盖连接，从而使所述二级齿轮箱嵌入在所述凹槽式前端盖中，所述凹槽式前端盖与所述发电机的驱动端相连，形成整体结构。

作为优选方式，所述凹槽式前端盖上设置有轴承单元，在轴承单元的轴承盖上设有供所述接地碳刷安装的侧壁通孔，在所述凹槽式前端盖上设置有供所述接地碳刷装置安装的接地碳刷通孔。

作为优选方式，所述凹槽式前端盖包括圆柱部分和与之相连的圆锥部分，在所述圆锥部分的顶部设置有与所述凹槽式前端盖同轴的轴承座孔，用于安装轴承单元以及供所述发电机的传动轴穿过；

作为优选方式，所述凹槽式前端盖外侧设有筋板，用于增加所述凹槽式前端盖的强度。

作为优选方式，所述凹槽式前端盖包括第一法兰和第二法兰；

所述第一法兰设置在所述凹槽式前端盖圆柱部分的自由端，用于与所述一级齿轮箱连接；所述第二法兰设置于所述凹槽式前端盖圆柱部分和圆锥部分的交接处，用于将所述凹槽式前端盖固定在所述发电机的外壳上。

作为优选方式，所述二级齿轮箱安装在所述一级齿轮箱上，并嵌入到所述凹槽式前端盖的凹槽中，与所述凹槽式前端盖的侧壁有间隙。

作为优选方式，所述凹槽式前端盖的顶部设置有与所述凹槽式前端盖同轴的轴承座孔，用于安装轴承单元；在所述轴承座孔的外围设置有液冷管道，并且该液冷管道位于所述凹槽式前端盖的内侧；所述液冷管道上安装有管道盖板，用于密封所述液冷管道；并且，在所述管道盖板的两端设有进液口和出液口，以保证冷却液从所述进液口进入所述液冷管道后沿所述液冷管道流动一圈，将运行中的轴承产生的热量带走，并通过所述出液口排出。

作为优选方式，所述液冷管道为横截面为矩形的不闭合环状结构；并且，

所述进液口和所述出液口上均焊接有进液管和出液管，并且所述进液管和所述出液管均通过固定卡固定，使它们紧贴所述凹槽式前端盖内壁，在所述凹槽式前端盖的圆柱部分设置的通孔处伸出到所述凹槽式前端盖外侧。

作为优选方式，所述凹槽式前端盖圆锥部分的顶部设置有通向所述轴承座孔的注脂内管路，并且在所述注脂内管路的入口端焊接有注脂外管路，该注脂外管路通过固定卡固定，使其紧贴凹槽式前端盖内壁，并且从凹槽式前端盖内壁的圆柱部分设置的通孔处伸出前端盖。

作为优选方式，所述注脂内管路的入口端位于液冷管道进液口和出液口之间液冷管道不通过的部分，出口端设置在轴承座孔的侧壁上，从而可以保证润滑脂可以流入轴承单元并对轴承进行润滑。

本发明接地碳刷的特点是主体为一根碳刷导管，碳刷导管内末端布置有压紧弹簧，中间布置有第一推进装置和第二推进装置，首端为带有细刷辫的碳刷；工作原理为，通过压紧弹簧挤压第一推进装置和第二推进装置，第一推进装置和第二推进装置挤压碳刷，使得碳刷与接地环呈现一种压紧接触的状态，且要求刷辫足够长，穿过第一推进装置和第二推进装置与压紧弹簧，延伸至碳刷导管前端，安装在发电机的传动轴的驱动端；不仅结构紧凑，能够有效消除轴电流，而且方便更换碳刷。

本发明的半直驱风力发电机驱动端的前端盖采用凹槽式结构，齿轮箱的连接法兰设计在一级齿轮箱上，将二级齿轮箱嵌入在凹槽式前端盖中，整个传动结构的承载主要集中在齿轮箱的扭力臂上，从而使整体重心处于一个更合理位置，改善了发电机组的受力性能，延长了其使用寿命，并且，使得整个集成单元结构更加紧凑。

另外，增加液冷管道，提高冷却效果；通过将注脂管路设置在凹槽式前端盖上，并通过焊接管路将出口引出到齿轮箱外，提高注脂管路的使用寿命，并可以降低后期的维修成本。

附图说明

下面将简要说明本申请所使用的附图，显而易见地，这些附图仅用于解释本发明的构思。

图1是本发明实施例的半直驱风力发电机整体结构的剖视示意图。

图2是本发明实施例的接地碳刷安装在凹槽式前端盖上时的剖视示意图。

图3是本发明实施例凹槽式前端盖的左视图。

图4是本发明实施例能看见注脂内管路时的凹槽式前端盖上的剖视示意图。

图5是本发明的接地碳刷的第一实施例的结构剖视示意图。

图6是本发明的接地碳刷第一实施例的碳刷导管的剖视示意图。

图7是本发明的接地碳刷第一实施例的碳刷的结构示意图。

图8是本发明的接地碳刷第一实施例的第一推进装置的结构示意图。

图9是本发明的接地碳刷第一实施例的第二推进装置的结构示意图。

图10是本发明的接地碳刷第一实施例的标尺的剖视示意图。

图11是本发明的接地碳刷第一实施例的旋塞的剖视示意图。

图12是本发明的接地碳刷的第二实施例的结构剖视示意图。

图13是本发明的接地碳刷的第二实施例的外接管的剖视示意图。

图14是本发明的接地碳刷的第二实施例的碳刷导管的剖视示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的接地碳刷的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部分的结构，各附图之间不一定按照相同的比例绘制。相同或相似的参考标记用于表示相同或相似的部分。

参见图1，本方发明实施例的半直驱风力发电机包括一级齿轮箱1、二级齿轮箱2、凹槽式前端盖3和发电机5等结构，其中，一级齿轮箱1和发电机5通过凹槽式前端盖3连接成一个整体结构，二级齿轮箱2安装在一级齿轮箱1上并嵌入在凹槽式前端盖3中，并且二级齿轮箱2与凹槽式前端盖3的侧壁有一定间隙，以防止工作时相互干扰。

参见图2，凹槽式前端盖3包括圆柱部分38和与之相连的圆锥部分39，在圆锥部分39的顶部设置有与凹槽式前端盖同轴的轴承座孔33，用于安装轴承以及供传动轴穿过，并且凹槽式前端盖3外侧设有筋板36，用于增加凹槽式前端盖3的强度。在凹槽式前端盖3圆柱部分38的自由端设置有第一法兰31，用于与一级齿轮箱1连接；在凹槽式前端盖3圆柱部分38和圆锥部分39的交接处设置有第二法兰32，用于将凹槽式前端盖3固定在电机5的外壳上。

结合图2和图3，在凹槽式前端盖3凹槽内侧的轴承座孔33外围设置有液冷管道34，在该液冷管道34和轴承座孔33之间留有安装轴承外盖72的空间，并且液冷管道34上安装有用于密封的管道盖板341，在管道盖板341的两端设有进液口342和出液口343，以保证冷却液从进液口342进入液冷管道34后沿液冷管道34流动一圈，将运行中的轴承产生的热量带走，并通过出液口343排出。

本实施例的液冷管道34为横截面为矩形的不闭合环形结构，并且在安装管道盖板341的位置设有沉孔，以便管道盖板341安装在液冷管道34上后不高于凹槽结构凹槽式前端盖3的内表面，以免妨碍轴承外盖72的安装；并且在管道盖板341的进液口342和出液口343上均焊接有进液管344和出液管345；进液管344和出液管345均通过固定卡固定，紧贴凹槽式前端盖3内壁，在凹槽式前端盖3的圆柱部分38伸出到凹槽式前端盖3外侧。在管道盖板341上的进液口342和出液口343出设置进液管344和出液管345，不但能使冷却液可以从齿轮箱外顺利地进入液冷管道34，还可以将携带着轴承热量的冷却液排出齿轮箱外面，不但提高了冷却效果而且可以将冷却液循环使用节约资源。

优选地，液冷管道34内径为620mm～650mm，深度和宽度均为10mm～30mm，进液管344和出液管345为不锈钢无缝钢管。

应当理解的是，液冷管道34的尺寸不局限于上述尺寸，而是要根据不同情况来具体设定；液冷管道34的横截面不局限于矩形，也可以为其它形状只要满足其功能即可，比如为半圆形、梯形等；进液管344和出液管345的材料也不一定是不锈钢无缝钢管也可以为其它耐腐蚀材料的管材；进液管344和出液管345与进液口342和出液口343的连接方式不局限于焊接，也可以是其连接方式，比如螺纹连接。

如图3和图4所示，在凹槽式前端盖3上设置有注脂内管路35，该注脂内管路35为一个从凹槽式前端盖3内侧通入轴承座孔33的通孔，该通孔的入口端位于液冷管道34进液口342和出液口343之间(液冷管道34不通过的部分)，另一端设置在轴承座孔33的侧壁上，从而可以保证润滑脂可以流入轴承单元7并对轴承进行润滑。

并且注脂内管路35的入口端焊接有注脂外管路351，该注脂外管路351通过固定卡固定，紧贴凹槽式前端盖3内壁，并且从凹槽式前端盖3内壁的圆柱部分38伸出凹槽式前端盖3。通过焊接注脂外管路351将注脂入口引出至凹槽式前端盖3外侧，即保证了注脂内管路35、注脂外管路351连接的可靠性，又提高了后期维护的便利性，并且注脂外管路351紧贴凹槽式前端盖3内壁，避免工作时与二级齿轮箱2干涉。

参见图3，在轴承外盖72上设置有将润滑脂排出的排脂口721，在排脂口721上焊接有伸出凹槽式前端盖3的排脂管路722，以便当润滑脂需要更换时将废弃的润滑脂排出轴承室。注脂外管路351和排脂管路722均为耐腐蚀性管材，比如不锈钢无缝钢管。

凹槽式前端盖3圆柱部分38设置有供进液管344、出液管345、注脂外管路351、以及排脂管路722插入的孔。

参见图2，轴承单元7包括轴承、轴承外盖72和接地环73，该接地环73位于凹槽式前端盖3内侧与轴承接触，通过螺纹固定在传动轴上，通过轴承外盖72将接地环73固定，其中接地环73可以随传动轴旋转，同时还具有轴向固定轴承的作用；并且，在轴承外盖72的侧壁上设置有供接地碳刷6通入的侧壁通孔723。通过轴承外盖72的侧壁通孔723可以将接地碳刷6安装在凹槽式前端盖3上，并与接地环73接触，从而将轴电流引出。

以下是对接地碳刷6实施例的具体说明。

第一实施例

参见图5，该接地碳刷6包括安装在碳刷导管61内的碳刷62、标尺66、压紧弹簧65、第一推进装置63、以及第二推进装置64。其中碳刷62包括刷头621和刷辫622，刷头621和刷辫622均为圆柱形结构，并且刷头621的直径大于刷辫622的直径；刷辫622的长度远大于刷头621足够伸出凹槽式前端盖3；刷辫622一端与刷头621固定连接，另一端依次穿过设置于碳刷导管61内的第一推进装置63、第二推进装置64和套有压紧弹簧65的标尺66并伸出碳刷导管末端613，使刷头621抵在第一推进装置63上；刷头621的自由端伸出碳刷导管61的首端，刷辫622的自由端伸出碳刷导管末端613；在碳刷导管末端613安装有中心带通孔的旋塞67，用于封住压紧弹簧65。

应当说明的是碳刷导管61的首端为与接地环73连接的一端，碳刷导管末端613为穿出凹槽式前端盖3的一端，并且碳刷62、标尺66、压紧弹簧65、第一推进装置63、以及第二推进装置64的外径均小于碳刷导管61的内径。

参见图6，碳刷导管61为弯管结构，其首端内部设有径向均匀缩小，轴向内径相同的缩口，末端设有凸台，安装时恰好可以紧贴凹槽式前端盖3内壁，以免工作时与二级齿轮箱2发生干涉，并且刷头621的长度大于缩口612，缩口612的长度大于第一推进装置63，刷头621位于碳刷导管首端缩口612内，与碳刷导管首端缩口612有间隙，以便刷头621在碳刷导管61内能沿纵向移动，碳刷导管末端613由中心带通孔的旋塞67封住，刷辫622穿过旋塞67的通孔并延伸至碳刷导管61以外，安装时压紧弹簧65处于压缩状态。

参见图7，碳刷62包括刷头621和刷辫622，其中刷头621和刷辫622紧密的连接在一起，正常的使用过程中不会出现分离的情况，并且刷头621的直径大于刷辫622的直径，而刷辫622的长度远大于刷头621，以便能伸出凹槽式前端盖3。在本实施例中给出的碳刷62其刷头621和刷辫622均为圆柱形，并且材料为铜，一方面铜可以导电方便将发电机传动轴4上的电流引出，另一方面铜可变形且不易断完全符合本发明对碳刷62的要求。

应当理解的是刷头621和刷辫622的外形不一定为圆柱，也可以为其它的长条形带状结构，只要符合导电、可变形、不易断即可。

参见图8和图9，本实施例的接地碳刷6的第一推进装置为多个中心设有通孔的耐腐蚀性圆柱，并且在圆柱的两头均设有倒角；其外径不大于刷头621的外径，以便可以进入碳刷导管首端缩口612；其中心通孔满足刷辫622穿过即可。

第二推进装置64为多个直径大于碳刷导管首端缩口612的耐腐蚀性圆珠，安装于压紧弹簧65和第一推进装置63之间，用于将压紧弹簧65的压力传递给第一推进装置63。

工作过程中当碳刷62磨损后，压紧弹簧65会伸展从而会推动第二推进装置64，从而推动第一推进装置63。因为第一推进装置63的圆柱的直径小于碳刷导管首端缩口612，所以随着刷头621的磨损它们会进入到碳刷导管首端缩口612内。为了避免刷头621过度磨损导致不能更换，本发明一方面设计第一推进装置63的总长度小于碳刷导管首端缩口612长度；另一方面第二推进装置64中的圆珠的直径大于碳刷导管首端缩口612，当第一推进装置63全部进入到碳刷导管首端缩口612时，第二推进装置64卡在碳刷导管首端缩口612处。

需要说明的是上述的第一推进装置63中的多个圆柱不一定相同，只要满足可以在中心开一个刷辫622可以通过的通孔即可；并且不一定都为圆柱，也可以圆柱和圆珠的混合使用，满足可以进入碳刷导管首端缩口612即可。第二推进装置64同样可以设置为不同的圆珠，只要与第一推进装置63相连的一端的圆珠可以卡在碳刷导管首端缩口612处即可；并且也可以为其它形状满足方便安装的耐腐蚀性小部件。

参见图10，本发明的接地碳刷6还包括标尺66，标尺66包括带手柄663的尺身661和与之相连的端帽662，整个标尺66中心设有供刷辫622穿过的通孔，并且在标尺的尺身661靠近手柄663的一端标有刻度，刻度的长度与第一推进装置63的长度相等，用于监测碳刷62推进的尺寸从而得知碳刷62是否需要更换。安装时标尺66的尺身661穿过压紧弹簧65，并将压紧弹簧65限制在端帽662和手柄663之间，然后让刷辫622穿过标尺66中心的通孔从而使标尺66进入到碳刷导管61。

进一步而言，碳刷导管末端613设有与标尺66配合使用的行程开关69，并且在行程开关69设置有触发开关，当手柄663到达碳刷导管末端613与行程开关69接触时，触发开关闭合发出报警信号，提醒工作人员更换碳刷62。

组装接地碳刷6时可以先将碳刷导管61依次穿过凹槽式前端盖3上供碳刷导管61穿过的接地碳刷通孔37和轴承外盖72的侧壁通孔723，将接碳刷导管61固定；然后将碳刷62插入碳刷导管61中，其中刷头621位于碳刷导管61首端；然后将第一推进装置63、第二推进装置64、套有压紧弹簧65和的旋塞67标尺66依次从刷辫622的自由端穿过并进入到碳刷导管61内；最后通过旋塞67将压紧弹簧65压缩封装在碳刷导管61内。

图11为本实施例中旋塞67的结构示意图，该旋塞67的外径与碳刷导管61内径相同，可以压入碳刷导管61内封住压紧弹簧65；旋塞67的内径大于标尺尺身661的外径，以便标尺66穿过；并且在其顶端设有凸台，以便更换碳刷6时将其拔出。

应当说明的是上述部件中的第一推进装置63、第二推进装置64和压紧弹簧65的总长度大于碳刷导管61，所以旋塞67安装时会将压紧弹簧65压缩，并且可以通过改变第二推进装置64的长度来改变压紧弹簧65的压缩程度，并且压紧弹簧65的压缩长度大于第一推进装置63，这样才能保证将第一推进装置63全部推入碳刷导管首端缩口612内。

当刷头621磨损时处压缩状态下的压紧弹簧65会伸展，从而会给与之接触的第二推进装置64一个压力，第二推进装置64又将这个压力传递给第一推进装置63，从而使第一推进装置63带着刷头621进入到碳刷导管首端缩口612内；因为第二推进装置64的直径大于碳刷导管首端缩口612，所以当第一推进装置63全部进入到碳刷导管首端缩口612时，第二推进装置64会卡在碳刷导管首端缩口612入口处，这样既可以保证刷头621与发电机的接地环73接触，还可以防止刷头621过度磨损导致不能更换，另外还可以防止第一推进装置63的圆柱卡在碳刷导管首端缩口612里面。

第一实施例所述的接地碳刷6是一体式结构，当发电机外壳较大时结构过长不易安装，因此可以将以上所述接地碳刷6的碳刷导管61截断，通过一根直的外接管68将其引出至凹槽式前端盖3外侧。如下面所述的第二实施例。

第二实施例

参见图12，外接管68通过螺纹可拆卸安装在碳刷导管末端613，用于减小碳刷导管61的长度，方便安装。该外接管68的内径与碳刷导管61相同，均能满足碳刷62、标尺66、压紧弹簧65、第一推进装置63、以及第二推进装置64穿过；该外接管68的两端均设有螺纹，首端用于和碳刷导管61连接，末端用于连接旋塞67；并且在外接管68的末端安装有行程开关69。

参见图13，外接管68为末端带有螺纹的直管，末端和碳刷导管62连接，其长度可以根据具体情况具体设定，其内径与碳刷导管62相同；末端设有与第一实施例中碳刷导管62末端相同的凸台。

图14为设有外接管68时的碳刷导管62的结构剖视图，由图14可以看出碳刷导管末端613设置内螺纹，用于和外接管68末端的螺纹连接，以形成整体结构。

组装该接地碳刷6时先将碳刷导管61穿过轴承外盖72的侧壁通孔723，然后将外接管68穿过凹槽式前端盖3上供碳刷导管61穿过的接地碳刷通孔37并与碳刷导管61相连接，从而将整个接地碳刷6固定在凹槽式前端盖3中；将碳刷62从外接管68插入碳刷导管61中，其中刷头621位于碳刷导管61首端；将第一推进装置63、第二推进装置64、套有压紧弹簧65和旋塞67的标尺66依次从刷辫622的自由端穿过并进入到外接管68和碳刷导管61连接成的组合导管内；最后通过旋塞67将压紧弹簧65压缩封装在外接管68内。

应当理解的是本实施例的外接管68和碳刷导管61的长度根据具体长度具体设定，第二实施例与第一实施例的区别仅在于将碳刷导管末端613设置一个可用螺纹连接的外接管68，相应的将旋塞67、标尺66、刷辫622伸出到该外接管68外面。其它部分的安装位置不变，且结构与第一实施例相同，因此，为简洁起见，关于第二实施例的其它构造请参见前面的说明，在此不再重复。

另外设置外接管68不但可以方便安装，而且可以降低后期维修的成本。

需要说明的是上述两个实施例中的两种接地碳刷6在投入工作之前标尺66的零刻度刚好在碳刷导管61或外接管68的末端，刻度长度与第一推进装置63长度相同，从而保证标尺66可以起到监测碳刷62磨损情况的作用。

另外，本实施例中的刷辫622为铜丝，应当理解的是刷辫622也可以为其它材料只要是具有一定强度的可变形导体即可；本实施例中的碳刷导管61和外接管68均为不锈钢无缝钢管耐腐蚀管材，同样它们也可以采用其它耐腐蚀材料。

本发明接地碳刷6安装在发电机的传动轴的驱动端；不仅结构紧凑，能够有效消除轴电流，而且方便更换碳刷62能有效提高发电机的使用寿命，并且可以降低后期的维护成本。

本发明的半直驱风力发电机采用凹槽式前端盖3结构，使二级齿轮箱2嵌入在凹槽式前端盖3中在相对于现有技术不改扭力臂的情况下可以半直驱风力发电机的重心处于一个更合理位置，改善了发电机组的受力性能，延长了其使用寿命，并且，使得整个集成单元结构更加紧凑；并且增加液冷管道34，提高冷却效果；另外通过将注脂管路设置在凹槽式前端盖3上，并通过焊接管路将出口引出到齿轮箱外，提高注脂管路的使用寿命，并可以降低后期的维修成本。

以上对本发明的接地碳刷的实施方式进行了说明。对于本发明的接地碳刷的具体特征如形状、尺寸和位置可以根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (10)

1.一种用于半直驱风力发电机的接地碳刷，所述接地碳刷包括安装在碳刷导管内的碳刷、标尺、压紧弹簧、第一推进装置、以及第二推进装置，其中，

所述碳刷包括刷头和与之紧密相连的刷辫，所述刷头直径大于所述刷辫直径，并且所述刷辫的长度远大于所述刷头；

所述刷辫一端与所述刷头固定连接，另一端依次穿过设置于所述碳刷导管内的所述第一推进装置、所述第二推进装置和套有所述压紧弹簧的所述标尺并伸出所述碳刷导管末端，使所述刷头抵在所述第一推进装置上；

在所述碳刷导管末端安装有中心带通孔的旋塞，用于将所述压紧弹簧压缩并封在碳刷导管内部，从而使所述刷头的自由端能够伸出所述碳刷导管的首端，以便与发电机的接地环相接触将轴电流导出，并通过所述刷辫接地。

2.如权利要求1所述的接地碳刷，其中，所述碳刷导管为弯管结构，所述碳刷导管的首端内部设有径向均匀缩小，轴向内径相同的缩口，末端设有凸台，并且，

所述碳刷导管的内径均大于所述第一推进装置、所述第二推进装置和所述压紧弹簧的外径；

所述刷头长度大于所述缩口的长度，所述缩口长度大于所述第一推进装置的长度；

所述刷头位于所述碳刷导管首端缩口内，与所述碳刷导管首端缩口有间隙，以便所述刷头在所述碳刷导管内移动；

所述碳刷为具有一定强度的可变形导体。

3.如权利要求2所述的接地碳刷，其中，

所述第一推进装置为多个中心设有通孔的圆柱，其外径与所述刷头相同可以进入所述碳刷导管首端的缩口，当所述刷头磨损时推动所述刷头，以保证所述刷头与所述发电机的接地环接触；

所述第二推进装置为多个直径大于所述碳刷导管首端缩口的圆珠，安装于所述压紧弹簧和所述第一推进装置之间，用于将所述压紧弹簧的压力传递给所述第一推进装置，从而使所述第一推进装置带着所述刷头进入到所述碳刷导管首端缩口内，并且当所述第一推进装置全部进入到所述碳刷导管首端缩口时所述第二推进装置能卡在所述碳刷导管首端缩口处，防止所述刷头过度磨损。

4.如权利要求1所述的接地碳刷，其中，所述标尺包括带手柄的尺身和与所述尺身可拆卸地连接的端帽，整个所述标尺中心设有供所述刷辫穿过的通孔。

5.如权利要求4所述的接地碳刷，其中，在所述碳刷导管末端设有与所述标尺配合使用的行程开关，当所述手柄到达所述碳刷导管末端与所述行程开关接触时，所述行程开关闭合发出报警信号，提醒工作人员更换所述碳刷。

6.如权利要求4所述的接地碳刷，其中，所述尺身靠近所述手柄的一端标有刻度，并且所述刻度的长度等于所述第一推进装置，用于监测所述碳刷推进的尺寸从而得知所述碳刷是否需要更换。

7.如权利要求1至6中任一项所述的接地碳刷，其中，所述接地碳刷装置包括外接管，所述外接管可拆卸安装在所述碳刷导管的末端，用于减少所述碳刷导管的长度，方便安装。

8.如权利要求7所述的接地碳刷，其中，所述外接管通过螺纹固定连接在所述碳刷导管末端；

所述碳刷导管和所述外接管均为耐腐蚀性管材。

9.一种半直驱风力发电机，包括凹槽式前端盖，其中，该半直驱风力发电机还包括如权利要求1至8中任一项所述的接地碳刷。

10.如权利要求9所述的半直驱风力发电机，其中，所述凹槽式前端盖上设置有轴承单元，在轴承单元的轴承盖上设有供所述接地碳刷安装的侧壁通孔，在所述凹槽式前端盖上设置有供所述接地碳刷装置安装的接地碳刷通孔。