CN109659785A - 一种高速导电滑环高效冷却结构 - Google Patents

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任三群
戴长军
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Abstract

本发明公开了一种高速导电滑环高效冷却结构。包括环出线、拨叉、支架、外罩、刷架板、环片、芯轴、气管、进气孔气管接头、刷出线、进气孔、刷丝、出气孔、堵头、动密封圈，所述芯轴、固定在芯轴上的环片、拨叉及环出线组成转子部分；刷丝固定在刷架板上，刷架板通过螺栓固定在支架上，外罩与支架装配，形成定子部分，所述进气孔、出气孔置于支架的同一端，在滑环内部，两气管一端与对称的进气孔连接，另一端用堵头堵上，并深入滑环内部；滑环外部，气管接头与进气孔连接，转子部分与定子部分通过轴承实现相对转动。本发明可使冷却效率大大提高，避免滑环绝缘片过高或者摩擦点较深时，冷却介质与温升点的换热效率较低的问题。

Description

一种高速导电滑环高效冷却结构
技术领域
本发明涉及高速滑环带冷却降温的结构设计，尤其涉及一种高速导电滑环高效冷却结构。
背景技术
导电滑环在两个相对运动的结构间起导电作用，国内随着新技术的飞跃发展，如高铁部件测试、高速加工中心、高速仿真台等高端技术的发展，对高速导电滑环的需求也日益增多。在影响高速导电滑环性能的诸多因素中，刷丝与环片之间摩擦带来的温升严重影响导电滑环的电气性能和使用寿命，当温升过大时，会导致刷丝熔断，焊点脱落等，影响导电滑环的正常使用。
可见，在高速导电滑环中，对摩擦点的温度控制十分重要，尤其当转速过高时，对温升的降温效率也是必须要考虑的，避免瞬时温升较大，降温不及时导致信号传递的不稳定，甚至产生故障。
发明内容
本发明的目的就是解决以上技术中存在的问题，并为此提供一种高速导电滑环高效冷却结构。该结构避免滑环绝缘片过高或者摩擦点较深时，冷却介质与温升点的换热效率较低的问题，使冷却效率大大提高。
为实现上述技术目的，本发明提供一种高速导电滑环高效冷却结构，包括环出线、拨叉、支架、外罩、刷架板、环片、芯轴、气管、进气孔气管接头、刷出线、进气孔、刷丝、出气孔、堵头、动密封圈，所述芯轴、固定在芯轴上的环片、拨叉及环出线组成转子部分；刷丝固定在刷架板上，刷架板通过螺栓固定在支架上，外罩与支架装配，形成定子部分，转子部分与定子部分通过轴承实现相对转动。所述进气孔、出气孔置于支架的同一端，在滑环内部，两气管一端与对称的进气孔连接，另一端用堵头堵上，并深入滑环内部；滑环外部，气管接头与进气孔连接；所述动密封圈安装在轴承外端。
作为优选，在支架远离转子部分的一端对称开有两个进气孔，每个进气孔附近对称开有出气孔。
作为优选，气管接头通过螺纹固定的方式与进气孔连接，在气管上对称开有一定数量的小出气口，出气口的喷气点与摩擦副的接触点对应。
作为优选，在支架尾端设有用于装配气管的安装槽，且该安装槽直径应略大于气管直径，同时安装槽沿轴线方向上刻有标记线，在支架尾端安装槽处的气管上也设有相应的标记线。
作为优选，所述外罩、支架、刷架板、两端轴承及置于支架与轴承之间的动密封圈等形成滑环内部密闭腔体。
本发明实施例采用在气管上对称开有一定数量的小出气口，出气口的喷气点与摩擦副接触点对应，避免滑环绝缘片过高或者摩擦点较深时，冷却介质与温升点的换热效率较低的问题，使冷却效率大大提高，还可以将摩擦副产生的磨损异物及时的带出，避免磨损异物的堆积使摩擦副接触性能降低，影响导电滑环的电气性能，同时本发明具有结构简单紧凑，安装简单，使用方便，在保留滑环完整功能的同时，避免对芯轴结构的破坏等优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图(部分剖)；
图2是A-A剖面结构示意图；
图3是本发明带堵头气管结构示意图；
图4是本发明滑环轴端动密封圈位置示意图。
图中附图标记如下：
1-环出线，2-拨叉，3-支架，4-外罩，5-刷架板，6-芯轴，7-气管，8-气管接头，9.-刷出线，10-进气孔，11-刷丝，12-出气孔，13-堵头，14.动密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。
本实施例示出的一种高速导电滑环高效冷却结构，包括环出线1、拨叉2、支架3、外罩4、刷架板5、环片、芯轴6、气管7、进气孔气管接头8、刷出线9、进气孔10、刷丝11、出气孔12、堵头13、动密封圈14。
如图1图2所示，芯轴6、环片、拨叉2及环出线1组成转子部分；刷丝11、刷架板5、支架3、外罩4组成定子部分。其中所述环片固定在芯轴6上，刷丝11固定在刷架板5上，刷架板5通过螺栓固定的方式固定在支架3上，外罩4与支架3装配。
在支架3远离转子部分的一端对称开有两个带螺纹的进气孔10，并且在进气孔10附近对称开4个的出气孔12，出气孔数量可根据冷却介质流量确定，气管接头8通过螺纹固定的方式与进气孔10连接，在靠近转子部位对应开两个用于安装气管的开槽，此开槽应与气管形状相同且略大于气管直径，以便实现气管的安装，同时此安装槽沿轴线方向上标有标记线，气管7上也设有相应的标记线。在安装时，气管7一端连接进气孔10，另一端安装堵头13并深入滑环内部，与靠近转子部位的相应开槽连接，气管7上的标记线应与支架3开槽上的标记线对应，实现气管出气孔与摩擦副接触点对应。
如图3所示在气管7上面对称开一定数量的小出气孔，并排小出气孔成a角度。小出气孔的数量及角度a需要与滑环内部刷丝触点位置及角度a对应，以便实现冷却介质可以直吹向摩擦副接触点。
如图4所示，动密封圈14安装在轴承外端，两端轴承端均安装有此动密封圈，它与外罩4、支架3、刷架板5、两端轴承形成滑环内部密闭腔体。
当转子部分与定子部分通过轴承相对运动时，摩擦副接触点摩擦产生热，此时冷却介质经进气孔10吹入，通过气管7上的小出气孔直吹向摩擦副接触点，使冷却直接快速，之后经由支架上位于进气孔同端的出气孔12吹出，不仅可以避免冷却介质进入转子部位，影响导电滑环的电气性能，同时可以回收冷却介质，也带出摩擦副产生的磨损异物。
本实施例结构简单紧凑，安装简单，使用方便，保留了滑环完整功能，避免了对芯轴结构的破坏。对称布置气管的方式使所有摩擦点都能高效降温，采用的直吹方式可以将摩擦副产生的磨损异物及时的带出，有效避免了磨损异物的堆积使摩擦副接触性能降低，影响导电滑环的电气性能。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种高速导电滑环高效冷却结构，其特征在于：包括环出线(1)、拨叉(2)、支架(3)、外罩(4)、刷架板(5)、环片、芯轴(6)、气管(7)、进气孔气管接头(8)、刷出线(9)、进气孔(10)、刷丝(11)、出气孔(12)、堵头(13)、动密封圈(14)，所述芯轴(6)、固定在芯轴(6)上的环片、拨叉(2)及环出线(1)组成转子部分，刷丝(11)固定在刷架板(5)上，刷架板(5)通过螺栓固定在支架(3)上，外罩(4)与支架(3)装配，形成定子部分，转子部分与定子部分通过轴承实现相对转动；所述进气孔(10)、出气孔(12)置于支架(3)的同一端，在滑环内部，气管(7)一端与对称的进气孔(10)连接，另一端用堵头(13)堵上，并深入滑环内部；滑环外部，气管接头(8)与进气孔(10)连接。
2.根据权利要求1所述的高速导电滑环高效冷却结构，其特征在于：在支架(3)远离转子部分的一端对称开有两个带螺纹的进气孔(10)，每个进气孔(10)附近对称开有出气孔(12)。
3.根据权利要求1所述的高速导电滑环高效冷却结构，其特征在于：所述气管接头(8)通过螺纹固定的方式与进气孔(10)连接。
4.根据权利要求1所述的高速导电滑环高效冷却结构，其特征在于：所述气管(7)上对称开有一定数量的小出气口，出气口的喷气点与摩擦副的接触点对应。
5.根据权利要求4所述的高速导电滑环高效冷却结构，其特征在于：在支架(3)尾端设有用于装配气管(7)的安装槽，安装槽沿轴线方向上刻有标记线，在支架(3)尾端安装槽处的气管(7)上也设有相应的标记线。
6.根据权利要求1所述的高速导电滑环高效冷却结构，其特征在于：所述动密封圈(13)安装在两端轴承的外端与支架(3)接触。
7.根据权利要求1至6任一项所述的高速导电滑环高效冷却结构，其特征在于：所述外罩(4)、支架(3)、刷架板(5)、两端轴承及动密封圈(14)等形成滑环内部密闭腔体。
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