CN108462018A - 一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，包括第一感测机构和第二感测机构，所述第二感测机构设于第一感测机构一侧，所述第一感测机构上设有第一碳刷，所述第二感测机构上设有第二碳刷，所述第一感测机构与第二感测机构均包括第一安装座，所述第一安装座侧面设有容纳槽，所述容纳槽内部固定设有控制机构、压力检测机构和报警机构，所述压力检测机构侧面固定设有盖板。本发明通过设有弹簧以及压力检测机构，以便于通过压力检测机构检测的数值来判断是否需要对第一碳刷与第二碳刷进行更换，相较于现有的人工判断，本发明的判断结果更加准确，可以有效避免发生更换时第一碳刷与第二碳刷没用完以及浪费人工的情况。
Description
技术领域
本发明涉及碳刷技术领域，特别涉及一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置及其使用方法。
背景技术
碳刷（Carbon brush）也叫电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属（含铜，银）石墨。碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。应定期维护更换，并清理积碳。
在现有技术中，操作人员只能根据电机的使用时间来判断是否需要进行碳刷的更换，这样就有可能会导致在更换之前碳刷用完，电机无法正常工作或者更换时碳刷还有部分未用完，此时进行更换则造成了浪费，不更换则浪费了人工。
因此，发明一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置及其使用方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置及其使用方法，通过设有弹簧以及压力检测机构，以便于通过压力检测机构检测的数值来判断是否需要对第一碳刷与第二碳刷进行更换，相较于现有的人工判断，本发明的判断结果更加准确，可以有效避免发生更换时第一碳刷与第二碳刷没用完以及浪费人工的情况，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，包括第一感测机构和第二感测机构，所述第二感测机构设于第一感测机构一侧，所述第一感测机构上设有第一碳刷，所述第二感测机构上设有第二碳刷，所述第一感测机构与第二感测机构均包括第一安装座，所述第一安装座侧面设有容纳槽，所述容纳槽内部固定设有控制机构、压力检测机构和报警机构，所述压力检测机构侧面固定设有盖板，所述盖板侧面设有弹性板，所述盖板与弹性板上贯穿设有排线孔，所述排线孔内部设有导线，所述弹性板侧面固定设有弹簧，所述弹簧端部固定设有第二安装座，所述第二安装座内部侧面设有安装槽，所述第二安装座侧壁上贯穿设有通槽。
优选的，所述第一碳刷与第二碳刷之间设有换向器，所述第一碳刷端部与第二碳刷端部均与换向器边缘贴合。
优选的，所述第一碳刷设于第一感测机构中的安装槽内部，所述第二碳刷设于第二感测机构中的安装槽内部，所述第一碳刷和第二碳刷均与安装槽相匹配。
优选的，所述安装槽开口处设有平滑面，所述弹性板由橡胶材料制成，所述弹簧与第二安装座均由铝制成。
优选的，所述第一安装座上贯穿设有螺纹孔。
优选的，所述压力检测机构与弹簧通过导线电连接。
优选的，所述控制机构设置为单片机，所述压力检测机构设置为压力传感器，所述报警机构设置为蜂鸣器。
优选的，所述压力检测机构设于控制机构底部，所述报警机构设于压力检测机构底部。
本发明还提供了一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置的使用方法，具体包括以下步骤：
步骤一：通过螺纹孔将第一感测机构与第二感测机构安装在电机内部第一碳刷与第二碳刷的外侧，然后将第一碳刷与第二碳刷分别放入第一感测机构与第二感测机构上的排线孔中，此时的弹簧处于被压缩的状态；
步骤二：当电机内部的换向器在旋转时，第一碳刷和第二碳刷均与换向器发生摩擦并对换向器上的电流进行传导；
步骤三：当第一碳刷和第二碳刷与换向器接触并导电时，由于弹簧与第二安装座均由铝制成，第一碳刷上的电流通过第二安装座传导到弹簧上，然后弹簧再通过导线将电流传导至压力检测机构，从而为压力检测机构进行供电，同时与压力检测机构电连接的控制机构与报警机构也同样被供电；
步骤四：压力检测机构被供电后将实时检测盖板对其产生的压力，当第一碳刷或第二碳刷经过长时间使用后发生磨损时，第一碳刷或第二碳刷的长度缩短，弹簧则伸长，弹簧伸长后对弹性板以及盖板产生的压力则会降低，压力检测机构检测到的压力值也会降低；
步骤五：当第一碳刷磨损设定长度后，弹簧伸长设定长度，压力检测机构所检测到的压力值也达到设定数值，此时控制机构控制报警机构进行报警，从而提醒使用者进行第一碳刷与第二碳刷的更换。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设有弹簧以及压力检测机构，以便于通过压力检测机构检测的数值来判断是否需要对第一碳刷与第二碳刷进行更换，相较于现有的人工判断，本发明的判断结果更加准确，可以有效避免发生更换时第一碳刷与第二碳刷没用完以及浪费人工的情况；
2、本发明通过利用导线、弹簧和第二安装座直接从第一碳刷上取电，从而使得本发明不需要提供额外的电源，使得本发明结构更加简单，实际生产时更加方便；
3、安装槽开口处设置的平滑面可以有效降低第一碳刷或第二碳刷放入安装槽中的难度，从而使用者在更换第一碳刷或第二碳刷时更加方便；
4、通过设有报警机构，以便于通过利用报警机构进行报警，蜂鸣器的报警方式为声音报警，即使设置在电机内部，使用者也可以听见，相较于光报警更好。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的第一感测机构结构示意图。
图3为本发明的第二安装座测侧视结构示意图。
图中：1第一感测机构、2第二感测机构、3第一碳刷、4第二碳刷、5换向器、6第一安装座、7容纳槽、8控制机构、9压力检测机构、10报警机构、11盖板、12弹性板、13排线孔、14导线、15弹簧、16第二安装座、17安装槽、18通槽、19螺纹孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了如图1-3所示的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，包括第一感测机构1和第二感测机构2，所述第二感测机构2设于第一感测机构1一侧，所述第一感测机构1上设有第一碳刷3，所述第二感测机构2上设有第二碳刷4，所述第一感测机构1与第二感测机构2均包括第一安装座6，所述第一安装座6侧面设有容纳槽7，所述容纳槽7内部固定设有控制机构8、压力检测机构9和报警机构10，所述压力检测机构9侧面固定设有盖板11，所述盖板11侧面设有弹性板12，所述盖板11与弹性板12上贯穿设有排线孔13，所述排线孔13内部设有导线14，所述弹性板12侧面固定设有弹簧15，所述弹簧15端部固定设有第二安装座16，所述第二安装座16内部侧面设有安装槽17，所述第二安装座16侧壁上贯穿设有通槽18。
由上述实施例可知：本发明通过设有弹簧15以及压力检测机构9，以便于通过压力检测机构9检测的数值来判断是否需要对第一碳刷3与第二碳刷4进行更换，相较于现有的人工判断，本发明的判断结果更加准确，可以有效避免发生更换时第一碳刷3与第二碳刷4没用完以及浪费人工的情况。
实施例2
进一步的，在上述实施例1中，所述第一碳刷3与第二碳刷4之间设有换向器5，所述第一碳刷3端部与第二碳刷4端部均与换向器5边缘贴合，以便于第一碳刷3与第二碳刷4正常工作。
所述第一碳刷3设于第一感测机构1中的安装槽17内部，所述第二碳刷4设于第二感测机构2中的安装槽17内部，所述第一碳刷3和第二碳刷4均与安装槽17相匹配，以便于将第一碳刷3和第二碳刷4放入到安装槽17中。
所述安装槽17开口处设有平滑面，所述弹性板12由橡胶材料制成，所述弹簧15与第二安装座16均由铝制成，以便于利用导线14、弹簧15和第二安装座16直接从第一碳刷3上取电，从而使得本发明不需要提供额外的电源，使得本发明结构更加简单，实际生产时更加方便。
所述第一安装座6上贯穿设有螺纹孔19，以便于将本发明安装到电机上。
所述压力检测机构9与弹簧15通过导线14电连接。
所述控制机构8设置为单片机，所述单片机型号设置为M68HC16，所述压力检测机构9设置为压力传感器，所述压力传感器型号设置为LPS25HBTR，所述报警机构10设置为蜂鸣器，蜂鸣器的报警方式为声音报警，即使设置在电机内部，使用者也可以听见，相较于光报警更好。
所述压力检测机构9设于控制机构8底部，所述报警机构10设于压力检测机构9底部。
实施例3
本发明还提供了一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置的使用方法，具体包括以下步骤：
步骤一：通过螺纹孔19将第一感测机构1与第二感测机构2安装在电机内部第一碳刷3与第二碳刷4的外侧，然后将第一碳刷3与第二碳刷4分别放入第一感测机构1与第二感测机构2上的排线孔13中，此时的弹簧15处于被压缩的状态；
步骤二：当电机内部的换向器5在旋转时，第一碳刷3和第二碳刷4均与换向器5发生摩擦并对换向器5上的电流进行传导；
步骤三：当第一碳刷3和第二碳刷4与换向器5接触并导电时，由于弹簧15与第二安装座16均由铝制成，第一碳刷3上的电流通过第二安装座16传导到弹簧15上，然后弹簧15再通过导线14将电流传导至压力检测机构9，从而为压力检测机构9进行供电，同时与压力检测机构9电连接的控制机构8与报警机构10也同样被供电；
步骤四：压力检测机构9被供电后将实时检测盖板11对其产生的压力，当第一碳刷3或第二碳刷4经过长时间使用后发生磨损时，第一碳刷3或第二碳刷4的长度缩短，弹簧15则伸长，弹簧15伸长后对弹性板12以及盖板11产生的压力则会降低，压力检测机构9检测到的压力值也会降低；
步骤五：当第一碳刷3磨损设定长度后，弹簧15伸长设定长度，压力检测机构9所检测到的压力值也达到设定数值，此时控制机构8控制报警机构10进行报警，从而提醒使用者进行第一碳刷3与第二碳刷4的更换。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，包括第一感测机构（1）和第二感测机构（2），所述第二感测机构（2）设于第一感测机构（1）一侧，其特征在于：所述第一感测机构（1）上设有第一碳刷（3），所述第二感测机构（2）上设有第二碳刷（4），所述第一感测机构（1）与第二感测机构（2）均包括第一安装座（6），所述第一安装座（6）侧面设有容纳槽（7），所述容纳槽（7）内部固定设有控制机构（8）、压力检测机构（9）和报警机构（10），所述压力检测机构（9）侧面固定设有盖板（11），所述盖板（11）侧面设有弹性板（12），所述盖板（11）与弹性板（12）上贯穿设有排线孔（13），所述排线孔（13）内部设有导线（14），所述弹性板（12）侧面固定设有弹簧（15），所述弹簧（15）端部固定设有第二安装座（16），所述第二安装座（16）内部侧面设有安装槽（17），所述第二安装座（16）侧壁上贯穿设有通槽（18）。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，其特征在于：所述第一碳刷（3）与第二碳刷（4）之间设有换向器（5），所述第一碳刷（3）端部与第二碳刷（4）端部均与换向器（5）边缘贴合。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，其特征在于：所述第一碳刷（3）设于第一感测机构（1）中的安装槽（17）内部，所述第二碳刷（4）设于第二感测机构（2）中的安装槽（17）内部，所述第一碳刷（3）和第二碳刷（4）均与安装槽（17）相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，其特征在于：所述安装槽（17）开口处设有平滑面，所述弹性板（12）由橡胶材料制成，所述弹簧（15）与第二安装座（16）均由铝制成。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，其特征在于：所述第一安装座（6）上贯穿设有螺纹孔（19）。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，其特征在于：所述压力检测机构（9）与弹簧（15）通过导线（14）电连接。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，其特征在于：所述控制机构（8）设置为单片机，所述压力检测机构（9）设置为压力传感器，所述报警机构（10）设置为蜂鸣器。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置，其特征在于：所述压力检测机构（9）设于控制机构（8）底部，所述报警机构（10）设于压力检测机构（9）底部。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种石墨烯碳电机碳刷组件的磨损感测装置的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一：通过螺纹孔（19）将第一感测机构（1）与第二感测机构（2）安装在电机内部第一碳刷（3）与第二碳刷（4）的外侧，然后将第一碳刷（3）与第二碳刷（4）分别放入第一感测机构（1）与第二感测机构（2）上的排线孔（13）中，此时的弹簧（15）处于被压缩的状态；
步骤二：当电机内部的换向器（5）在旋转时，第一碳刷（3）和第二碳刷（4）均与换向器（5）发生摩擦并对换向器（5）上的电流进行传导；
步骤三：当第一碳刷（3）和第二碳刷（4）与换向器（5）接触并导电时，由于弹簧（15）与第二安装座（16）均由铝制成，第一碳刷（3）上的电流通过第二安装座（16）传导到弹簧（15）上，然后弹簧（15）再通过导线（14）将电流传导至压力检测机构（9），从而为压力检测机构（9）进行供电，同时与压力检测机构（9）电连接的控制机构（8）与报警机构（10）也同样被供电；
步骤四：压力检测机构（9）被供电后将实时检测盖板（11）对其产生的压力，当第一碳刷（3）或第二碳刷（4）经过长时间使用后发生磨损时，第一碳刷（3）或第二碳刷（4）的长度缩短，弹簧（15）则伸长，弹簧（15）伸长后对弹性板（12）以及盖板（11）产生的压力则会降低，压力检测机构（9）检测到的压力值也会降低；
步骤五：当第一碳刷（3）磨损设定长度后，弹簧（15）伸长设定长度，压力检测机构（9）所检测到的压力值也达到设定数值，此时控制机构（8）控制报警机构（10）进行报警，从而提醒使用者进行第一碳刷（3）与第二碳刷（4）的更换。
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