CN205846939U - 集成双馈风力发电机碳刷架总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成双馈风力发电机碳刷架总成，包括总成支架、若干集成碳刷组件和接地刷架组件，集成碳刷组件和接地刷架组件均固定在总成支架上，总成支架包括第一弯板和第二弯板，第一弯板和第二弯板之间设有两个支撑杆，集成碳刷组件的两端固定在支撑杆上，接地刷架组件固定在第二弯板上，第二弯板上设有若干支撑站脚，集成碳刷组件包括一体式碳刷，该一体式碳刷的一端与导电环表面接触。本实用新型采用一体化的碳刷代替现有技术中的多碳刷组合结构，解决了压力不均的问题，降低了高温、打火、灼伤导电环表面等故障的发生率；总成支架的结构起到固定作用，防止在工作状态下因振动导致电气故障的发生。

Description

集成双馈风力发电机碳刷架总成

技术领域

本实用新型涉及发电机配件设备领域，特别是指一种集成双馈风力发电机碳刷架总成。

背景技术

目前风电场所所用的碳刷装置均为多个碳刷组合工作形式的结构，因多个碳刷组合工作形式的结构是由多个碳刷组装在多个刷盒固定体内而成，在正常使用下存在以下问题：压力不均，会导致产品在使用过程中部分碳刷电流过载，易产生高温、打火、灼伤导电环表面等故障发生；故障点太多，目前市场2MW碳刷每道环有6个碳刷接触点，接触点多存在过载电流不均、电阻率高、碳刷磨损长短不一致、发热、膨胀等，导致故障率高；多碳刷分散装配，不具备整体性，碳刷在刷盒支撑架上存在独立受力，设备在高速运转时易产生振动，导致碳刷与滑环面的间歇性接触，易导致打火现象的故障发生。

实用新型内容

本实用新型提出一种集成双馈风力发电机碳刷架总成，解决了现有技术中压力不均，会导致产品在使用过程中部分碳刷电流过载，易产生高温、打火、灼伤导电环表面等故障。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种集成双馈风力发电机碳刷架总成，包括总成支架、若干集成碳刷组件和接地刷架组件，所述集成碳刷组件和所述接地刷架组件均固定在所述总成支架上，所述总成支架包括第一弯板和第二弯板，所述第一弯板和第二弯板之间设有两个支撑杆，所述集成碳刷组件的两端固定在所述支撑杆上，所述接地刷 架组件固定在所述第二弯板上，所述第二弯板上设有若干支撑站脚，所述集成碳刷组件包括一体式碳刷，该一体式碳刷的一端与导电环表面接触。

进一步的，所述第一弯板和第二弯板均为弧形面板结构，所述第一弯板和第二弯板平行设立，所述支撑杆通过螺栓固定与所述第一弯板和所述第二弯板固定。

进一步的，所述接地刷架组件包括固定在所述第二弯板上的安装套以及固定在所述安装套内的刷握，所述安装套两侧分别设有银合金碳刷。

进一步的，所述集成碳刷组件包括一体式碳刷和刷盒，所述碳刷固定在所述刷盒内，所述一体式碳刷包括碳刷刷体，所述刷盒包括刷盒盒体，所述刷盒盒体两侧分别设有一个向外延伸的第一固定组件和第二固定组件，所述刷盒盒体设有通孔，所述碳刷刷体的一端从该通孔中伸出，接触导电环表面，所述碳刷刷体的另一端固定有导线，所述碳刷刷体在所述导线两侧分别设有一个压槽，所述导线的末端设有开口接头，所述开口接头固定在所述第一固定组件上；所述刷盒盒体的顶部两侧分别设有一个恒压簧，所述恒压簧嵌入到所述压槽内；所述碳刷刷体的侧面固定有触点开关挡钩，所述触点开关挡钩设在所述压槽的下方。

进一步的，所述碳刷刷体采用石墨制成，所述开口接头采用铜管制成，所述开口接头的个数为2。所述开口接头的顶部设有U型槽，所述第一固定组件上设有一个螺栓孔，所述开口接头分别设在该螺栓孔的两侧，通过螺栓固定在所述第一固定组件上。

进一步的，所述第一固定组件和所述第二固定组件的下方均设有突起部，所述突起部上铰接有锁紧头，所述锁紧头通过螺栓与所述第一固定组件和所述第二固定组件固定后形成圆孔。

进一步的，所述刷盒盒体上设有与所述触点开关挡钩相对应的钩槽，所述第二固定组件上固定有触臂旋转杆，所述触臂旋转杆连接触臂，所述触臂旋转杆竖直方向设有一个铆销，该铆销的顶部连接有弹簧的一端，所述弹簧的另一端通过弹簧固定件固定在所述第二固定组件上；所述第二固定组件上还设有开口销，该开口销处于所述触臂旋转杆的下方。

进一步的，所述导线的外侧设有透明套管，所述套管表面设有编织线，所述导线的数量为8。

进一步的，所述碳刷刷体侧面设有竖直方向的出灰槽，所述出灰槽的个数为N，N大于等于1，N为整数。

进一步的，所述碳刷刷体与所述导电环接触的一端设有圆弧形凹槽。

本实用新型的有益效果在于：采用一体化的碳刷代替现有技术中的多碳刷组合结构，解决了压力不均的问题，降低了高温、打火、灼伤导电环表面等故障的发生率；总成支架的结构起到固定作用，防止在工作状态下因振动导致电气故障的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型集成双馈风力发电机碳刷架总成的结构示意图；

图2为图1中AA剖视图；

图3为图1中BB剖视图；

图4为图1的左视图；

图5为图1中集成碳刷组件的主视图；

图6为图1中集成碳刷组件的后视图；

图7为图5中一体式碳刷的主视图；

图8为图5中一体式碳刷的左视图；

图9为图5中刷盒的主视图；

图10为图5中刷盒的俯视图；

图11为图1中总成支架的结构示意图。

图中，1-刷盒；2-恒压簧；3-一体式碳刷；4-第一固定组件；5-导线；6-第二固定组件；7-触点开关挡钩；8-触臂；9-触臂旋转杆；10-锁紧头；11-弹簧固定件；12-开口销；13-铆销；14-弹簧；15-碳刷刷体；16-压槽；17-开口接头；18-出灰槽；19-套管；20-刷盒盒体；21-钩槽；22-通孔；23-总成支架；24-集成碳刷组件；25-接地刷架组件；26-第一弯板；27-第二弯板；28-支撑杆；29-支撑站脚；30-安装套；31-刷握；32-银合金碳刷；33-接线组件；34-接线盒；35-接线排。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图9所示，本实用新型提出了一种集成双馈风力发电机碳刷架总成，包括总成支架23、若干集成碳刷组件24和接地刷架组件25，集成碳刷组件24和接地刷架组件25均固定在总成支架23上，总成支架23包括第一弯板26和第二弯板27，第一弯板26和第二弯板27之间设有两个支撑杆28，集成碳刷组件24的两端固定在支撑杆28上，接地刷架组件25固定在第二弯板27上，第二弯板27上设有若干支撑站脚29，集成碳刷组件24包括一体式碳刷3，该一体式碳刷3的一端与导电环表面接触。

在本实施例中，支撑站脚29的个数为3，三个支撑站脚对整个总成系统起到固定作用。

第一弯板26和第二弯板27均为弧形面板结构，第一弯板26和第二弯板27平行设立，支撑杆28通过螺栓固定与第一弯板26和第二弯板27固定。第一弯板26和第二弯板27采用钢板制成。

接地刷架组件25包括固定在第二弯板27上的安装套30以及固定在安装套30内的刷握31，安装套30两侧分别设有银合金碳刷32。

在第二弯板27的一端设有接线组件33，接线组件33包括接线盒34，接线盒34内设有接线排35；接线组件33通过螺栓固定在第二弯板27上。

在本实施例中，集成碳刷组件24的个数为3，每个集成碳刷组件24之间的距离为100mm。三个集成碳刷组件24均匀分布在支撑杆28上。

集成碳刷组件24与接地碳刷组件25之间的距离为77.5mm。

在本实施例中，第一弯板26的面板面积比第二弯板27的面板面积小，第一弯板26为内环半径182mm，外环半径242mm，弯曲角度为86°的弧形板结构。第二弯板27为内环半径172mm，外环半径242mm，弯曲角度为136°的弧形板结构。

集成碳刷组件24包括一体式碳刷3和刷盒1，一体式碳刷3固定在刷盒1内，一体式碳刷3包括碳刷刷体15，刷盒1包括刷盒盒体20，刷盒盒体20两侧分别设有一个向外延伸的第一固定组件4和第二固定组件6，刷盒盒体20设有通孔22，碳刷刷体15的一端从该通孔22中伸出，接触导电环表面，碳刷刷体15的另一端固定有导线5，碳刷刷体15在导线5两侧分别设有一个压槽16，导线5的末端设有开口接头17，开口接头17固定在第一固定组件4上；刷盒盒体20的顶部两侧分别设有一个恒压簧2，恒压簧2嵌入到压槽16内；碳刷刷体15的侧面固定有触点开关挡钩7，触点开关挡钩7设在压槽16的下方。

在本实施例中，碳刷刷体15在恒压簧2的压力作用下，其与导电环充分接触，起到电流输入输出的作用，是利用导电环的滑动接触、在固定轴转动部件与滑动部件之间传递电流输电装置。

碳刷刷体15具体的长宽高尺寸为120mm*42mm*100mm；碳刷刷体15与导电环接触的一端设有半径为160mm的圆弧形凹槽。

碳刷刷体15采用石墨制成，开口接头17采用铜管制成，开口接头的个数为2。

开口接头17的顶部设有U型槽，第一固定组件4上设有一个螺栓孔，开口接头17分别设在该螺栓孔的两侧，通过螺栓固定在第一固定组件4上。通过螺栓紧密固定，能够防止开口接头脱落。

第一固定组件4和第二固定组件6的下方均设有突起部，突起部上铰接有锁紧头10，锁紧头10通过螺栓与第一固定组件4和第二固定组件6固定后形成圆孔。圆孔的大小与支撑杆28的粗细相对应，圆孔内设有内齿结构，用于固定支撑杆28，锁紧头10可以在突起部转动。

第一固定组件4上还设有若干螺孔。第一固定组件4、第二固定组件6和刷盒盒体20为一体成型结构。具体的，第一固定组件4和第二固定组件6采用黄铜制成。

刷盒盒体20的顶部两侧分别设有一个竖直方向的固定板，恒压簧2固定在该固定板上。

刷盒盒体20上设有与触点开关挡钩7相对应的钩槽21，第二固定组件6上固定有触臂旋转杆9，触臂旋转杆9连接触臂8，触臂旋转杆9竖直方向设有一个铆销13，该铆销13的顶部连接有弹簧14的一端，弹簧14的另一端通过弹簧固定件11固定在第二固定组件6上；第二固定组件6上还设有开口销12，该开口销12处于触臂旋转杆9的下方。

触点开关挡钩7的顶部设有水平方向的钩部，随着碳刷刷体15的磨损，触点开关挡钩7上的钩部会逐渐下降，触点开关挡钩7会顺着钩槽21向下移动，当钩部达到触臂8所在的位置，通过触臂8和触臂旋转杆9带动铆销13转动，而铆销13会带动弹簧14，从而达到告警的目的。

具体的，弹簧固定件11为M3*8外六角螺栓、平垫和弹垫。第二固定组件6上设有相应的螺栓孔。

导线5的外侧设有透明套管19，套管19表面设有编织线，导线的数量为8。

碳刷刷体15安装在刷盒1内，导线5连接碳刷刷体15起到输送电流的作用，套管19套在导线5上起到与其它部件的隔离和绝缘的效果，开口接头17联接在导线5上起到与外部电源接通的作用。整个联接过程要求稳固和牢靠。使产品在工作状态下不引起因振动而导致松动脱落现象的电气故障的发生。

碳刷刷体15侧面设有竖直方向的出灰槽18，出灰槽18的个数为N，N大于等于1，N为整数。

触点开关挡钩7采用不锈钢板制成。

刷盒盒体20的下方设有半径为164mm的圆弧形结构，碳刷刷体15一侧裸露在刷盒盒体20外部。刷盒盒体20的高度为80mm。

具体，经过实验测试，得出导电环的额定电压为450v，额定电流为860A，短时最大电流960A，耐工频电压6000V试验1min，一体式碳刷3的压力为200CN/㎝²；银合金碳刷32的压力为250CN/㎝²。

本实用新型采用传输电流用的一体式碳刷结构，软导线引出电流，突破了小碳刷、小电流传输电压不稳的技术缺陷。本实用新型解决多点接触压力不均，部分电流过载等问题，维护更换碳刷易操作，整体装配防震动，装配方便。

每个集成碳刷组件24都具有告警的功能，解决了导电环多点报警的技术问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：包括总成支架(23)、若干集成碳刷组件(24)和接地刷架组件(25)，所述集成碳刷组件(24)和所述接地刷架组件(25)均固定在所述总成支架(23)上，所述总成支架(23)包括第一弯板(26)和第二弯板(27)，所述第一弯板(26)和第二弯板(27)之间设有两个支撑杆(28)，所述集成碳刷组件(24)的两端固定在所述支撑杆(28)上，所述接地刷架组件(25)固定在所述第二弯板(27)上，所述第二弯板(27)上设有若干支撑站脚(29)，所述集成碳刷组件(24)包括一体式碳刷(3)，该一体式碳刷(3)的一端与导电环表面接触。

2.根据权利要求1所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述第一弯板(26)和第二弯板(27)均为弧形面板结构，所述第一弯板(26)和第二弯板(27)平行设立，所述支撑杆(28)通过螺栓固定与所述第一弯板(26)和所述第二弯板(27)固定。

3.根据权利要求1或2所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述接地刷架组件(25)包括固定在所述第二弯板(27)上的安装套(30)以及固定在所述安装套(30)内的刷握(31)，所述安装套(30)两侧分别设有银合金碳刷(32)。

4.根据权利要求1所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述集成碳刷组件(24)包括一体式碳刷(3)和刷盒(1)，所述一体式碳刷(3)固定在所述刷盒(1)内，所述一体式碳刷(3)包括碳刷刷体(15)，所述刷盒(1)包括刷盒盒体(20)，所述刷盒盒体(20)两侧分别设有一个向外延伸的第一固定组件(4)和第二固定组件(6)，所述刷盒盒体(20)设有通孔(22)，所述碳刷刷体(15)的一端从该通孔(22)中伸出，接触导电环表面，所述碳刷刷体(15)的另一端固定有导线(5)，所述碳刷刷体(15)在所述导线(5)两侧分别设有一个压槽(16)，所述导线(5)的末端设有开口接头(17)，所述开口接头(17)固定在所述第一固定组件(4)上；所述刷盒盒体(20)的顶部两侧分别设有一个恒压簧(2)，所述恒压簧(2)嵌入到所述压槽(16)内；所述碳刷刷体(15)的侧面固定有触点开关挡钩(7)，所述触点开关挡钩(7)设在所述压槽(16)的下方。

5.根据权利要求4所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述碳刷刷体(15)采用石墨制成，所述开口接头(17)采用铜管制成，所述开口接头的个数为2；所述开口接头(17)的顶部设有U型槽，所述第一固定组件(4)上设有一个螺栓孔，所述开口接头(17)分别设在该螺栓孔的两侧，通过螺栓固定在所述第一固定组件(4)上。

6.根据权利要求4所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述第一固定组件(4)和所述第二固定组件(6)的下方均设有突起部，所述突起部上铰接有锁紧头(10)，所述锁紧头(10)通过螺栓与所述第一固定组件(4)和所述第二固定组件(6)固定后形成圆孔。

7.根据权利要求4所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述刷盒盒体(20)上设有与所述触点开关挡钩(7)相对应的钩槽(21)，所述第二固定组件(6)上固定有触臂旋转杆(9)，所述触臂旋转杆(9)连接触臂(8)，所述触臂旋转杆(9)竖直方向设有一个铆销(13)，该铆销(13)的顶部连接有弹簧(14)的一端，所述弹簧(14)的另一端通过弹簧固定件(11)固定在所述第二固定组件(6)上；所述第二固定组件(6)上还设有开口销(12)，该开口销(12)处于所述触臂旋转杆(9)的下方。

8.根据权利要求4所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述导线(5)的外侧设有透明套管(19)，所述套管(19)表面设有编织线，所述导线的数量为8。

9.根据权利要求4所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述碳刷刷体(15)侧面设有竖直方向的出灰槽(18)，所述出灰槽(18)的个数为N，N大于等于1，N为整数。

10.根据权利要求4所述的集成双馈风力发电机碳刷架总成，其特征在于：所述碳刷刷体(15)与所述导电环接触的一端设有圆弧形凹槽。