CN110011465B - 发电机集电装置监测用的刷握结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于发电机集电装置监测用的刷握结构，在刷盒或者碳刷上配合设置温度传感器，用于检测碳刷的温度；在导电座上，设置测距传感器和电流传感器，测距传感器固定在导电座上，正对碳刷的末端，通过碳刷的末端与测距传感器的距离变化来测量碳刷的磨损量；电流传感器用于检测流过碳刷的电流；在绝缘手柄前端，以及手柄轴的后端，设置相连通的线槽，线槽为内凹结构。本发明，设置了温度传感器、电流传感器、测距传感器等部件，对碳刷的磨损状况、碳刷的温度、电流等进行实时在线监测，大幅度提高了发电机的自动监控、自动检测性能，能提高发电机运行的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种水力或火力发电机组的刷握结构，具体涉及一种发电机集电装置监测用的刷握结构。
背景技术
发电机，如火力发电机或水轮发电机，其碳刷设置在刷握上，碳刷的前端与集电环接触，其作用是将发电机外部的电源(一般是直流的励磁电流)，通过滑环上的集电环，提供到转子的绕组上(励磁绕组)，由于集电环在高速旋转运动，故碳刷的前端一直被磨损，碳刷磨损会形成大量细小碳粉尘；在使用中碳刷一直被磨损，长度会逐渐缩短，需要及时更换。
为了提高发电效率，现有技术中也有不停机带电拆卸的手柄，可以在不断电情况下拆卸碳刷；如CN2888698Y公开的“电机刷握带电拆卸手柄”，单独设置一个拆卸刷握的手柄，将手柄插入碳刷联接轴的定位孔内，通过钢珠的作用将手柄与碳刷联接轴连接，转动手柄，可以将被磨损的碳刷连同刷握取下，刷握与集电环脱离开，就能方便更换碳刷。如109473841A公开的“发电机可带电拆卸刷握”， 在转动手柄时，手柄被释放，碳刷被锁紧在刷盒内，手柄将刷盒以及碳刷从固定座中脱离，快速取下碳刷和刷握。
为了提高发电机的自动监控、自动检测性能，以提高发电机运行的安全性，需要一种在线监测装置，对碳刷的磨损状况、碳刷的温度、电流等进行实时在线监测，在磨损到位后（长度缩短到设定值）、碳刷的温度超过设定值以及电路超过设定值等异常状况能及时报警，以便能及时更换。但，如何将上述温度传感器、电流传感器、测距传感器等设置在刷握上，更换碳刷、安装、拆卸、检修方便，以及传感器的信号线等有序布置而不凌乱，是现有技术中需要解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种安装了温度传感器、电流传感器、测距传感器，且更换碳刷、安装、拆卸、检修方便的发电机集电装置监测用的刷握结构。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：发电机集电装
置监测用的刷握结构，包括刷握本体，所述刷握本体是可带电拆卸式，其上设置有绝缘手柄、手柄轴、锁紧销、导电滑环、导电座、导电刷辫、刷盒、碳刷；绝缘手柄前端连接手柄轴，手柄轴前端设置有用于连接锁紧的锁紧销；碳刷配合设置在刷盒内，导电刷辫的一端连接碳刷，另一端连接在导电座上，金属材质的导电座与设置在手柄轴上的导电滑环连接，形成导电通路；其特征在于，在刷盒上，或者碳刷上配合设置温度传感器，用于检测刷盒或者碳刷的温度；在导电座上，设置测距传感器和电流传感器，测距传感器固定在导电座上，正对碳刷的末端，通过碳刷的末端与测距传感器的距离变化来测量碳刷的磨损量；在绝缘手柄前端，以及手柄轴的后端，设置相连通的线槽，线槽为内凹结构。该结构，设置了温度传感器、电流传感器、测距传感器等部件，对碳刷的磨损状况、碳刷的温度、电流等进行实时在线监测，大幅度提高了发电机的自动监控、自动检测性能，能提高发电机运行的安全性。
进一步的特征在于，导电座为L型，测距传感器和电流传感器分别设置在L型的横向边和竖向边上。本发明L型结构的导电座，更方便测距传感器和电流传感器的布置，使整个刷握结构优化。
导电刷辫连接在导电座的L型的竖向边上端。
所述导电座是一平板或条状结构，测距传感器与电流传感器沿长度方向并列设置，测距传感器靠近碳刷一侧，通过碳刷的末端与测距传感器的距离变化来测量碳刷的磨损量；电流传感器固定在导电座上，不随碳刷或导电刷辫的移动而移动。测距传感器与电流传感器在长度方向并列设置，也便于布置和传输监测信号。
在绝缘手柄上，设置有手柄内腔，手柄内腔上配合设置手柄盒盖，可翻
转的手柄盒盖扣合在手柄内腔上；手柄内腔是内凹的腔体。传感器的电源以及电路板设置在刷握手柄的内腔内，而且信号线也设置在线槽内，有序布置
电流传感器是中空的环状结构，通过中孔套设在导电座上，不随碳刷或导电刷辫的移动而移动。电流传感器套设在导电座上，具有更高的测量精度，而且不随导电刷辫移动，不会磨损。
在导电刷辫外面套设套管，而且将温度传感器的信号线也设置在套管内。具有较强的保护作用。
与现有技术相比，本发明得到的发电机集电装置监测用的刷握结构具有如下优点：
1、设置了温度传感器、电流传感器、测距传感器等部件，对碳刷的磨损状况、碳刷的温度、电流等进行实时在线监测，大幅度提高了发电机的自动监控、自动检测性能，能提高发电机运行的安全性。
2、保留了带电拆卸的优点，在不停机的状况下，更换碳刷、安装、拆卸、检修方便。
3、电流传感器、测距传感器位置固定，其信号线不随导电刷辫移动，不会产生磨损，提高精度和使用寿命。
4、传感器的电源以及电路板设置在刷握手柄的内腔内，而且信号线也设置在线槽内，有序布置，美观、整洁。
附图说明
图1为本发明第一种刷握结构示意图；
图2为本发明第二种刷握结构示意图；
图3为刷握手柄结构示意图。
图中：1-刷握本体、2-绝缘手柄、3-手柄轴、4-锁紧销、5-导电滑环、6-导电座、7-导电刷辫、8-刷盒、9-碳刷、10-温度传感器、11-测距传感器、12-电流传感器、13-线槽、14—手柄内腔、15—手柄盒盖、18—套管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提供的发电机集电装置监测用的刷握结构，包括刷握本体1，所述刷握本体1是可带电拆卸式，其上设置有绝缘手柄2、手柄轴3、锁紧销4、导电滑环5、导电座6、导电刷辫7、刷盒8、碳刷9等主要部件，绝缘性能良好的绝缘手柄2前端连接手柄轴3，手柄轴3前端设置有用于连接锁紧的锁紧销4；碳刷9配合设置在刷盒8内，碳刷9前端在使用状态时与发电机集电环接触，导电刷辫7的一端连接碳刷9，另一端连接在导电座6上，金属材质的导电座6与设置在手柄轴3上的导电滑环5连接，形成导电通路，可以通过螺栓连接。导电滑环5设置在手柄轴3上，防止手柄转动时（扭转时），相关导线被磨损甚至被拉断等，还能防止接触部位产生火花等。
1、本发明的改进，是在刷盒8上，或者碳刷9上配合设置温度传感器10，用于检测刷盒8或者碳刷9的温度；在导电座6上，设置测距传感器11和电流传感器12，测距传感器11固定在导电座6上，正对碳刷9的末端，通过碳刷9的末端与测距传感器11的距离变化来测量碳刷9的磨损量；在碳刷9前端被磨损后其末端逐渐向前移动，末端逐渐远离测距传感器11，与测距传感器11的距离增大；电流传感器12用于检测流过碳刷9的电流；电流传感器12是中空的环状结构，通过中孔套设在导电座6上，不随碳刷9或导电刷辫7的移动而移动；可以采用螺栓加固连接。图1所示的第一种实施例结构中，导电座6为L型，测距传感器11和电流传感器12分别设置在L型的横向边和竖向边上，导电刷辫7连接在导电座6的L型的竖向边上端。图2所示的第二种实施例结构中，导电座6是一平板（水平设置的平板）或条状结构，长度延长，测距传感器11与电流传感器12水平并列设置，测距传感器11靠近碳刷9一侧，通过碳刷9的末端与测距传感器11的距离变化来测量碳刷9的磨损量；电流传感器12固定在导电座6上，不随碳刷9或导电刷辫7的移动而移动。
在绝缘手柄2前端，以及手柄轴3的后端，设置相连通的线槽13，线槽13为内凹结构，将传感器的信号线和/或电源线嵌入线槽13，有序布置。
本发明的绝缘手柄2上，具体在绝缘手柄2前端，设置有手柄内腔14，手柄内腔14上配合设置手柄盒盖15，可翻转的手柄盒盖15扣合在手柄内腔14上，可通过螺钉连接固定；本发明的手柄内腔14是内凹的腔体，在其内可以放置传感器需要的电池、监测用的电路板等，并将传感器的信号线经过线槽13引入手柄内腔14内，将接线柱等设置在手柄内腔14内，布线整洁、不凌乱；而且同时具有防水、防爆作用。传感器的信号线经过线槽13引入手柄内腔14内，或者与监测用的电路板连接，或者通过有线或者无线的输送方式，将信号传输到外接的处理装置中进行处理，这部分内容不是本申请的发明点，在此不详述。手柄内腔14可以为一个，或一个以上，根据电池数量、电路板的大小等决定，满足实际需要。
在导电刷辫7外面套设套管18，而且将温度传感器10的信号线也设置在套管18内，对铜质的导电刷辫7以及温度传感器10的信号线有较强的保护作用，而且布线有序，不凌乱。
本发明采用的温度传感器10、测距传感器11和电流传感器12，可以采用现有技术的装置，如测距传感器11可以采用激光测距等，作为现有技术，在此不做进一步说明。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种发电机集电装置监测用的刷握结构，包括刷握本体，所述刷握本体是可带电拆卸式结构，其上设置有绝缘手柄、手柄轴、锁紧销、导电滑环、导电座、导电刷辫、刷盒、碳刷；绝缘手柄前端连接手柄轴，手柄轴前端设置有用于连接锁紧的锁紧销；碳刷配合设置在刷盒内，导电刷辫的一端连接碳刷，另一端连接在导电座上，金属材质的导电座与设置在手柄轴上的导电滑环连接，形成导电通路；其特征在于，在刷盒上，或者碳刷上配合设置温度传感器，用于检测刷盒或者碳刷的温度；在导电座上，设置测距传感器和电流传感器，测距传感器固定在导电座上，正对碳刷的末端，通过检测碳刷的末端与测距传感器的距离变化来测量碳刷的磨损量；电流传感器用于检测流过碳刷的电流；
在绝缘手柄前端，以及手柄轴的后端，设置相连通的线槽，线槽为内凹
结构；
在绝缘手柄上，设置有手柄内腔，将传感器的信号线经过所述线槽引入所述手柄内腔内；手柄内腔是内凹的腔体，用于放置传感器需要的电池、监测用的电路板。
2.根据权利要求1所述的发电机集电装置监测用的刷握结构，其特征在于，导电座为L型，测距传感器和电流传感器分别设置在L型的横向边和竖向边上。
3.根据权利要求2所述的发电机集电装置监测用的刷握结构，其特征在于，导电刷辫连接在导电座的L型的竖向边上端。
4.根据权利要求1所述的发电机集电装置监测用的刷握结构，其特征在于，所述导电座是一平板或条状结构，测距传感器与电流传感器沿长度方向并列设置，测距传感器靠近碳刷一侧，通过检测碳刷的末端与测距传感器的距离变化来测量碳刷的磨损量；电流传感器固定在导电座上，不随碳刷或导电刷辫的移动而移动。
5.根据权利要求1—4任一所述的发电机集电装置监测用的刷握结构，其特征在于，手柄内腔上配合设置手柄盒盖，可翻转的手柄盒盖扣合在手柄内腔上。
6.根据权利要求1—4任一所述的发电机集电装置监测用的刷握结构，其特征在于，电流传感器是中空的环状结构，通过中孔套设在导电座上。
7.根据权利要求5所述的发电机集电装置监测用的刷握结构，其特征在于，在导电刷辫外面套设套管，将温度传感器的信号线设置在套管内。
8.根据权利要求6所述的发电机集电装置监测用的刷握结构，其特征在于，在导电刷辫外面套设套管，将温度传感器的信号线设置在套管内。
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