CN213094018U - 一种发电机集电环碳刷预磨损装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机集电环碳刷预磨损装置，包括动力传输机构、固定装置、驱动电机和变频器，所述变频器和驱动电机电性相连，所述驱动电机和动力传输机构输入端相连，所述固定装置和动力传输机构输出端相连；所述动力传输机构由驱动皮带轮、传动皮带和从动皮带轮组成，所述驱动皮带轮套置于驱动电机的电机轴上，所述从动皮带轮通过传动皮带和驱动皮带轮相连接，所述从动皮带轮内套置有皮带轮轴；所述固定装置由碳刷架、固定外箱体、碳粉收集盒、集电环、集电环转轴和可拆卸固定座组成。本实用新型将碳刷预磨损工艺从风机机舱搬到了车间，使更换碳刷后的风机停机空转时间由24h降为0h，既改善了维修人员作业环境，也取得了重大经济效益。

Description

一种发电机集电环碳刷预磨损装置

技术领域

本实用新型涉及碳刷预磨损技术领域，具体为一种发电机集电环碳刷预磨损装置。

背景技术

因碳刷安装工艺差或磨损原因引起的隐患危害性极大，直接会造成集电环打火放电，因此碳刷的更换是周期性工作，不可替代；1.5MW风力发电机组更换发电机相碳刷后风机必须限转速600rpm预磨碳刷24小时后才能启机发电，对电量影响较大。更换碳刷后的预磨损工艺需要检修人员在风机机舱作业和观察约1h，人员所处作业环境差。

据统计，本公司2018年-2019年共更换相碳刷为1620个，共135台次(每台风机为12个相碳刷，通常为12个整体更换)；更换接地碳刷164个，共41 台次；造成停机时长3240h，年均电量损失170万kwh。而目前市场上没有碳刷预磨损工艺加工专用设备。

实用新型内容

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种发电机集电环碳刷预磨损装置，其将碳刷预磨损工艺从风机机舱搬到了车间，使更换碳刷后的风机停机空转时间由24h降为0h，既改善了维修人员作业环境，也取得了重大经济效益。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种发电机集电环碳刷预磨损装置，其特征在于，包括动力传输机构、固定装置、驱动电机和变频器，所述变频器和驱动电机电性相连，所述驱动电机和动力传输机构输入端相连，所述固定装置和动力传输机构输出端相连；所述动力传输机构由驱动皮带轮、传动皮带和从动皮带轮组成，所述驱动皮带轮套置于驱动电机的电机轴上，所述从动皮带轮通过传动皮带和驱动皮带轮相连接，所述从动皮带轮内套置有皮带轮轴；所述固定装置由碳刷架、固定外箱体、碳粉收集盒、集电环、集电环转轴和可拆卸固定座组成，所述固定外箱体一侧面上开有穿孔，所述皮带轮轴一端通过穿孔穿进固定外箱体内，集电环转轴置于固定外箱体内，所述集电环转轴一端和皮带轮轴一端可拆卸连接，所述皮带轮轴一端上套置有可拆卸固定座，所述集电环转轴另一端上套置有可拆卸固定座，所述可拆卸固定座的两端通过螺丝和固定外箱体连接，所述可拆卸固定座位于固定外箱体内，集电环套置于集电环转轴上，且位于固定外箱体内，所述碳粉收集盒置于固定外箱体内底部，且位于集电环的正下方，所述碳刷架固定置于固定外箱体内，且位于集电环正上方，所述碳刷架上带有用于检测碳刷磨损信号的微动开关，所述碳刷架上设置有接地碳刷安装位置以及相碳刷安装位置。

优选地，所述动力传输机构外侧设置有保护壳；

优选地，所述驱动皮带轮和从动皮带轮外侧面上均置有皮带凹槽；

优选地，所述可拆卸固定座的中间段为半圆形板；

优选地，所述碳粉收集盒为抽屉式结构。

本实用新型的有益效果在于：将碳刷预磨损工艺从风机机舱搬到了车间，使更换碳刷后的风机停机空转时间由24h降为0h，既改善了维修人员作业环境，也取得了重大经济效益。

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为本实用新型提供的一种发电机集电环碳刷预磨损装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种发电机集电环碳刷预磨损装置动力传输机构的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种发电机集电环碳刷预磨损装置从动皮带轮的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种发电机集电环碳刷预磨损装置集电环固定机构的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种发电机集电环碳刷预磨损装置的电路图；

附图标记说明：

动力传输机构1、固定装置2、驱动电机3、变频器4、驱动皮带轮5、传动皮带6、从动皮带轮7、碳刷架8、固定外箱体9、碳粉收集盒10、集电环 11、集电环转轴12、可拆卸固定座13。

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做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1-5所示，一种发电机集电环碳刷预磨损装置，包括动力传输机构1、固定装置2、驱动电机3和变频器4，所述变频器4和驱动电机3电性相连，所述驱动电机3和动力传输机构1输入端相连，所述固定装置2和动力传输机构1输出端相连；所述动力传输机构1由驱动皮带轮5、传动皮带6和从动皮带轮7组成，所述驱动皮带轮5套置于驱动电机3的电机轴上，所述从动皮带轮7通过传动皮带6和驱动皮带轮5相连接，所述从动皮带轮7内套置有皮带轮轴；所述固定装置2由碳刷架8、固定外箱体9、碳粉收集盒10、集电环11、集电环转轴12和可拆卸固定座13组成，所述固定外箱体9一侧面上开有穿孔，所述皮带轮轴一端通过穿孔穿进固定外箱体9内，集电环转轴12置于固定外箱体9内，所述集电环转轴12一端和皮带轮轴一端可拆卸连接，所述皮带轮轴一端上套置有可拆卸固定座13，所述集电环转轴12另一端上套置有可拆卸固定座13，所述可拆卸固定座13的两端通过螺丝和固定外箱体9连接，所述可拆卸固定座13位于固定外箱体9内，集电环11套置于集电环转轴12上，且位于固定外箱体9内，所述碳粉收集盒10置于固定外箱体9内底部，且位于集电环11的正下方，所述碳刷架8固定置于固定外箱体9内，且位于集电环11正上方，所述碳刷架8上带有用于检测碳刷磨损信号的微动开关，所述碳刷架8上设置有接地碳刷安装位置以及相碳刷安装位置。

进一步，所述动力传输机构1外侧设置有保护壳；对动力传输机构1进行保护，避免断裂损坏；

进一步，所述驱动皮带轮5和从动皮带轮7外侧面上均置有皮带凹槽；对传动皮带6进行限位，避免跑偏；

进一步，所述可拆卸固定座13的中间段为半圆形板，以便套在集电环转轴12或者皮带轮轴上，便于对其进行安装固定；

进一步，所述碳粉收集盒10为抽屉式结构；便于将其抽出进行清理。

使用时，预先将集电环11进行车床打磨，使其表面光滑度符合标准要求；将打磨好的集电环11进行底座固定；将固定牢固的集电环11安装在集电环转轴12上；集电环11一侧额外加装大小与集电环11匹配圆形法兰，仿真发电机转子轴颈，用于接地碳刷预磨损装置；

将变频器4接通电源，将微动开关接入供电侧主回路，控制主回路接触器动作；

对集电环11碳刷预磨损时，将碳刷安装在碳刷架8上，打开电源，驱动电机3工作，并带动驱动皮带轮5旋转，驱动皮带轮5通过传动皮带6带动从动皮带轮7旋转，从动皮带轮7上的皮带轮轴旋转，并带动集电环转轴12旋转，集电环转轴12带动集电环11旋转，可根据不同的需求调节驱动电机3转速，进而实现对集电环11碳刷的预磨损；碳粉收集盒10对磨掉的碳粉进行收集；

为避免碳刷过量磨损，损伤集电环11，通过微动开关将碳刷磨损信号接入供电侧主回路，控制主回路接触器动作，即当碳刷长度低于20MM时，其碳刷架8自带微动开关开闭触点断开，主回路接触器线圈失电，主回路电源断开，驱动电机3停止运转；

集电环转轴12和皮带轮轴可拆卸连接，进而可通过对可拆卸固定座13的的拆装实现对集电环11的拆装，进而便于对集电环11进行安拆，以便对不同厂家发电机集电环11的替换，同时实现不同厂家、不同型号碳刷预磨损功能。

本实用新型的设计采用恒频或调频变频器4控制电机转速，可实现电机恒转速转动；采用自带微动开关碳刷刷架，通过碳刷磨损信号控制主回路通断，可实现对集电环11的自动保护；集电环11安装方式简单，可以实现不同厂家发电机集电环11的替换，同时实现不同厂家、不同型号碳刷预磨损功能；采用皮带轮与皮带的软连接方式可以减少设备故障率、振动，便于后期维护保养，可以在不同区域组装拆卸与更换，方便运输、组装流程简单、操作易上手；固定外箱体9部分加装抽屉式碳粉收集盒10，可用于设备日常的维护保养使用；驱动电机3通过变频器4变频启动，空气开关实现过载保护，设备外壳可靠接地，保证设备运行安全可靠。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种发电机集电环碳刷预磨损装置，其特征在于，包括动力传输机构、固定装置、驱动电机和变频器，所述变频器和驱动电机电性相连，所述驱动电机和动力传输机构输入端相连，所述固定装置和动力传输机构输出端相连；所述动力传输机构由驱动皮带轮、传动皮带和从动皮带轮组成，所述驱动皮带轮套置于驱动电机的电机轴上，所述从动皮带轮通过传动皮带和驱动皮带轮相连接，所述从动皮带轮内套置有皮带轮轴；所述固定装置由碳刷架、固定外箱体、碳粉收集盒、集电环、集电环转轴和可拆卸固定座组成，所述固定外箱体一侧面上开有穿孔，所述皮带轮轴一端通过穿孔穿进固定外箱体内，集电环转轴置于固定外箱体内，所述集电环转轴一端和皮带轮轴一端可拆卸连接，所述皮带轮轴一端上套置有可拆卸固定座，所述集电环转轴另一端上套置有可拆卸固定座，所述可拆卸固定座的两端通过螺丝和固定外箱体连接，所述可拆卸固定座位于固定外箱体内，集电环套置于集电环转轴上，且位于固定外箱体内，所述碳粉收集盒置于固定外箱体内底部，且位于集电环的正下方，所述碳刷架固定置于固定外箱体内，且位于集电环正上方，所述碳刷架上带有用于检测碳刷磨损信号的微动开关，所述碳刷架上设置有接地碳刷安装位置以及相碳刷安装位置。

2.根据权利要求1所述的一种发电机集电环碳刷预磨损装置，其特征在于，所述动力传输机构外侧设置有保护壳。

3.根据权利要求1所述的一种发电机集电环碳刷预磨损装置，其特征在于，所述驱动皮带轮和从动皮带轮外侧面上均置有皮带凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种发电机集电环碳刷预磨损装置，其特征在于，所述可拆卸固定座的中间段为半圆形板。

5.根据权利要求1所述的一种发电机集电环碳刷预磨损装置，其特征在于，所述碳粉收集盒为抽屉式结构。

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