CN110582154A - 一种安装在旋转转轴上的接地枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装在旋转转轴上的接地枪，该接地枪与旋转转轴上的转向支座连接，包括第一撑板，在第一撑板一端的下方连接有与旋转转轴的机组大盖螺栓相连的紧固螺母，另一端连接有第二撑板，在第二撑板的上端连接有钢管，在钢管的管壁中间部位轴向开设贯穿的长条孔，在钢管内设置有弹簧，弹簧两端分别设有第一弹簧座和第二弹簧座，第二弹簧座的另一侧与石墨棒连接，在钢管外壁套接有能轴向滑动的调节套，在调节套开设有径向锁紧螺孔，在径向锁紧螺孔上连接有锁紧螺栓，在调节套外壁径向侧连接有定位螺母，在定位螺母上设有螺杆，螺杆端部与连接杆的一端连接，连接杆的另一端穿过长条孔后与第一弹簧座连接，在螺杆的尾端设有便于旋转的转轮。

Description

一种安装在旋转转轴上的接地枪

技术领域

本发明涉及一种安装在旋转转轴上的接地枪，属于旋转转子感应电接地设备技术领域。

背景技术

目前，一些以蒸汽为驱动动力的旋转机械设备，由于其本身的机械或电气特性，在旋转时会在转轴上产生感应电势(电压)。如果该电压释放系统不能正常工作或得不到处理，那么该电压就会寻找代替的路径到地，那么相应的金属体就会成为感应电压的接地导体。非常典型的就是转子的轴承（轴瓦）或密封件，易产生电弧即静电放电。这些电弧会损伤金属表层和增大部件间的正常运行的密封间隙，如不及时处理，轴承（轴瓦）和密封件会逐渐损伤，转子的动态特性将会被慢慢改变，最终会损坏转子，带来昂贵的修复工作。因此通常采用接地电刷来释放感应电压，可帮助避免该问题的发生。但现有的接地电刷存在成本高、安装复杂、使用周期短、在线维护和更换安全风险高等问题，进而影响其正常运行，给设备埋下诸多隐患，导致生产减产减负。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、结构简单，操作方便、运行周期长、可在线调节和更换、故障率小的安装在旋转转轴上的接地枪，可克服现有技术的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种安装在旋转转轴上的接地枪，该接地枪与旋转转轴上的转向支座连接，包括第一撑板，在第一撑板一端的下方连接有与旋转转轴的机组大盖螺栓相连的紧固螺母，另一端连接有第二撑板，在第二撑板的上端连接有钢管，在钢管的管壁中间部位轴向开设贯穿的长条孔，在钢管内设置有弹簧，弹簧两端分别设有第一弹簧座和第二弹簧座，第二弹簧座的另一侧与石墨棒连接，在钢管外壁套接有能轴向滑动的调节套，在调节套开设有径向锁紧螺孔，在径向锁紧螺孔上连接有锁紧螺栓，在调节套外壁径向侧连接有定位螺母，在定位螺母上设有螺杆，螺杆端部与连接杆的一端连接，连接杆的另一端穿过长条孔后与第一弹簧座连接，在螺杆的尾端设有便于旋转的转轮。

前述的安装在旋转转轴上的接地枪是，在第二弹簧座上与石墨棒接触侧设有石墨棒连接套，该石墨棒连接套与石墨棒套接，

前述的安装在旋转转轴上的接地枪是，在第一弹簧座和第二弹簧座的与弹簧接触侧分别设有截面为喇叭状的连接台，连接台靠近第一弹簧座或第二弹簧座侧的一侧为小口

在调节套的轴向开设有第一锁紧螺孔，在第一锁紧螺孔上设有第一锁紧螺栓，第一锁紧螺栓的端部与钢管外壁接触。

在紧固螺母的轴向开设有第二锁紧螺孔，在第二锁紧螺孔上设有第二锁紧螺栓。

所述第一弹簧座和第二弹簧座与钢管内壁为滑动配合连接。

所述弹簧采用不锈钢材质制成，且该弹簧线径*外径*自由长度*总圈数为1mm*14mm*175mm*33N。

所述长条孔长为60mm，宽为15mm。

在第一撑板上设置有横向调节腰子孔，其位于第一撑板与第二撑板的连接部。

在第二撑板上设置有纵向调节腰子孔，其位于第一撑板和第二撑板的连接部。

在第一撑板上设置有与水平方向呈30°角的弯曲部。

与现有技术比较，本发明通过改变现有的静电释放装置的连接固定结构和安装在旋转转轴上的接地枪来提高产品寿命并降低成本，以安装在旋转转轴上的接地枪结构而言，其通过钢管作为安装在旋转转轴上的接地枪的主体，在钢管的管壁中间部位轴向开设贯穿的长条孔，在钢管内设置有弹簧，弹簧两端分别设有第一弹簧座和第二弹簧座，第二弹簧座的另一侧与石墨棒连接，在钢管外壁套接有能轴向滑动的调节套，在调节套开设有径向锁紧螺孔，在径向锁紧螺孔上连接有锁紧螺栓，在调节套外壁径向侧连接有定位螺母，在定位螺母上设有螺杆，螺杆端部与连接杆的一端连接，连接杆的另一端穿过长条孔后与第一弹簧座连接，在螺杆的尾端设有便于旋转的转轮，这样在使用时，在钢管内依次放入石墨棒、第二弹簧座、弹簧和第一弹簧座，然后在钢管外套接调节套，并利用螺杆连接套解套和连接杆，组装完毕后，进行第一步调节，即推动调节套，由螺杆带动连接杆作用力于第一弹簧座，进而压缩弹簧推动石墨棒使其端部与转轴或所需放电区域接触，同时转动锁紧螺栓使调节套与钢管外壁锁定；第二步调节为旋转螺杆尾部的转轮，由螺杆轴向运动由连接杆带动第一弹簧座运动，使其弹簧对石墨棒的压力达到固定范围，确保石墨棒与转轴的接触，又不会影响转轴的动平衡。将螺杆与锁紧套和第一弹簧座的连接通过定位螺母和连接杆来间接实现而并未轴向，其目的是为了保证作用在第一弹簧座的力为单一推力，避免轴向转动而使弹簧产生扭力，进而可以进一步提高石墨棒与转轴压力之间的控制。

在第二弹簧座上与石墨棒接触侧设有石墨棒连接套，该石墨棒连接套与石墨棒套接，这样第一可降低接触电阻，第二可以在更换石墨棒时由第二弹簧座实现石墨棒的牵引，提高石墨棒更换效率。

在第一弹簧座和第二弹簧座的与弹簧接触侧分别设有截面为喇叭状的连接台，连接台靠近第一弹簧座或第二弹簧座侧的一侧为小口，连接台的设置是为了实现第一弹簧座、第二弹簧座和弹簧的一体连接，使得拉动第一弹簧座即可同时带动石墨棒，其可以进一步提高石墨棒更换效率。

所述弹簧采用不锈钢材质制成，利于静电电子传导，同时又耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀；在电场环境中无磁或弱磁；400℃高温环境下良好的成形性，均匀的弹性；高塑性，抗疲劳强度，耐热耐腐蚀性能佳；弹簧参数优选弹簧线径*外径*自由长度*总圈数为1mm*14mm*175mm*33N，其经过申请人多次试验测算所得，如若线径过大，压力则过强，微调压力均会造成高速旋转转轴的振动数据上升；如若线径过细和自由长度过长，则弹簧偏软，受力不均，弹簧易在钢管内壁弯曲，对石墨棒造成压力不均导致导电接触不良，导电性能下降。

所述长条孔长为60mm，宽为15mm，其即可实现在螺杆调节下，第一弹簧座直线运动，又便于观察弹簧弹簧行程大小及是否形变以及便于弹簧、石墨棒的回退和取出；当石墨碳棒磨损到极限时，需更换，只需松开调节套上的紧固螺母，取下调节套，用小螺丝刀通过长条孔将第一、第二弹簧座、弹簧及石墨棒向外拨就可取出进行更换。

以静电释放装置的连接固定结构而言，在第一撑板上设置横向调节腰子孔，在第二撑板上设置纵向调节腰子孔，横、纵调节腰子孔通过螺栓和锁紧螺母固定，可实现第一撑板横向和纵向移动，由此来调节石墨棒的水平位置以及竖直高度，使得石墨棒能够对准压缩机转轴，让其磨损均匀，避免石墨棒由于不对中所造成的接触不良及受力不均，由于紧固螺母设置在与机组大盖螺栓相连的位置上，且外露转轴位置和空间有限，在第一撑板上设置有与水平方向呈30°角的弯曲部，不仅能够使得紧固螺母与机组大盖螺栓稳固连接，同时也对接地枪位置起到辅助对中的作用。第二弹簧座的一侧嵌入弹簧内，另一侧与石墨棒连接套连接，石墨棒连接套套接于石墨棒外径，减少了接触电阻，使其感应电通过该弹簧座依次传输至接地枪外壳，第二撑板，第一撑板，机组大盖螺栓，压缩机本体和接地体完成放电。

综上所述相对于现有的进口接地电刷，该发明具有以下优点：

1、现有的接地枪多为进口接地电刷，其成本昂贵，进口接地电刷造价根据型号分为L型和S型，其造价根据型号不同分为3-7万元不等，而该发明的接地枪均是采用简单的，成本较低的现有零部件组成，其成本远远低于进口接地电刷；

2、进口接地电刷安装复杂，需要在压缩机本体缸盖上重新开孔，本发明借助大盖螺栓固定，利用狭小且外露的转子位置，通过接地枪的腰子孔调节位置和空间，实现刚赢点接地放电。

3、进口接地电刷需要走接地线和安装接地控制电路及接地箱，本发明无需接地线，直接与压缩机外壳体连接，实现放电。

4、进口接地电刷刷毛（丝）磨损仅3个月就需更换，本发明的接地枪碳棒磨损至少两年才更换。

5、进口接地电刷维护困难，风险大，操作十分不便；本发明接地枪维护简单快捷，石墨棒接触不良时，只需调节螺杆便能继续保持感应电持续与大地接触放电。

6、进口接地电刷磨损的是镀金金属丝，其磨掉的金属丝在压缩机缸体聚积，易进入压缩机缸体减少使用寿命，而本发明接地枪磨损的是碳粉，其墨粉被高速旋转的气流带入空气，不会进入缸体。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明安装结构示意图。

图2为本发明的机构示意图。

图3为本发明钢管A-A面结构示意图。

图4为本发明钢管B-B面结构示意图。

图5为本发明第一弹簧座与连接杆连接结构示意图。

图6为第二弹簧座结构示意图。

图中：1第一撑板、2紧固螺母、3第二撑板、4钢管、5弹簧、6第一弹簧座、7第二弹簧座、8转轮、9螺杆、10调节套、11石墨棒、12第一锁紧螺栓、13弯曲部、14定位螺母、15连接杆、16石墨棒连接套、21第二锁紧螺栓、41长条孔、101横线腰子孔、301纵向腰子孔。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1-6所示，一种安装在旋转转轴上的接地枪，该接地枪与旋转转轴上的转向支座连接，通过石墨棒11进行导电，并将感应电通过第二弹簧座7传输至接地枪的钢管4，然后通过钢管4传输给第二撑板3再到第一撑板1，然后通过第一撑板1上的紧固螺母2传输给机组大盖上的第二螺栓21，再通过第二螺栓21传输至压缩机本体，最后接地进行释放；其中第一弹簧座6、第二弹簧座7均采用铜材质制成，增强了导电性能，第一撑板1、第二撑板3和弹簧5均采用不锈钢材质制成，使其具有良好的导电性，同时具有良好的耐腐蚀性，可焊性良好，热裂倾向小；在钢管4的管壁中间部位轴向开设贯穿的长条孔41，在长条孔41内设置有第一弹簧座6、弹簧5、第二弹簧座7，第一弹簧座6和第二弹簧座7分别设置在弹簧5的两端，第二弹簧座7的另一侧设置有石墨棒连接套16，该石墨棒连接套16与石墨棒11连接，石墨棒连接套16的作用是安装碳棒前，现将碳棒套11放入石墨棒连接套16内卡住，将弹簧和第一弹簧座顺次放入不锈的钢管4的长条孔41中，取出时，弹簧5时可连同石墨棒11一起被取出；在第一弹簧座6的顶面设置有采用铜材质制成的中心为凹槽的圆柱状的连接杆15，该连接杆15凹槽直径大于螺杆9，其轴向连接螺杆9的一端，螺杆9穿接于定位螺母14，在螺杆9的另一端固定连接有转轮8，这样通过旋转转轮8可带动螺杆9转动，从而推动连接杆15使得第一弹簧座6在长条孔41内轴向移动，实现弹簧5伸缩；在钢管4的外侧套接有调节套10，调节套10与定位螺母14连接为一体，如图3所示，所述的螺杆9、调节套10、定位螺母14与连接杆15连为一体，转轮8调节螺杆9旋转，通过调节套10上的定位螺母14，螺杆9端部推动连接杆15轴向移动，从而带动第一弹簧座6跟着轴向移动，第一弹簧座6施力与弹簧5，推动第二弹簧座7，石墨棒11受力第二弹簧座7与旋转转轴紧密接触，实现滑动调节；当石墨棒11磨损较长压力减少导致接触不良时，可先移动调节套10使其靠近石墨棒11方向，同时也将弹簧5挤压到一定位置，拧紧调节套10上的锁紧螺栓12，即可定位，再通过调节螺杆9进行调节，这样可以大大缩短调节时间。

其中，在调节套10的轴向开设有第一锁紧螺孔，在第一锁紧螺孔上设有第一锁紧螺栓12，第一锁紧螺栓12的端部与钢管4外壁接触，这样可通过旋转第一锁紧螺栓12实现调节套10在钢管4外壁滑动和固定。

在紧固螺母2的轴向开设有第二锁紧螺孔，在第二锁紧螺孔上设有第二锁紧螺栓21，这样可提高安装在旋转转轴上的接地枪固定于旋转转轴上的转向支座。

所述第一弹簧座6和第二弹簧座7与钢管4内壁为滑动配合连接，便于弹簧5、第一弹簧座6和第二弹簧座7在长条孔41内活动。

所述弹簧5采用不锈钢材质制成，利于静电电子传导，同时又耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀；在电场环境中无磁或弱磁；400℃高温环境下良好的成形性，均匀的弹性；高塑性，抗疲劳强度，耐热耐腐蚀性能佳；该弹簧5的线径*外径*自由长度*总圈数为：1mm*14mm*175mm*33N，如若线径过大，压力则过强，微调压力均会造成高速旋转转轴的振动数据上升；如若线径过细和自由长度过长，则弹簧5偏软，受力不均，弹簧5易在钢管4内壁弯曲，对石墨棒11造成压力不均导致导电接触不良，导电性能下降。

所述长条孔长为60mm，宽为15mm，使得在螺杆9调节下，第一弹簧座6直线运动，弹簧在钢管壁内受力不旋转；同时便于观察弹簧5的行程大小及是否形变；便于弹簧5、石墨棒11的回退和取出；当石墨棒11磨损到极限时，需更换，只需松开调节套10上的紧固螺母12,，取下调节套10，用小螺丝刀通过长条孔41将第一弹簧座6、第二弹簧座7、弹簧5和石墨棒11向外拨就可取出进行更换。

如图2所示，在第一撑板1上设置有横向调节腰子孔101，其位于第一撑板1与第二撑板3的连接部；在第二撑板3上设置有纵向调节腰子孔301，其同样位于第一撑板1和第二撑板3的连接部；通过螺母和螺栓进行固定，可通过转轮8的松紧来调节第一撑板1和第二撑板3的相对位置，实现本装置整体横向和纵向的移动。

在第一撑板1上设置有与水平方向呈30°角的弯曲部，能够使得紧固螺母2与机组大盖螺栓稳固连接，同时也对接地枪位置起到辅助对中的作用。

其中，在第一撑板1上设置有横向调节腰子孔101，在第二撑板3上设置有纵向调节腰子孔301，其横向调节腰子孔101和纵向调节腰子孔301均位于第一撑板1和第二撑板3的连接部，通过锁紧螺母和螺栓进行固定，如图2所示，可通过调节锁紧螺母的松紧来调节第一撑板1和第二撑板3的相对位置，实现本发明的移动。

其中，考虑到外露转轴位置和空间的有限性，在第一撑板1上设置有与水平方向呈30°角的弯曲部13，这样同时也能对接地枪位置起到辅助对中作用。

本发明以蒸汽为驱动动力的旋转机械设备，由于其本身的机械或电气特性，在旋转时会在转轴上产生感应电势(电压)，旋转转子上感应电势对润滑油及轴瓦就会产生的电弧（静电放电）。本发明接地枪利用碳棒，将转子、轴瓦上的感应电引向大地（接地电阻要求Rd≤10Ω）进行释放，使转轴对地的电压保持在一个安全的水平上。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管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，可以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，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种安装在旋转转轴上的接地枪，该接地枪与旋转转轴上的转向支座连接，其特征在于：包括第一撑板（1），在第一撑板（1）一端的下方连接有与旋转转轴的机组大盖螺栓相连的紧固螺母（2），另一端连接有第二撑板（3），在第二撑板（3）的上端连接有钢管（4），在钢管（4）的管壁中间部位轴向开设贯穿的长条孔（41），在钢管（4）内设置有弹簧（5），弹簧（5）两端分别设有第一弹簧座（6）和第二弹簧座（7），第二弹簧座（7）的另一侧与石墨棒连接，在钢管（4）外壁套接有能轴向滑动的调节套（10），在调节套（10）开设有径向锁紧螺孔，在径向锁紧螺孔上连接有第一锁紧螺栓（12），在调节套（10）外壁径向侧连接有定位螺母（14），在定位螺母上设有螺杆（9），螺杆（9）端部与连接杆（15）的一端连接，连接杆（15）的另一端穿过长条孔（41）后与第一弹簧座（6）连接，在螺杆（9）的尾端设有便于旋转的转轮（8）。

2.根据权利要求1所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：在第二弹簧座（7）上与石墨棒接触侧设有石墨棒连接套（16），该石墨棒连接套（16）与石墨棒（11）套接。

3.根据权利要求2所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：在第一弹簧座（6）和第二弹簧座（7）的与弹簧（5）接触侧分别设有截面为喇叭状的连接台，连接台靠近第一弹簧座（6）或第二弹簧座（7）侧的一侧为小口。

4.根据权利要求1所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：在紧固螺母（2）的轴向开设有第二锁紧螺孔，在第二锁紧螺孔上设有第二锁紧螺栓（21）。

5.根据权利要求1所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：所述第一弹簧座（6）和第二弹簧座（7）与钢管（4）内壁为滑动配合连接。

6.根据权利要求1所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：所述弹簧（5）采用不锈钢材质制成，且该弹簧（5）线径、外径、自由长度和总圈数分别为1mm、14mm、175mm和33N。

7.根据权利要求1所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：所述长条孔（41）长为60mm，宽为15mm。

8.根据权利要求1所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：在第一撑板（1）上设置有横向调节腰子孔（101），其位于第一撑板（1）与第二撑板（3）的连接部。

9.根据权利要求1所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：在第二撑板（3）上设置有纵向调节腰子孔（301），其位于第一撑板（1）和第二撑板（3）的连接部。

10.根据权利要求1-8任一项所述的安装在旋转转轴上的接地枪，其特征在于：在第一撑板（1）上设置有与水平方向呈30°角的弯曲部（13）。