CN208428036U - 一种风力发电机集电环现场打磨装置及包括其的风电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机集电环现场打磨装置及包括其的风电机组，属于风电机组领域。用于对无需拆卸集电环罩和集电环的情况下对集电环进行现场打磨，包括磨石盒、磨石恒压簧和用于安装在磨石盒内的磨石，磨石盒的内壁与磨石的外壁相适配，用于磨石上、下移动；磨石盒的上端与磨石恒压簧连接，磨石盒的下端设置有开口，磨石恒压簧与磨石尾端接触连接；磨石恒压簧通过压紧磨石，使磨石前端与集电环紧密接触，磨石盒的一侧设置有用于固定到刷握固定块上的支撑侧壁。本实用新型针对现有的集电环打磨装置缺陷，使用安装方便的小型打磨装置，就可完成现有装配式打磨装置才能完成的功能，在保证相同打磨效果的同时，操作更加简单，携带更加方便。

Description

一种风力发电机集电环现场打磨装置及包括其的风电机组

技术领域

本实用新型涉及风电机组领域，特别是涉及风力发电机集电环现场打磨装置及包括其的风电机组。

背景技术

兆瓦级风力发电机集电环，是发电机的高故障率部件之一，经常由于磨损、维护时的磕碰、碳刷与集电环打火等原因，表面出现不光滑点，尤其是凸起的高点，会导致碳刷加速磨损，严重时甚至在短时间内磨坏碳刷。

此外，集电环在长期使用后，由于高温故障或其它原因，会发生圆度变差，作为正常维护，也需要每隔几年进行一次打磨处理。

由于风电行业的特殊性，机舱远离地面且空间狭小，大型吊装设备无法使用，现场拆装、维修集电环比较困难。现有的打磨方式，一种是人工手持磨石进行现场打磨，一种是采用装配式现场打磨装置。

采用现场人工的方法，打磨时需要人员手持磨石，利用机组离网开桨状态下发电机自转带动集电环旋转进行打磨。一方面，发电机在高速自转过程中，容易对手持磨石的操作人员造成伤害；另一方面，由于人工手持磨石，对磨石施加的压力无法恒定，容易导致集电环表面光洁度不一致、集电环失圆等问题。

现有的装配式现场打磨装置，虽然能保证打磨质量、操作较为简便，但现有装置体积相对较大，安装使用时需要拆卸集电环罩和刷架。虽然打磨装置本身使用简便，但拆、装集电环罩和刷架操作较为繁琐，对维护人员的操作水平要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安装方便、且既能够保证打磨效果又能打磨方便的风力发电机集电环现场打磨装置及包括其的风电机组。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种风力发电机集电环现场打磨装置，用于在无需拆卸集电环罩和集电环的情况下对集电环进行现场打磨，包括磨石盒、磨石恒压簧和用于安装在所述磨石盒内的磨石，所述磨石盒的内壁与所述磨石的外壁相适配，用于磨石上、下移动；

所述磨石盒的上端与所述磨石恒压簧连接，所述磨石盒的下端设置有开口，所述磨石恒压簧与磨石尾端接触连接，所述磨石恒压簧通过压紧所述磨石，使磨石前端与所述集电环紧密接触，所述磨石盒的一侧设置有用于固定到集电环刷握固定块上的支撑侧壁。

进一步地，所述支撑侧壁上设置有用于通过螺栓安装到刷握固定块上的通孔。

进一步地，所述磨石盒的上端设置有用于安装磨石恒压簧的固定卡扣。

进一步地，所述磨石盒的上端设置有开口，所述磨石恒压簧有多个不同规格的替换件。

进一步地，所述磨石恒压簧的形状和簧片类型与碳刷恒压簧相同。

进一步地，所述磨石前端设置有与所述集电环外径相匹配的弧形凹槽。

进一步地，所述磨石尾端设置有与所述磨石恒压簧的卷曲部分相适应的圆弧形凹槽。进一步地，所述磨石为长方体结构，所述磨石的前端和/或尾端设有凹槽，所述磨石盒的内壁与所述磨石紧密接触。

进一步地，所述磨石的宽度不小于集电环环壁的厚度。另一方面，提供一种风电机组，包括刷握固定块和刷握固定螺栓，包括所述的风力发电机集电环现场打磨装置，所述支撑侧壁通过刷握固定螺栓安装在所述刷握固定块上。

由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

(1)本实用新型针对现有的风力发电机集电环打磨装置缺陷，使用安装方便的、更为简洁的小型打磨装置，可以在无需拆卸集电环罩和集电环的情况下对集电环进行现场打磨，完成现有装配式打磨装置才能完成的功能，在保证相同打磨效果的同时，操作更加简单，携带更加方便。

(2)本实用新型根据现有碳刷、刷握的安装结构和工作模式，结合集电环现场打磨需求而设计，通过设计便携式的简易装置，实现了在风电机组机舱内对发电机集电环的均匀、高效打磨。

(3)本实用新型包含三个部件，体积小，携带方便；借用集电环刷架实现精确定位，安装方便，无需拆卸集电环罩和集电环等复杂操作，对操作人员技术要求低，便于普及；采用磨石恒压簧替代人工对磨石施加压力，压力均匀、打磨精度高；实际打磨过程中，无需人工参与，有效保障了操作人员的安全。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是现有技术的碳刷、刷握的安装结构示意图；

图2是本实用新型的风力发电机集电环现场打磨装置结构示意图；

图3是本实用新型的磨石剖面结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种风力发电机集电环现场打磨装置的实施例，如图2、图3所示，用于在无需拆卸集电环罩和集电环的情况下对集电环进行现场打磨，包括磨石盒7、磨石恒压簧9和用于安装在磨石盒7内的磨石，磨石盒7的内壁与磨石8的外壁相适配用于磨石8上、下移动；磨石盒7的上端与磨石恒压簧9连接，磨石盒7的下端设置有开口，开口用于磨石盒7内的磨石8前端伸出并与集电环6接触，磨石恒压簧9与磨石8尾端接触连接，磨石恒压簧9通过压紧磨石8，使磨石前端与集电环6紧密接触，磨石盒7的一侧设置有用于固定到集电环刷握固定块1上的支撑侧壁。

本实用新型在使用时，在刷握固定块1上原来刷握5的位置，用刷握固定螺栓2固定磨石盒7。磨石8安装在磨石盒7内，通过安装在磨石盒7内的磨石恒压簧9压紧磨石。磨石8尾端在磨石恒压簧9的作用下，磨石8前端与集电环6紧密接触，控制机组在变流器、发电机断电情况下开桨，利用机组开桨后传动链带动发电机转子机械旋转，实现磨石8与集电环6的相对运动，磨石8在磨石恒压簧9的恒定压力下，实现对集电环6表面的恒压力均匀打磨。

现有的碳刷、刷握的安装结构如图1所示，刷握固定块1固定在刷架上。刷握5通过刷握固定螺栓2安装在刷握固定块1上。碳刷4通过尾部凹槽与碳刷恒压簧3接触，在碳刷恒压簧3的作用下，其前端与集电环6环面接触。本实用新型根据现有的碳刷、刷握的安装结构，结合集电环现场打磨需求而设计，通过设计便携式的简易装置，实现了在风电机组机舱内对发电机集电环的均匀、高效打磨。

本实用新型包含磨石、磨石盒、磨石恒压簧三个部件，体积小，携带方便；借用集电环刷架实现精确定位，安装方便，无需拆卸集电环罩和集电环等复杂操作，对操作人员技术要求低，便于普及；采用磨石恒压簧替代人工对磨石施加压力，压力均匀、打磨精度高；实际打磨过程中，无需人工参与，有效保障了操作人员的安全。

进一步地，支撑侧壁上设置有用于通过螺栓2安装到刷握固定块1上的通孔。通孔的尺寸根据标准螺栓进行系列化制作，与刷握上对应功能的孔相同，可用刷握的固定螺栓将支撑侧壁连接到刷握固定块上。

为了方便安装磨石恒压簧，磨石盒7的上端设置有用于安装磨石恒压簧9的固定卡扣。

为了方便安装和使用，磨石盒7的上端可以设置有开口，磨石恒压簧9可以有多个不同规格的替换件，根据需要打磨的集电环情况选择相应的磨石恒压簧。

进一步地，磨石恒压簧9的形状和簧片类型可以与碳刷恒压簧3相同。磨石恒压簧可安装在磨石盒内，形状和簧片类型与碳刷恒压簧相同，宽度与磨石尾部的凹槽宽度相匹配，其卷曲部分可压在圆弧形凹槽内。

为了更加均匀的打磨集电环，磨石8前端可以设置有与集电环6外径相匹配的弧形凹槽82。磨石前端根据要打磨的集电环外径，预先打磨成弧形，其半径与集电环环面的半径相等。

为了使磨石恒压簧对磨石的压力更加稳定，磨石8尾端可以设置有与磨石恒压簧9的卷曲部分相适应的圆弧形凹槽81。圆弧形凹槽可防止磨石恒压簧随便移动。进一步地，如图3所示，磨石8可以为长方体结构，磨石8的前端和/或尾端可以设有凹槽，磨石盒7的内壁与磨石8紧密接触。磨石盒的内壁与磨石紧密接触可以保证磨石受力均匀，打磨更加均匀，长方形的结构制作简单，时磨石和集电环的受力更加均匀。

为了方便对集电环环面进行整体打磨，磨石8的宽度不小于集电环6环壁的厚度。本实用新型的工作原理如下：

1)实际工作时，将需要打磨的集电环环面对应的一个碳刷及刷握取下，用其自带的刷握固定螺栓安装本实用新型的现场打磨装置。

2)将需要打磨的集电环环上的其它碳刷取出，防止出现磨损。

3)调整磨石盒的角度，放入磨石，并根据打磨需要的力度，选择磨石恒压簧。

4)控制机组在变流器、发电机断电情况下开桨，利用机组开桨后传动链带动发电机转子机械旋转，实现磨石与集电环的相对运动。

5)磨石在磨石恒压簧的恒定压力下，实现对集电环表面的恒压力均匀打磨。

本实用新型根据现有的碳刷、刷握的安装结构，将磨石盒安装在原来刷握的位置上，结合集电环现场打磨需求，合理设计磨石的尺寸和形状，仅包含磨石、磨石盒、磨石恒压簧三个部件，体积小，携带方便；借用集电环刷架实现精确定位，安装方便，无需拆卸集电环罩和集电环等复杂操作，对操作人员技术要求低，便于普及；采用磨石恒压簧替代人工对磨石施加压力，压力均匀、打磨精度高；实际打磨过程中，无需人工参与，有效保障了操作人员的安全。

虽然本实用新型是根据碳刷的结构进行改进，但设计合理，不仅充分考虑了集电环打磨的使用环境，而且合理利用使用环境，通过简单的改进解决了现有技术中打磨困难的问题。本实用新型在机组变流器、发电机断电情况下开浆，合理利用机组开浆后传动链带动发电机转子旋转，实现磨石与集电环的相对运动，从而完成现场打磨。

另一方面，提供一种风电机组，包括刷握固定块1和刷握固定螺栓2，包括上述的风力发电机集电环现场打磨装置，支撑侧壁通过刷握固定螺栓2安装在刷握固定块1上。

本实用新型采用与碳刷、刷握及恒压簧结构和形状类似的打磨装置构，借用集电环刷架上用于固体刷握的螺栓，实现快速安装，均匀打磨。通过简单、实用的改进，可在现有风力发电机碳刷装置上进行安装，装置小巧，拆装和携带方便，可实现对集电环的均匀打磨。本实用新型结构简单，且在风力发电机上更具有适用性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，用于在无需拆卸集电环罩和集电环的情况下对集电环进行现场打磨，包括磨石盒、磨石恒压簧和用于安装在所述磨石盒内的磨石，所述磨石盒的内壁与所述磨石的外壁相适配，用于磨石上、下移动；

所述磨石盒的上端与所述磨石恒压簧连接，所述磨石盒的下端设置有开口，所述磨石恒压簧与磨石尾端接触连接，所述磨石恒压簧通过压紧所述磨石，使磨石前端与所述集电环紧密接触，所述磨石盒的一侧设置有用于固定到集电环刷握固定块上的支撑侧壁。

2.根据权利要求1所述的风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，所述支撑侧壁上设置有用于通过螺栓安装到刷握固定块上的通孔。

3.根据权利要求1所述的风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，所述磨石盒的上端设置有用于安装磨石恒压簧的固定卡扣。

4.根据权利要求3所述的风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，所述磨石盒的上端设置有开口，所述磨石恒压簧有多个不同规格的替换件。

5.根据权利要求1所述的风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，所述磨石恒压簧的形状和簧片类型与集电环的碳刷恒压簧相同。

6.根据权利要求1所述的风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，所述磨石前端设置有与所述集电环外径相匹配的弧形凹槽。

7.根据权利要求1所述的风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，所述磨石尾端设置有与所述磨石恒压簧的卷曲部分相适应的圆弧形凹槽。

8.根据权利要求1至7任一所述的风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，所述磨石为长方体结构，所述磨石的前端和/或尾端设有凹槽，所述磨石盒的内壁与所述磨石紧密接触。

9.根据权利要求1至7任一所述的风力发电机集电环现场打磨装置，其特征在于，所述磨石的宽度不小于集电环环壁的厚度。

10.一种风电机组，包括刷握固定块和刷握固定螺栓，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的风力发电机集电环现场打磨装置，所述支撑侧壁通过刷握固定螺栓安装在所述刷握固定块上。