CN113916525B - 发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，主要涉及发电机检测设备领域。包括底座、控制系统，所述底座中心处设有限位环，所述限位环外壁与底座内侧壁之间设有检测主体，所述底座外壁板内开有环形的滑槽，所述滑槽内设有驱动环，所述驱动环外侧与滑槽壁螺纹连接，所述滑槽靠近限位环一侧的截面为阶梯面，所述驱动环靠近限位环一侧的底部为倒锥形截面。本发明的有益效果在于：省去了人工操作测量，提高了弹簧压力测量效率，减少人员劳动强度，且能在模拟使用状态下进行测量，减少测量误差，能尽早发现碳刷劣化状态，避免引起设备损坏事故。
Description
技术领域
本发明涉及发电机检测设备领域，具体是发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置。
背景技术
发电机转子集电环是一种固定在发电机转子上一个金属圆环，可以随着转子高速旋转的，而碳刷是安装在该设备固定部分的刷架上，有碳块制成也叫电刷，上端压有弹簧，通过弹簧压力与集电环接触，通过连接在碳刷头部的导线，向转子绕组输入电流，在发电机转子上形成磁极，切割发电机定子绕组感应发电的过程；刷架和集电环系统的工作效果主要取决于碳刷上恒压弹簧的压力。
目前发电机转子励磁方式，分为无刷励磁和有刷励磁两种方式，有刷励磁成本低，检修维护部成本低，在国内外被广泛应用。
由于电流要经过碳刷通过滑动方式导入发电机转子，为了保证碳刷与集电环的接触压力，行业内对接触压力有明确的规定(一般12N-16N)，因此需要定期检查碳刷弹簧运行状态，监测碳刷压力是否正常。
目前传统碳刷弹簧压力检查有外观检查，手动活动经验检查，弹簧秤测量方式。这些方法都有一定的缺点，手动活动经验检查，由于检查人员变动，技术能力经验参差不齐，不能有效监测到弹簧压力减弱的缺陷，从而导致集电环着火事件频发；
而利用弹簧秤测量相对准确，但需要对每个碳刷都进行人工测量记录，费时费力，效率低下，且由于测量时恒压弹簧不工作位置上，使得测量结果存在一定误差，也是很难反映出弹簧压力结果。
发明内容
本发明的目的在于提供发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，它省去了人工操作测量，提高了弹簧压力测量效率，减少人员劳动强度，且能在模拟使用状态下进行测量，减少测量误差，能尽早发现碳刷劣化状态，避免引起设备损坏事故。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，包括底座、控制系统，所述底座中心处设有限位环，所述限位环外壁与底座内侧壁之间设有检测主体，所述底座外壁板内开有环形的滑槽，所述滑槽内设有驱动环，所述驱动环外侧与滑槽壁螺纹连接，所述滑槽靠近限位环一侧的截面为阶梯面，所述驱动环靠近限位环一侧的底部为倒锥形截面；
所述检测主体包括水平设置在限位环外壁的限位杆，所述限位杆远离限位环的一端设有限位板，所述限位板远离限位杆的一侧设有与控制系统电连接的压力传感器，还包括设置在底座内壁上的推杆，所述推杆远离限位环的一端贯穿底座内壁后位于滑槽内，且所述推杆与底座壁滑动连接，所述推杆靠近限位环的一端设有放置盒，所述放置盒内放置恒压弹簧，所述驱动环底部的倒锥形面能与推杆位于滑槽内的一端接触。
进一步的，所述检测主体沿限位环的中轴线圆形阵列有多个。
进一步的，所述底座内壁设有安装盒，所述推杆位于安装盒内，所述推杆靠近限位环的一端贯穿安装盒且与安装盒滑动连接，所述推杆位于安装盒内的部位设有与安装盒内部滑动配合的滑板，所述推杆位于安装盒内的部分外套有复位弹簧，所述复位弹簧位于滑板靠近限位环的一侧与安装盒内壁之间。
进一步的，所述限位杆为可伸缩结构。
进一步的，所述限位杆包括设置在限位环外侧的安装座，所述安装座远离限位环的一侧转动设有套筒，所述安装座上还设有位于套筒内部的伸缩杆，所述伸缩杆远离安装座的一端设有贯穿套筒且与套筒螺纹连接的螺纹杆，所述推板与螺纹杆的端部连接。
进一步的，所述驱动环上设有握杆。
进一步的，所述推杆位于滑槽内的一端为球形面。
进一步的，所述限位板为弧形板。
进一步的，所述放置盒靠近推杆的一侧为弧形。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过底座中心的限位环模拟发电机中的集电环，使恒压弹簧的检测能在模拟实际安装的环境下进行，能最大程度的保证检测结果的真实有效；将恒压弹簧放到放置盒上，通过转动驱动环使驱动环向上移动，驱动环内侧的倒锥面与推杆端部接触后将推杆向外推动，使放置盒带着恒压弹簧向限位板靠近移动，最终使限位板与恒压弹簧接触并将恒压弹簧夹紧在限位板与放置盒内壁之间，通过限位板侧面的压力传感器直接测得压力数据并传递给控制系统，由控制系统自动测量和统计检测数据，通过本发明代替传统的人工操作测量，有效提高测量效率，减少人员劳动强度，减少人员测量误差，提高测量的准确度，便于尽早发现碳刷劣化状态，避免了碳刷打火集电环环火引起的设备损坏事故。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是本发明的主视结构剖视图。
附图3是本发明的附图1中A部放大图。
附图4是本发明的附图2中B部放大图。
附图5是本发明的附图2中C部放大图。
附图中所示标号：
1、底座；2、限位环；3、滑槽；4、驱动环；5、限位杆；6、限位板；7、压力传感器；8、推杆；9、放置盒；10、恒压弹簧；11、安装盒；12、滑板；13、复位弹簧；14、安装座；15、套筒；16、伸缩杆；17、螺纹杆；18、握杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
本发明所述是发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，主体结构包括底座1、控制系统，底座1为筒状结构，控制系统选用市面上常见的即可，属于现有技术，在此不做赘述，所述底座1中心处设有限位环2，通过限位环2模拟现实发电机中的集电环，使恒压弹簧10的检测数据更加准确、真实，所述限位环2外壁与底座1内侧壁之间设有检测主体，通过检测主体对恒压弹簧10进行检测，所述底座1外壁板内开有环形的滑槽3，滑槽3顶部贯穿壁板的顶部，所述滑槽3内设有驱动环4，所述驱动环4外侧与滑槽3壁螺纹连接，通过转动驱动环4实现驱动环4沿滑槽3高度的上升和下降，所述滑槽3靠近限位环2一侧的截面为阶梯面，即滑槽3底部内圈直径小于滑槽3顶部内圈直径，使得截面成阶梯状，所述驱动环4靠近限位环2一侧的底部为倒锥形截面，驱动环4倒锥形的底部只能在滑槽3底部、内圈直径较小的空间内活动；
所述检测主体包括水平设置在限位环2外壁的限位杆5，所述限位杆5远离限位环2的一端设有限位板6，所述限位板6远离限位杆5的一侧设有与控制系统电连接的压力传感器7，通过压力传感器7对恒压弹簧10进行检测，并将测量数据传输到控制系统，还包括设置在底座1内壁上的推杆8，所述推杆8远离限位环2的一端贯穿底座1内壁后位于滑槽3内圈直径较小的底部空间内，且所述推杆8与底座1壁滑动连接，所述推杆8靠近限位环2的一端设有放置盒9，所述放置盒9内放置恒压弹簧10，放置盒9也可以替换成刷架，恒压弹簧10与刷握组合后装入刷架内，能进一步的模拟安装环境，所述驱动环4底部的倒锥形面能与推杆8位于滑槽3内的一端接触，通过转动驱动环4使驱动环4上下移动，使推杆8端部相对于驱动环4的锥形面上下移动，从而利用锥形的斜面对推杆8端部施加或撤去推力，从而实现恒压弹簧10的装卸，同时对恒压弹簧10施加一定的压力，模拟安装环境；
在初始状态，驱动环4的底部斜面不与推杆8端部接触，将恒压弹簧10装入放置盒9内，转动驱动环4使驱动环4向上移动，驱动环4底部的斜面上移使得斜面与推杆8端部之间的距离越来越小，最终将推杆8向外推动，使放置盒9带着恒压弹簧10向限位板6处移动，依靠限位板6和放置盒9内壁将恒压弹簧10挤压固定并对其施加一定的压力，模拟安装时的使用环境，并通过压力传感器7得到压力数据后传输给控制系统，得到恒压弹簧10的测量数据，之后反转驱动环4，使推杆8端部与斜面较薄的部位相对应，此时将推杆8向滑槽3内推动即可取出恒压弹簧10，完成一次测量。
优选的，所述检测主体沿限位环2的中轴线圆形阵列有多个，且通过驱动环4的转动能同时推动多个推杆8，可实现同时测量多个恒压弹簧10，进一步提高测量效率，降低人工操作的劳动强度。
优选的，所述底座1内壁设有安装盒11，所述推杆8位于安装盒11内，所述推杆8靠近限位环2的一端贯穿安装盒11且与安装盒11滑动连接，所述推杆8位于安装盒11内的部位设有与安装盒11内部滑动配合的滑板12，所述推杆8位于安装盒11内的部分外套有复位弹簧13，所述复位弹簧13位于滑板12靠近限位环2的一侧与安装盒11内壁之间，通过复位弹簧13对滑板12的作用力实现对推杆8的推动，在驱动环4转动下移撤去对推杆8向外的推力后，通过复位弹簧13能实现推杆8的快速复位，节省操作时间，便于取放恒压弹簧10。
优选的，所述限位杆5为可伸缩结构，与可移动的推杆8配合，能更加灵活且范围更大的调节限位板6与放置盒9内壁之间的距离，实现不同规格尺寸的恒压弹簧10的检测。
优选的，所述限位杆5包括设置在限位环2外侧的安装座14，所述安装座14远离限位环2的一侧通过轴承转动设有套筒15，将一轴承嵌装在安装座14上，可通过将套筒15端部与轴承的内圈或外圈焊接实现套筒15与安装座14的转动连接，所述安装座14上还设有位于套筒15内部的伸缩杆16，伸缩杆16与安装座14固定连接，无法转动，且伸缩杆14横截面为矩形结构，防止每一级杆之间的转动，所述伸缩杆16远离安装座14的一端设有贯穿套筒15且与套筒15螺纹连接的螺纹杆17，所述限位板6与螺纹杆17的端部连接，通过转动套筒15使螺纹杆17在套筒15内伸出收回，从而能更加灵活且更大范围的调整限位板6与放置盒9内壁之间的距离，实现不同规格尺寸恒压弹簧10的检测。
优选的，所述驱动环4上设有握杆18，方便转动驱动环，且可在握杆18上套装长管来增加力臂，更加省力。
优选的，所述推杆8位于滑槽3内的一端为球形面，使驱动环4底部的斜面与推杆8端部的接触更加顺滑，保证操作的流畅。
优选的，所述限位板6为弧形板，所述放置盒9靠近推杆8的一侧为弧形，在检测螺旋形的恒压弹簧10时，防止恒压弹簧10被挤压弹飞。
通过本发明代替传统的人工操作测量，有效提高测量效率，减少人员劳动强度，减少人员测量误差，模拟真实使用环境，提高测量的准确度，便于尽早发现碳刷劣化状态，避免了碳刷打火集电环环火引起的设备损坏事故。
Claims (8)
1.发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，包括底座（1）、控制系统，其特征在于：所述底座（1）中心处设有限位环（2），所述限位环（2）外壁与底座（1）内侧壁之间设有检测主体，所述底座（1）外壁板内开有环形的滑槽（3），所述滑槽（3）内设有驱动环（4），所述驱动环（4）外侧与滑槽（3）壁螺纹连接，所述滑槽（3）靠近限位环（2）一侧的截面为阶梯面，所述驱动环（4）靠近限位环（2）一侧的底部为倒锥形截面；
所述检测主体包括水平设置在限位环（2）外壁的限位杆（5），所述限位杆（5）远离限位环（2）的一端设有限位板（6），所述限位板（6）远离限位杆（5）的一侧设有与控制系统电连接的压力传感器（7），还包括设置在底座（1）内壁上的推杆（8），所述推杆（8）远离限位环（2）的一端贯穿底座（1）内壁后位于滑槽（3）内，且所述推杆（8）与底座（1）壁滑动连接，所述推杆（8）靠近限位环（2）的一端设有放置盒（9），所述放置盒（9）内放置恒压弹簧（10），所述驱动环（4）底部的倒锥形面能与推杆（8）位于滑槽（3）内的一端接触；
所述检测主体沿限位环（2）的中轴线圆形阵列有多个。
2.根据权利要求1所述发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，其特征在于：所述底座（1）内壁设有安装盒（11），所述推杆（8）位于安装盒（11）内，所述推杆（8）靠近限位环（2）的一端贯穿安装盒（11）且与安装盒（11）滑动连接，所述推杆（8）位于安装盒（11）内的部位设有与安装盒（11）内部滑动配合的滑板（12），所述推杆（8）位于安装盒（11）内的部分外套有复位弹簧（13），所述复位弹簧（13）位于滑板（12）靠近限位环（2）的一侧与安装盒（11）内壁之间。
3.根据权利要求1所述发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，其特征在于：所述限位杆（5）为可伸缩结构。
4.根据权利要求1所述发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，其特征在于：所述限位杆（5）包括设置在限位环（2）外侧的安装座（14），所述安装座（14）远离限位环（2）的一侧转动设有套筒（15），所述安装座（14）上还设有位于套筒（15）内部的伸缩杆（16），所述伸缩杆（16）远离安装座（14）的一端设有贯穿套筒（15）且与套筒（15）螺纹连接的螺纹杆（17），所述限位板（6）与螺纹杆（17）的端部连接。
5.根据权利要求1所述发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，其特征在于：所述驱动环（4）上设有握杆（18）。
6.根据权利要求1所述发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，其特征在于：所述推杆（8）位于滑槽（3）内的一端为球形面。
7.根据权利要求1所述发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，其特征在于：所述限位板（6）为弧形板。
8.根据权利要求1所述发电机转子集电环碳刷恒压弹簧压力检测装置，其特征在于：所述放置盒（9）靠近推杆（8）的一侧为弧形。
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Non-Patent Citations (1)
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