CN111478524A - 一种柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置，属于机械设备零部件领域，包括螺栓体，螺栓体内从端面朝向底面设置有第一通孔，第一通孔为台阶孔，第一通孔的台阶处与底面形成止口，在所止口的上端与螺栓体的内径间隙配合有导电纤维基座，导电纤维基座上均布设置有数个第二通孔，第二通孔内设置有柔性纤维材料簇，导电纤维基座的上部设置有封闭螺栓，封闭螺栓通过螺纹与螺栓体的内壁啮合。本发明的柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置可以取代目前常用的碳刷装置，实现免维护，性能稳定，尤其在应对高频轴电压方面，因为几十到上百万根的柔性导电纤维和轴始终保持接触，可以有效地将轴电流接地。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备零部件领域，具体涉及一种柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置。
背景技术
随着能源成本的增加，节能技术逐渐成为工业行业关注的焦点。电机变频技术，作为降低能耗的一种有效途径，逐渐被认同并推广，变频技术采用变频驱动器(VFD)运行的交流电利用脉宽调制(PWM)控制电机转速，此时三相输出电压矢量和不为零，也就意味着会在电机轴上通过电容感应产生共模电压，电机轴、电机壳、电机轴承形成电气回路产生轴电流，引起电火花加工(EDM)凹坑、电腐蚀斑点和凹槽损伤，所有变频器的交流和直流电机轴承都有可能产生此故障，无论电机机身大小或功率大小如何。电蚀已经成为电机轴承失效的主要原因，而且前期不易察觉，逐渐电机振动和噪音变大，终导致意外停机。通常的解决方案是采用碳刷和电机轴保持接触，或电机选用绝缘轴承，碳刷方案本身存在磨损，磨掉的粉末会对电机的防护要求和安全性带来严重影响，而且碳刷需要定期维护和更换，如果碳刷出现机械故障，很短时间内高频轴电流就会对轴承造成损伤。也有的方案中采用绝缘轴承，其缺点是价格昂贵，在机械性能方面往往还不能满足设备工况要求，即使绝缘轴承可以避免电机免受电腐蚀影响，但其驱动设备因为缺少保护，造成核心关联设备运行不稳定，甚至引发以外停机事故，此时变频技术节省的能耗成本远远不能弥补生产及安全方面的损失。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置，包括螺栓体，所述螺栓体内从端面朝向底面设置有第一通孔，所述第一通孔为台阶孔，所述第一通孔在所述底面处的孔径小于所述第一通孔在所述端面处的孔径，所述第一通孔的台阶处与所述底面形成止口，在所述止口的上端与所述螺栓体的内径间隙配合有导电纤维基座，所述导电纤维基座上均布设置有数个第二通孔，所述第二通孔内设置有柔性纤维材料簇，所述柔性纤维材料簇伸出所述底面，所述导电纤维基座的上部设置有封闭螺栓，所述封闭螺栓通过螺纹与所述螺栓体的内壁啮合。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述螺栓体的材质为黄铜。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述第二通孔的数量为4个。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述封闭螺栓的高度不超出所述端面。
本发明的有益效果是：
本发明的柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置可以取代目前常用的碳刷装置，实现免维护，性能稳定，尤其在应对高频轴电压方面，因为几十万到上百万根的柔性导电纤维和轴始终保持接触，可以有效的将轴电流通过导电纤维，铜螺栓体，电机端盖，电机接地装置接地，工作寿命达到10万小时。如果取代绝缘轴承选用常规轴承，可以减低成本的同时，最大实现设备轴承的机械性能，延长设备工作寿命，同时可保护电机驱动设备轴承不被电腐蚀。本发明装置生产装配快捷，生产成本低，使用方便，提高了设备稳定性能。另外，柔性导电纤维簇耐磨性极佳，温度湿度适用范围广，使用寿命长，且没有粉末等污染物产生，不需要经常维护和更换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构剖面图。
图3为本发明的实施例中的安装示意图。
附图标记：
10-柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置；11-螺栓体；12-端面；13-底面；14-第一通孔；15-止口；16-导电纤维基座；17-第二通孔；18-柔性纤维材料簇；19-封闭螺栓；20-电机；21-电机外壳；22-定子；23-转子；24-输出轴；25-绝缘轴承；26-接地电缆。
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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒体相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
如图1-2所示的柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置，包括螺栓体11，螺栓体11为黄铜材质，螺栓体11内从端面12朝向底面13设置有四个第一通孔14，第一通孔14为台阶孔，第一通孔14在底面13处的孔径小于第一通孔14在端面12处的孔径，第一通孔14的台阶处与底面13形成止口15，在止口15的上端与螺栓体的内径间隙配合有导电纤维基座16，导电纤维基座16上均布设置有数个第二通孔17，第二通孔17内设置有柔性纤维材料簇18，柔性纤维材料簇18伸出底面13，导电纤维基座16的上部设置有封闭螺栓19，封闭螺栓19通过螺纹与螺栓体11的内壁啮合，封闭螺栓19的高度不超出端面12。导电纤维基座16由封闭螺栓19封闭于螺栓体11内部，确保导电纤维基座19不会松动，同时止口15可以确保导电纤维基座16不会脱落进入电机内部。
如图3所示，在实际使用时，柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置10安装在电机20的驱动端的电机外壳21上，电机20还包括转子22，定子23，输出轴24、绝缘轴承25及接地电缆26，柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置10中的柔性纤维材料簇8与电机的输出轴24接触，当电机工作时，电机的输出轴24旋转，由于柔性纤维材料簇8是几十万到百万根的柔性导电纤维的集合体，以多点位置和输出轴24保持接触，对电机的轴跳动和窜动不敏感，可以有效地将轴电流通过柔性纤维材料簇8、黄铜材质的螺栓体1，电机外壳21以及电机接地电缆26通入大地，使转子电压与大地保持等电位，也就是近似零电位，从而保护电机轴承及输出轴不受静电腐蚀的危害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础；当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置，包括螺栓体，其特征在于：所述螺栓体内从端面朝向底面设置有第一通孔，所述第一通孔为台阶孔，所述第一通孔在所述底面处的孔径小于所述第一通孔在所述端面处的孔径，所述第一通孔的台阶处与所述底面形成止口，在所述止口的上端与所述螺栓体的内径间隙配合有导电纤维基座，所述导电纤维基座上均布设置有数个第二通孔，所述第二通孔内设置有柔性纤维材料簇，所述柔性纤维材料簇伸出所述底面，所述导电纤维基座的上部设置有封闭螺栓，所述封闭螺栓通过螺纹与所述螺栓体的内壁啮合。
2.根据权利要求1所述的柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置，其特征在于：所述螺栓体的材质为黄铜。
3.根据权利要求1所述的柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置，其特征在于：所述第二通孔的数量为4个。
4.根据权利要求1所述的柔性导电纤维电机轴电压接地螺栓装置，其特征在于：所述封闭螺栓的高度不超出所述端面。
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| CN113949220A (zh) * | 2021-09-15 | 2022-01-18 | 浙江中车尚驰电气有限公司 | 一种螺塞式轴电流防护导电装置 |
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