CN109471028A - 一种滑环电刷测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑环电刷测试设备，包括底座、电机、横向设置的主轴以及用于固定电刷的刷架固定板，底座上固定有支撑板，主轴由支撑板支撑且与支撑板转动相连，主轴的左端与电机的转轴连接，右端上固定有绝缘套，绝缘套外依次套有后挡板、绝缘片和铜环，刷架固定板横向安装在铜环上方，以使电刷的刷丝与铜环接触，还包括用于将后挡板、绝缘片和铜环压紧在绝缘套上的紧压装置；使用时，将待测试的后挡板、绝缘片和铜环套在绝缘套上，并通过紧压装置将其压紧，再将电刷通过刷架固定在刷架固定板上，启动电机记录数据即可，由于测试时只需要加工接触部位零件，而无需加工整个滑环，加工零件少，因此可以缩短测试周期并减少研发成本。

Description

一种滑环电刷测试设备

技术领域

本发明涉及电机部件测试技术领域，特别是涉及一种滑环电刷测试设备。

背景技术

电刷和滑环是发电机励磁系统的重要组成部分，电刷是用于滑环上作为导入导出电流的滑动接触体，是发电机能量交换的设备。接触材料作为滑环最核心的技术，每个公司都在尽力的研发更适合滑环使用的新材质，新材质在投入使用之前都会进行大量的测试，确保能达到要求之后才会开始生产产品。

测试材料性能要模拟其实际工作状态，目前在研发过程中测试接触部件材料寿命都是做一个或多个整体滑环进行测试，测试时将滑环定子固定，并将滑环转子与电机旋转轴相连，利用电机带动滑环转子做旋转运动完成滑环寿命测试。这种测试方式需要加工整个滑环，而整个滑环生产零件多、生产周期长，会导致测试周期长，并造成材料成本和人力成本增加。

因此如何解决滑环电刷寿命测试时需要加工出整个滑环导致的测试周期长、成本高的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种滑环电刷测试设备，测试时只需更换接触部位零件，加工零件少，可以缩短测试周期并减少研发成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种滑环电刷测试设备，包括底座、固定在所述底座上的电机、横向设置的主轴以及用于固定电刷的刷架固定板，所述底座上固定有支撑板，所述主轴由所述支撑板支撑且与所述支撑板转动相连，所述主轴的左端与所述电机的转轴连接，右端上固定有绝缘套，所述绝缘套外依次套有后挡板、绝缘片和铜环，所述刷架固定板横向安装在所述铜环上方，以使所述电刷的刷丝与所述铜环接触，还包括用于将所述后挡板、所述绝缘片和所述铜环压紧在所述绝缘套上的紧压装置。

优选地，所述主轴为中间粗两端细的阶梯轴，所述主轴的中间部分由所述支撑板支撑，所述绝缘套、所述后挡板、所述绝缘片和所述铜环左端与所述阶梯轴的阶梯面相抵。

优选地，所述支撑板包括前立板和中立板，所述前立板和所述中立板分别用于支承所述主轴中间部分的两端，且所述主轴与所述前立板及所述中立板均通过球轴承转动相连。

优选地，所述底座上固定有电机固定板，所述电机的外壳固定在所述电机固定板上，所述电机的转轴通过联轴器与所述主轴左端相连。

优选地，所述紧压装置包括轴承座、推力轴承、活动紧压板和横向设置的紧压螺杆，所述底座上固定有后立板，所述紧压螺杆与所述后立板螺纹连接，且其左端铰接在所述活动紧压板上，所述推力轴承的座圈固定在所述活动紧压板上，轴圈固定套在所述轴承座的右端，所述轴承座的左端用于与所述绝缘套配合并向左挤压所述后挡板、所述绝缘片和所述铜环，以使所述铜环与所述主轴同步转动；所述刷架固定板一端与所述支撑板铰接，另一端由所述活动紧压板支撑。

优选地，所述活动紧压板包括第一活动紧压板和第二活动紧压板，所述第一活动紧压板和所述第二活动紧压板之间通过紧压套筒固定相连，且所述第一活动紧压板与所述推力轴承连接，所述第二活动紧压板与所述紧压螺杆铰接。

优选地，所述紧压螺杆的右端固定有便于旋拧的手轮。

优选地，所述支撑板与所述底座之间、及所述后立板与所述底座之间均设有用于提高连接稳定度的三角支撑块。

优选地，所述支撑板与所述后立板之间设有导轨，所述导轨穿过所述活动紧压板且与所述活动紧压板滑动连接。

本发明提供的滑环电刷测试设备，包括底座、固定在底座上的电机、横向设置的主轴以及刷架固定板和紧压装置，底座上固定有支撑板，主轴由支撑板支撑且与支撑板转动相连，电机的转轴与主轴的左端连接，通过电机能够带动主轴高速旋转，主轴的右端上固定有绝缘套，绝缘套外依次套有后挡板、绝缘片和铜环，模拟滑环转子结构，紧压装置用于将后挡板、绝缘片和铜环压紧在绝缘套上，以使后挡板、绝缘片和铜环能够与绝缘套同步随主轴转动，模拟滑环真实的使用状态，刷架固定板用于固定电刷，刷架固定板横向安装在铜环上方，刷架固定板具体可以安装在支撑板上，将电刷固定在刷架固定板上后，电刷的刷丝会与铜环接触，电机启动带动主轴转动时，铜环相对刷丝发生高速旋转，完成测试。

使用时，将待测试的后挡板、绝缘片和铜环套在绝缘套上，并通过紧压装置将其压紧，再将电刷通过刷架固定在刷架固定板上，启动电机记录数据即可；测试多次时，也只需要拆下紧压装置，并更换接触部位零件即可；由于测试时只需要加工接触部位零件，而无需加工整个滑环，加工零件少，因此可以缩短测试周期并减少研发成本。

附图说明

图1为本发明所提供的滑环电刷测试设备的结构示意图；

图2为本发明所提供的滑环电刷测试设备的俯视图；

图3为本发明所提供的滑环电刷测试设备的侧视图；

图4为本发明所提供的滑环电刷测试设备的安装流程第一步示意图；

图5为本发明所提供的滑环电刷测试设备的安装流程第二步示意图；

图6为本发明所提供的滑环电刷测试设备的安装流程第二步示意图；

图7为本发明所提供的滑环电刷测试设备的安装流程第二步示意图。

附图中标记如下：

底座1、电机2、电机固定板3、联轴器4、主轴5、球轴承6、前立板7、中立板8、刷架固定板9、第一活动紧压板10、紧压套筒11、第二活动紧压板12、后立板13、紧压螺杆14、导轨15、手轮16、推力轴承17、轴承座18、绝缘套19、后挡板20、绝缘片21、铜环22、三角支撑块23。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种滑环电刷测试设备，测试时只需更换接触部位零件，加工零件少，可以缩短测试周期并减少研发成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供的滑环电刷测试设备的结构示意图；图2为本发明所提供的滑环电刷测试设备的俯视图；图3为本发明所提供的滑环电刷测试设备的侧视图。

本发明具体实施方式提供的滑环电刷测试设备，包括底座1、固定在底座1上的电机2、横向设置的主轴5以及刷架固定板9和紧压装置，底座1上固定有支撑板，主轴5由支撑板支撑且与支撑板转动相连，电机2的转轴与主轴5的左端连接，通过电机2能够带动主轴5高速旋转，主轴5的右端上固定有绝缘套19，绝缘套19外依次套有后挡板20、绝缘片21和铜环22，模拟滑环转子结构，紧压装置用于将后挡板20、绝缘片21和铜环22压紧在绝缘套19上，以使后挡板20、绝缘片21和铜环22能够与绝缘套19同步随主轴5转动，模拟滑环真实的使用状态，刷架固定板9用于固定电刷，刷架固定板9横向安装在铜环22上方，刷架固定板9具体可以安装在支撑板上，将电刷固定在刷架固定板9上后，电刷的刷丝会与铜环22接触，电机2启动带动主轴5转动时，铜环22相对刷丝发生高速旋转，完成测试。

本发明提供的滑环电刷测试设备，使用时，将待测试的后挡板20、绝缘片21和铜环22套在绝缘套19上，并通过紧压装置将其压紧，再将电刷通过刷架固定在刷架固定板9上，启动电机2记录数据即可；测试多次时，也只需要拆下紧压装置，并更换接触部位零件即可；由于测试时只需要加工接触部位零件，而无需加工整个滑环，加工零件少，因此可以缩短测试周期并减少研发成本。

其中，为方便电机2的固定，在底座1上可以固定有电机固定板3，电机2的外壳固定在电机固定板3上，确定电机2位置，电机2的转轴则可以穿过电机固定板3后与主轴5左端相连，优选地，电机2的转轴通过联轴器4与主轴5左端相连，使得主轴5和电机2转轴旋转中心可以有一点安装偏差。

为方便主轴5的设置，主轴5优选为中间粗两端细的阶梯轴，主轴5的中间部分由支撑板支撑，主轴5的左端与电机2转轴连接，绝缘套19、后挡板20、绝缘片21和铜环22套在主轴5的右端，且绝缘套19、后挡板20、绝缘片21和铜环22左端则可以与主轴5上右侧的阶梯面相抵，更方便铜环22等的定位。

另外，主轴5与支撑板转动相连，具体地，主轴5与支撑板之间可以通过球轴承6转动相连，球轴承6摩擦力小，主轴5可顺利转动。

进一步地，为使主轴5能够得到更稳定的支撑，支撑板具体可以包括前立板7和中立板8，前立板7和中立板8分别用于支承主轴5中间部分的两端，且主轴5与前立板7及中立板8均通过球轴承6转动相连。

进一步地，为确保电机2转动过程中不会轻易左右摇摆，在电机固定板3与底座1之间还可以设置三角支撑块23，三角支撑块23放置在电机固定板3与底座1形成的角槽区域，三角支撑块23底侧与底座1通过螺丝固定，另一侧与电机固定板3固定相连。

在上述各具体实施方式的基础上，本发明具体实施方式提供的滑环电刷测试设备，紧压装置有多种，在一种具体实施方式中，紧压装置可以包括轴承座18、推力轴承17、活动紧压板和紧压螺杆14，推力轴承17的座圈固定在活动紧压板上，轴圈固定套在轴承座18的右端，轴承座18的左端用于与绝缘套19配合并向左挤压后挡板20、绝缘片21和铜环22，以使铜环22与主轴5同步转动，底座1上固定有后立板13，后立板13设在活动紧压板右侧，紧压螺杆14横向设置且与后立板13螺纹连接，且紧压螺杆14的左端铰接在活动紧压板上，通过旋拧紧压螺杆14就可以使活动紧压板左右移动，进而带动推力轴承17和轴承座18左右移动，当活动紧压板带动推力轴承17和轴承座18向左移动时，会对后挡板20、绝缘片21和铜环22进行挤压，保证主轴5转动时铜环22等不会出现松动，当活动紧压板带动推力轴承17和轴承座18向右移动时，则可以将后挡板20、绝缘片21和铜环22从绝缘套19上拆下。

其中，本申请对推力轴承17的具体类型不作限制，可以为推力球轴承6，也可以为推力滚子轴承。优选地，推力轴承17选用推力球轴承6，摩擦力更小，转动更灵活。

当然，紧压装置的具体结构并不限于此，紧压装置可以为绝缘螺栓，使后挡板20、绝缘片21和铜环22与绝缘套19和主轴5螺栓固定，紧压装置也可以为能够将后挡板20、绝缘片21和铜环22压紧在绝缘套19上的两个半圆形卡板，均在本发明的保护范围之内。

进一步地，为方便铜环22等的拆装，可以将刷架固定板9一端与支撑板铰接，另一端由活动紧压板支撑；铜环22安装时，可以将刷架固定板9向上旋转，为铜环22等的装配留下足够空间，铜环22安装完毕后，再将刷架固定板9放平。

具体地，可以设置两个活动紧压板，两个活动紧压板可以分别记为第一活动紧压板10和第二活动紧压板12，第一活动紧压板10和第二活动紧压板12之间通过紧压套筒11固定相连，且第一活动紧压板10与推力轴承17连接，第二活动紧压板12与紧压螺杆14铰接。

进一步地，为方便紧压螺杆14的旋拧，在紧压螺杆14的右端可以固定有手轮16，手轮16上设有把手，手握把手旋转手轮16可以轻松的旋转紧压螺杆14，并带动紧压装置整体左右移动。

进一步地，为保证后立板13和支撑板能够稳定固定在底座1上，紧压装置整体左右移动时不受影响，在支撑板与底座1之间以及后立板13与底座1之间优选也设有三角支撑块23，可以提高连接稳定度。

在上述各具体实施方式的基础上，在支撑板与后立板13之间优选设有导轨15，导轨15穿过活动紧压板且与活动紧压板滑动连接，通过导轨15能够为活动紧压板的移动导向，保证活动紧压板左右移动时其平面与主轴5轴向保持垂直。

具体地，导轨15优选穿过中立板8且导轨15两端分别固定在前立板7与后立板13上，导轨15的稳定性更好。

本发明具体实施方式提供的滑环电刷测试设备，测试时具体可以按以下步骤进行：

S1、旋拧手轮16将紧压装置退到最右端；

取下轴承座18及推力轴承17的轴圈，为铜环22和绝缘片21装配留出足够空间；

将刷架固定板9向上旋转，如图4所示；

S2、将后挡板20、绝缘片21和铜环22装入绝缘套19中，如图5所示；

S3、将轴承座18及推力轴承17的轴圈装回到原来的位置，如图6所示；

S4、旋转手轮16将紧压装置往左推，直至其将后挡板20、绝缘片21和铜环22压紧并贴合在一起，并将刷架固定板9放平，如图7所示，并将电刷通过刷架固定在刷架固定板9上，测试前工作全部完成，启动电机2记录数据即可。

在本发明申请文件的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“横向”等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

另外，说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的滑环电刷测试设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种滑环电刷测试设备，其特征在于，包括底座(1)、固定在所述底座(1)上的电机(2)、横向设置的主轴(5)以及用于固定电刷的刷架固定板(9)，所述底座(1)上固定有支撑板，所述主轴(5)由所述支撑板支撑且与所述支撑板转动相连，所述主轴(5)的左端与所述电机(2)的转轴连接，右端上固定有绝缘套(19)，所述绝缘套(19)外依次套有后挡板(20)、绝缘片(21)和铜环(22)，所述刷架固定板(9)横向安装在所述铜环(22)上方，以使所述电刷的刷丝与所述铜环(22)接触，还包括用于将所述后挡板(20)、所述绝缘片(21)和所述铜环(22)压紧在所述绝缘套(19)上的紧压装置。

2.根据权利要求1所述的滑环电刷测试设备，其特征在于，所述主轴(5)为中间粗两端细的阶梯轴，所述主轴(5)的中间部分由所述支撑板支撑，所述绝缘套(19)、所述后挡板(20)、所述绝缘片(21)和所述铜环(22)左端与所述阶梯轴的阶梯面相抵。

3.根据权利要求2所述的滑环电刷测试设备，其特征在于，所述支撑板包括前立板(7)和中立板(8)，所述前立板(7)和所述中立板(8)分别用于支承所述主轴(5)中间部分的两端，且所述主轴(5)与所述前立板(7)及所述中立板(8)均通过球轴承(6)转动相连。

4.根据权利要求3所述的滑环电刷测试设备，其特征在于，所述底座(1)上固定有电机固定板(3)，所述电机(2)的外壳固定在所述电机固定板(3)上，所述电机(2)的转轴通过联轴器(4)与所述主轴(5)左端相连。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的滑环电刷测试设备，其特征在于，所述紧压装置包括轴承座(18)、推力轴承(17)、活动紧压板和横向设置的紧压螺杆(14)，所述底座(1)上固定有后立板(13)，所述紧压螺杆(14)与所述后立板(13)螺纹连接，且其左端铰接在所述活动紧压板上，所述推力轴承(17)的座圈固定在所述活动紧压板上，轴圈固定套在所述轴承座(18)的右端，所述轴承座(18)的左端用于与所述绝缘套(19)配合并向左挤压所述后挡板(20)、所述绝缘片(21)和所述铜环(22)，以使所述铜环(22)与所述主轴(5)同步转动；所述刷架固定板(9)一端与所述支撑板铰接，另一端由所述活动紧压板支撑。

6.根据权利要求5所述的滑环电刷测试设备，其特征在于，所述活动紧压板包括第一活动紧压板(10)和第二活动紧压板(12)，所述第一活动紧压板(10)和所述第二活动紧压板(12)之间通过紧压套筒(11)固定相连，且所述第一活动紧压板(10)与所述推力轴承(17)连接，所述第二活动紧压板(12)与所述紧压螺杆(14)铰接。

7.根据权利要求6所述的滑环电刷测试设备，其特征在于，所述紧压螺杆(14)的右端固定有便于旋拧的手轮(16)。

8.根据权利要求7所述的滑环电刷测试设备，其特征在于，所述支撑板与所述底座(1)之间、及所述后立板(13)与所述底座(1)之间均设有用于提高连接稳定度的三角支撑块(23)。

9.根据权利要求5所述的滑环电刷测试设备，其特征在于，所述支撑板与所述后立板(13)之间设有导轨(15)，所述导轨(15)穿过所述活动紧压板且与所述活动紧压板滑动连接。