CN108390521A - 一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，包括安装环和固定安装在所述安装环上表面的多个安装盒，每个所述安装盒内均设置有一端开口的滑槽，所述滑槽内滑动安装有碳块，所述碳块侧面固定安装有压力传感器，所述压力传感器侧面设置有推杆电机一；所述滑槽的槽口内壁上固定安装有与所述碳块相连接的位移传感器。有益效果在于：本发明所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架能够布置多个碳刷，而且每一组碳刷磨损后，新的一组碳刷能够代替其继续工作，只有当所有的碳刷均磨损后才会进行碳刷更换，因此能够大幅降低碳刷更换的频率，延长碳刷维护更换的时间周期，降低维护成本，实用性好。
Description
技术领域
本发明涉及碳刷安装架领域，具体涉及一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架及其使用方法。
背景技术
碳刷安装架的作用是通过弹簧将压力加在与换向器或集电环表面滑动接触的碳刷上，使其在固定体与旋转体之间稳定地传导电流。对电机来说，刷架和碳刷都是非常重要的部件。
目前，市场上常见的碳刷安装架绝大多数只安装有两个碳刷块，当这两个碳块磨损后需要停机更换新的的碳块方可使电机继续工作，因此碳块的维护更换频率较高，若电机设备全天候不停歇转动，则碳刷磨损更快，更换碳刷的时间周期将更短，这无疑需要花费较大的人力物力，碳刷维护更换成本较高。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架及其使用方法，以解决现有技术中传统的碳刷安装架上布置的碳刷数量较少，碳刷更换频繁，人力维护更换所花费成本较高等问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案能够实现在碳刷安装架上布置多个碳刷，而且每一组碳刷磨损后，新的一组碳刷能够代替其继续工作，只有当所有的碳刷均磨损后才会进行碳刷更换，因此能够大幅降低碳刷更换的频率，延长碳刷维护更换的时间周期，降低维护成本，实用性好等技术效果，详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，包括安装环和固定安装在所述安装环上表面的多个安装盒，每个所述安装盒内均设置有一端开口的滑槽，所述滑槽内滑动安装有碳块，所述碳块侧面固定安装有压力传感器，所述压力传感器侧面设置有推杆电机一；所述滑槽的槽口内壁上固定安装有与所述碳块相连接的位移传感器；
所述安装环上表面上每个所述安装盒的一侧均固定安装有与之通过连接支线电连接的电磁断路器；多根所述连接支线缠绕在一起形成连接总线；
所述安装环下表面固定安装有电源开关、电池、与所述压力传感器和所述位移传感器电连接的处理器、与所述处理器电连接的上位机和与所述上位机、所述电磁断路器、所述推杆电机一电连接的下位机；
多个所述碳块的中心处设置有中心轴线与所述安装环的中心轴线重合的双轴电机，所述双轴电机上下两端输出轴上固定安装有机座，所述机座上水平安装有电液推杆，所述电液推杆的推杆头上安装有打磨条；所述双轴电机机身与推杆电机二的推杆头固定连接，所述推杆电机二的机身固定安装在所述安装环上；
所述电池下表面设置有与所述安装环固定连接的环形底板，所述环形底板上设置有三个分别与所述电液推杆、所述双轴电机和所述推杆电机二电连接的打磨开关。
作为优选，多个所述安装盒以所述安装环的中心轴线为中心呈中心对称分布；
其中，所述安装盒的数量为偶数个。
作为优选，所述滑槽的开口朝向所述安装环的中心轴线。
作为优选，所述推杆电机一的机身固定安装在所述安装盒内壁上；
其中，所述推杆电机一的推杆头与所述滑槽的长度方向平行并与所述压力传感器固定连接。
作为优选，所述打磨条的长度与所述碳块的高度相等；
其中，当所述打磨条旋转时，所述碳块端面与所述打磨条表面完全接触。
作为优选，所述推杆电机二数量有两个，分别固定安装在所述安装环上下两表面上。
作为优选，所述环形底板的中心轴线与所述安装环的中心轴线重合；
其中，所述环形底板的内径与所述安装环的内径相等。
作为优选，三个所述打磨开关均为单刀双掷开关。
一种碳刷安装架的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将所述碳块插接在所述安装盒的所述滑槽内；
步骤二；将所述压力传感器与所述碳块和所述推杆电机一的推杆头固定连接；
步骤三：操作所述打磨开关控制所述推杆电机转动推动所述双轴电机至所述安装环的中心轴线处；
步骤四：控制所述电液推杆转动推动所述打磨条向所述碳块移动，直至所述碳块端面与所述打磨条表面相接触；
步骤五：启动所述双轴电机，通过所述双轴电机带动所述打磨条绕所述双轴电机旋转打磨所有的所述碳块；
步骤六：打磨完毕后，控制所述双轴电机、所述电液推杆和所述推杆电机二复位；
步骤七：将碳刷安装架固定安装到电机上，然后按下所述电源开关，控制其中一对所述碳块相向移动直至与电机换相器紧密接触为止；
步骤八：安装完毕，即可启动电机工作。
有益效果在于：本发明所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架能够布置多个碳刷，而且每一组碳刷磨损后，新的一组碳刷能够代替其继续工作，只有当所有的碳刷均磨损后才会进行碳刷更换，因此能够大幅降低碳刷更换的频率，延长碳刷维护更换的时间周期，降低维护成本，实用性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的俯视图；
图2是本发明的图1的内部结构图；
图3是本发明的仰视图；
图4是本发明的图3去掉环形底板的结构示意图。
附图标记说明如下：
1、安装环；2、安装盒；3、滑槽；4、推杆电机一；5、压力传感器；6、碳块；7、电磁断路器；8、连接支线；9、连接总线；10、电池；11、处理器；12、电源开关；13、上位机；14、下位机；15、环形底板；16、位移传感器；17、打磨开关；18、推杆电机二；19、双轴电机；20、机座；21、电液推杆；22、打磨条。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1-图4所示，本发明提供的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，包括安装环1和固定安装在安装环1上表面的多个安装盒2，安装盒2用于安装碳块6，每个安装盒2内均设置有一端开口的滑槽3，滑槽3内滑动安装有碳块6，碳块6侧面固定安装有压力传感器5，压力传感器5用于检测碳块6对电机换相器的压力，压力传感器5侧面设置有推杆电机一4，推杆电机一4用于推动碳块6压紧在电机换相器上；滑槽3的槽口内壁上固定安装有与碳块6相连接的位移传感器16，位移传感器16用于检测碳块6在滑槽3内的滑移距离；
安装环1上表面上每个安装盒2的一侧均固定安装有与之通过连接支线8电连接的电磁断路器7，电磁断路器7用于控制碳块6与外界电路的电路连接；多根连接支线8缠绕在一起形成连接总线9，连接总线9用于碳刷安装架与外界电路电连接；
安装环1下表面固定安装有电源开关12、电池10、与压力传感器5和位移传感器16电连接的处理器11、与处理器11电连接的上位机13和与上位机13、电磁断路器7、推杆电机一4电连接的下位机14；
多个碳块6的中心处设置有中心轴线与安装环1的中心轴线重合的双轴电机19，双轴电机19用于带动打磨条22旋转打磨碳块6，双轴电机19上下两端输出轴上固定安装有机座20，机座20上水平安装有电液推杆21，电液推杆21用于推动打磨条22与碳块6紧密接触，电液推杆21的推杆头上安装有打磨条22；双轴电机19机身与推杆电机二18的推杆头固定连接，推杆电机二18的机身固定安装在安装环1上，推杆电机二18用于带动双轴电机19移动至安装环1的中心轴线处；
电池10下表面设置有与安装环1固定连接的环形底板15，环形底板15上设置有三个分别与电液推杆21、双轴电机19和推杆电机二18电连接的打磨开关17，三个打磨开关17分别用于控制电液推杆21、双轴电机19和推杆电机二18动作。
作为可选的实施方式，多个安装盒2以安装环1的中心轴线为中心呈中心对称分布；
其中，安装盒2的数量为偶数个，这样设计，使得每一对碳块6磨损后，下一对碳块6能够顶替其继续工作，（以安装环1的中心轴线为中心呈对称分布的两个碳块6为一对或一组）。
滑槽3的开口朝向安装环1的中心轴线，这样设计，方便碳块6在滑槽3内滑动。
推杆电机一4的机身固定安装在安装盒2内壁上；
其中，推杆电机一4的推杆头与滑槽3的长度方向平行并与压力传感器5固定连接，这样设计，可通过推杆电机一4控制碳块6在滑槽3内滑动。
打磨条22的长度与碳块6的高度相等；
其中，当打磨条22旋转时，碳块6端面与打磨条22表面完全接触，这样设计，保证碳块6端面能够被全部打磨到。
推杆电机二18数量有两个，分别固定安装在安装环1上下两表面上，两个推杆电机二18确保能够可靠固定双轴电机19。
环形底板15的中心轴线与安装环1的中心轴线重合；
其中，环形底板15的内径与安装环1的内径相等，这样设计，不影响电机转轴转动。
三个打磨开关17均为单刀双掷开关，这样设计，可通过三个打磨开关17分别控制电液推杆21、双轴电机19和推杆电机二18正反转动。
一种碳刷安装架的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将碳块6插接在安装盒2的滑槽3内；
步骤二；将压力传感器5与碳块6和推杆电机一4的推杆头固定连接；
步骤三：操作打磨开关17控制推杆电机转动推动双轴电机19至安装环1的中心轴线处；
步骤四：控制电液推杆21转动推动打磨条22向碳块6移动，直至碳块6端面与打磨条22表面相接触；
步骤五：启动双轴电机19，通过双轴电机19带动打磨条22绕双轴电机19旋转打磨所有的碳块6；
步骤六：打磨完毕后，控制双轴电机19、电液推杆21和推杆电机二18复位；
步骤七：将碳刷安装架固定安装到电机上，然后按下电源开关12，控制其中一对碳块6相向移动直至与电机换相器紧密接触为止；
步骤八：安装完毕，即可启动电机工作。
上述一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，碳块6与电机换相器紧密滑动连接时，压力传感器5能够检测到一个稳定的压力信号，该压力信号也为碳块6与电机换相器良好接触时的压力信号，当电机工作一段时间后，碳块6与电机换相器的接触部位产生磨损，致使压力传感器5检测到的压力变小，压力传感器5检测到的压力信号经处理器11处理后传递给上位机13，当压力信号变小后，上位机13给下位机14发送控制指令，下位机14根据指令控制推杆电机一4转动推动碳块6从滑槽3内滑出，直至压力传感器5再次检查到压力信号达到之前良好接触时的压力为止，如此循环往复，直至，位移传感器16检测到碳块6即将移出滑槽3（由于碳块6插入滑槽3内的长度是固定的，因此，每当碳块6向滑槽3外移动时，位移传感器16均能够检测到刷块的位移量，当刷块累计移动量接近碳块6插入滑槽3内的长度时，说明碳块6快与滑槽3分离，需要立即更换新的碳块6），位移传感器16将检测到的位移信号传递给处理器11，经处理器11处理后传递给上位机13，当碳块6的累计位移量达到碳块6插入滑槽3内的长度时，上位机13给下位机14发送控制指令，下位机14根据指令控制推杆电机一4反转带动碳块6缩回滑槽3内，同时，下位机14控制另一对安装盒2内的推杆电机一4转动以及与该安装盒2相连接的电磁断路器7动作接通安装盒2与外界的电路连接，待推杆电机一4推动碳块6与电机换相器紧密滑动连接后，该新的一对安装盒2内的碳块6便代替之前已经磨损完全的碳块6继续工作，传导电流，同时，与磨损完全的碳块6电连接的电磁断路器7也在下位机14的控制下断开与外界的电路连接，使整个碳刷安装架上只有一对碳刷和电磁断路器7与外界、电机导通，当该组碳块6工作一段时间后又磨损完全时，下位机14能够根据上位机13发送的控制指令自动进行碳刷更换，直至所有的碳刷均被磨损完全，因此相比传统的碳刷安装架上只有一对碳刷的设计方式，本发明的碳刷安装架能够大幅降低碳刷更换的频率，延长碳刷维护更换的时间周期，降低维护时所花费的人力物力成本，实用性好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，包括安装环（1）和固定安装在所述安装环（1）上表面的多个安装盒（2），其特征在于：每个所述安装盒（2）内均设置有一端开口的滑槽（3），所述滑槽（3）内滑动安装有碳块（6），所述碳块（6）侧面固定安装有压力传感器（5），所述压力传感器（5）侧面设置有推杆电机一（4）；所述滑槽（3）的槽口内壁上固定安装有与所述碳块（6）相连接的位移传感器（16）；
所述安装环（1）上表面上每个所述安装盒（2）的一侧均固定安装有与之通过连接支线（8）电连接的电磁断路器（7）；多根所述连接支线（8）缠绕在一起形成连接总线（9）；
所述安装环（1）下表面固定安装有电源开关（12）、电池（10）、与所述压力传感器（5）和所述位移传感器（16）电连接的处理器（11）、与所述处理器（11）电连接的上位机（13）和与所述上位机（13）、所述电磁断路器（7）、所述推杆电机一（4）电连接的下位机（14）；
多个所述碳块（6）的中心处设置有中心轴线与所述安装环（1）的中心轴线重合的双轴电机（19），所述双轴电机（19）上下两端输出轴上固定安装有机座（20），所述机座（20）上水平安装有电液推杆（21），所述电液推杆（21）的推杆头上安装有打磨条（22）；所述双轴电机（19）机身与推杆电机二（18）的推杆头固定连接，所述推杆电机二（18）的机身固定安装在所述安装环（1）上；
所述电池（10）下表面设置有与所述安装环（1）固定连接的环形底板（15），所述环形底板（15）上设置有三个分别与所述电液推杆（21）、所述双轴电机（19）和所述推杆电机二（18）电连接的打磨开关（17）。
2.根据权利要求1所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，其特征在于：多个所述安装盒（2）以所述安装环（1）的中心轴线为中心呈中心对称分布；
其中，所述安装盒（2）的数量为偶数个。
3.根据权利要求1所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，其特征在于：所述滑槽（3）的开口朝向所述安装环（1）的中心轴线。
4.根据权利要求1所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，其特征在于：所述推杆电机一（4）的机身固定安装在所述安装盒（2）内壁上；
其中，所述推杆电机一（4）的推杆头与所述滑槽（3）的长度方向平行并与所述压力传感器（5）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，其特征在于：所述打磨条（22）的长度与所述碳块（6）的高度相等；
其中，当所述打磨条（22）旋转时，所述碳块（6）端面与所述打磨条（22）表面完全接触。
6.根据权利要求1所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，其特征在于：所述推杆电机二（18）数量有两个，分别固定安装在所述安装环（1）上下两表面上。
7.根据权利要求1所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，其特征在于：所述环形底板（15）的中心轴线与所述安装环（1）的中心轴线重合；
其中，所述环形底板（15）的内径与所述安装环（1）的内径相等。
8.根据权利要求1所述的一种可实现自动更换碳刷的碳刷安装架，其特征在于：三个所述打磨开关（17）均为单刀双掷开关。
9.一种如权利要求1所述的碳刷安装架的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将所述碳块（6）插接在所述安装盒（2）的所述滑槽（3）内；
步骤二；将所述压力传感器（5）与所述碳块（6）和所述推杆电机一（4）的推杆头固定连接；
步骤三：操作所述打磨开关（17）控制所述推杆电机转动推动所述双轴电机（19）至所述安装环（1）的中心轴线处；
步骤四：控制所述电液推杆（21）转动推动所述打磨条（22）向所述碳块（6）移动，直至所述碳块（6）端面与所述打磨条（22）表面相接触；
步骤五：启动所述双轴电机（19），通过所述双轴电机（19）带动所述打磨条（22）绕所述双轴电机（19）旋转打磨所有的所述碳块（6）；
步骤六：打磨完毕后，控制所述双轴电机（19）、所述电液推杆（21）和所述推杆电机二（18）复位；
步骤七：将碳刷安装架固定安装到电机上，然后按下所述电源开关（12），控制其中一对所述碳块（6）相向移动直至与电机换相器紧密接触为止；
步骤八：安装完毕，即可启动电机工作。
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