CN214428887U - 一种风力发电机滑环 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种风力发电机滑环，其包括左端盖、右端盖以及转动连接在左端盖和右端盖上的旋转轴，旋转轴上套设并固定有多个间隔设置的绝缘套筒，相邻两个绝缘套筒之间的旋转轴上套设并固定有集电环，左端盖和右端盖之间还设有刷杆、刷杆上对应每个集电环处均设有固定架，固定架上转动连接有刷架，刷架与刷杆的轴线相互平行，刷架远离固定架的一端设有碳刷，碳刷朝向集电环延伸并与集电环外周面贴设，碳刷与集电环之间设置有用于限制碳刷端部与集电环自由分离的限位组件。本申请具有提高碳刷与集电环接触稳定性的效果。

Description

一种风力发电机滑环

技术领域

本申请涉及风力发电机技术领域，尤其是涉及一种风力发电机滑环。

背景技术

随着我国对风力发电系统的不断发展，风电行业对滑环的可靠性和寿命有了更高的要求，滑环作为风力发电机上重要组成部件，实现系统的电源、温度反馈、控制总线等信号在执行机构与控制系统之间的电气连接；由于轮毂随桨叶旋转和其他因素共同作用导致振动比较大，这样就对导电及信号传输的抗振性要求较高。

如公告号为CN207368394U的中国发明专利公布的一种陆上风力发电机用变桨滑环，其包括转子接线盒盖、转子接线盒、定子接线盒、外壳、第一接线口、左端盖、第二接线口、电刷、刷杆、集电环、旋转轴、右端盖、绝缘套筒、碳刷接线端、固定架、弹簧、刷架、碳刷、转子接线端；所述转子接线盒盖位于转子接线盒的一端，且转子接线盒盖与转子接线盒通过固定螺栓相连接；所述定子接线盒位于转子接线盒的另一端，且定子接线盒的另一端与外壳相连接；第一接线口位于左端盖的一端，且第二接线口通过贯穿方式设置在左端盖的外壁上；右端盖位于左端盖的一侧，且右端盖与左端盖通过刷杆相连接。

针对上述中的相关技术，发明人认为轮毂随桨叶旋转和其他因素导致的振动，易使碳刷与集电环之间接触不稳定，进而使信号在传输过程中发生掉电或数据丢包，最终将导致整个机组停机。

实用新型内容

为了提高碳刷与集电环的接触稳定性，本申请提供一种风力发电机滑环。

本申请提供的一种风力发电机滑环采用如下的技术方案：

一种风力发电机滑环，包括左端盖、右端盖以及转动连接在左端盖和右端盖上的旋转轴，旋转轴上套设并固定有多个间隔设置的绝缘套筒，相邻两个绝缘套筒之间的旋转轴上套设并固定有集电环，左端盖和右端盖之间还设有刷杆、刷杆上对应每个集电环处均设有固定架，固定架上转动连接有刷架，刷架与刷杆的轴线相互平行，刷架远离固定架的一端设有碳刷，碳刷朝向集电环延伸并与集电环外周面贴设，碳刷与集电环之间设置有用于限制碳刷端部与集电环自由分离的限位组件。

通过采用上述技术方案，当旋转轴带动绝缘套筒和集电环转动时，限位组件将碳刷端部稳定的限制在与集电环相贴设的状态，避免了因轮毂随桨叶旋转和其他因素导致的振动，而使碳刷与集电环之间产生脱离，从而提高了碳刷与集电环的接触稳定性，进而提高电能和信号的传输稳定性。

可选的，所述限位组件包括两个与集电环一体成型的截面呈L型的限位环板，限位环板包括垂直于集电环轴线并与集电环固定的连接板以及固定在连接板朝向相对连接板一侧并与集电环同轴设置的限位板，碳刷端部深入进两个限位板之间并贴设在集电环上，碳刷朝向每个连接板的一侧各一体成型有一用于与限位板相互卡位的限位块。

通过采用上述技术方案，使碳刷在限位块与限位板的相互卡设而与集电环相互紧贴，提高了碳刷与集电环的接触稳定性，且整体结构简单，便于工作人员进行维护。

可选的，所述左端盖和右端盖的外周面各固定有一安装板，两个安装板相对设置，且两个安装板的相对侧壁上各开设有一供刷杆端部插入的安装槽，且安装槽与安装板背离旋转轴的一侧连通，安装板背离旋转轴的一侧对应安装槽处通过螺钉固定有挡板，刷杆背离挡板的一侧与安装槽之间设置有一弹性件，所述挡板上设置有一顶紧螺栓，顶紧螺栓的端部穿过挡板并与挡板螺纹连接，且顶紧螺栓的端部抵接在刷杆上。

通过采用上述技术方案，当碳刷朝向集电环的端面因与集电环外周面摩擦而磨损时，工作人员可拧紧顶紧螺栓，使顶紧螺栓推动刷杆克服弹性件的弹力而向旋转轴运动，从而使刷杆距离旋转轴更近，以使碳刷与集电环的外周面磨损的更为均匀，提高碳刷的使用寿命。

可选的，所述弹性件为压缩弹簧，压缩弹簧背离刷杆的一端与安装槽侧壁固定，压缩弹簧朝向刷杆的一端固定有一与刷杆配合的第一弧形板。

通过采用上述技术方案，第一弧形板的设置，增加了压缩弹簧与刷杆的接触面积，使压缩弹簧对刷杆的支撑更加稳定。

可选的，所述压缩弹簧内与压缩弹簧同轴设置有一弹性柱，弹性柱的两端分别与第一弧形板和安装槽固定。

通过采用上述技术方案，弹性柱的弹性作用进一步的提高第一弧形板对刷杆的支撑效果，减少因压缩弹簧弹性减弱而导致第一弧形板和刷杆产生晃动的可能。

可选的，所述顶紧螺栓朝向刷杆的一端设置有一刷杆配合的第二弧形板，且顶紧螺栓与第二弧形板转动连接。

通过采用上述技术方案，第二弧形板的设置，增加了顶紧螺栓与刷杆之间的接触面积，使刷杆受到顶紧螺栓的作用效果更加均衡，增强了顶紧螺栓对刷杆的抵接效果。

可选的，所述第二弧形板的内弧面上固定有一插块，所述刷杆的外周面上开设有一供插块插入的插孔。

通过采用上述技术方案，插块与插孔的相互卡设，减少刷杆相对第二弧形板转动的可能，提高了刷杆在安装槽内的固定稳定性。

可选的，所述插块背离第二弧形板的端面边棱上开设有倒角。

通过采用上述技术方案，倒角的设置，使工作人员更易将插块插入进插孔内，提高了整体的工作效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.提高了电能和信号的传输稳定性，通过限位组件将碳刷端部稳定的限制在与集电环相贴设的状态，避免了因轮毂随桨叶旋转和其他因素导致的振动，而使碳刷与集电环之间产生脱离，从而提高了碳刷与集电环的接触稳定性；

2.提高了碳刷的使用寿命，通过拧紧顶紧螺栓，使顶紧螺栓推动刷杆克服弹性件的弹力而向旋转轴运动，从而使刷杆距离旋转轴更近，以使碳刷与集电环的外周面磨损的更为均匀。

附图说明

图1是本申请实施例滑环的整体结构示意图；

图2是体现电刷机构的结构示意图；

图3是图2中A部分的放大图。

附图标记说明：1、左端盖；11、出线接口；2、右端盖；21、进线接口；3、旋转轴；31、绝缘套筒；32、集电环；33、连接杆；4、电刷机构；41、安装板；411、安装槽；42、刷杆；421、插孔；43、固定架；44、耳板；45、刷架；46、碳刷；47、竖板；48、拉伸弹簧；5、调节组件；51、挡板；52、压缩弹簧；53、第一弧形板；54、顶紧螺栓；55、第二弧形板；56、弹性柱；57、插块；571、倒角；6、限位组件；61、限位环板；611、连接板；612、限位板；62、限位块。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种风力发电机滑环。参照图1，滑环包括左端盖1、右端盖2以及转动连接在左端盖1和右端盖2上的旋转轴3，旋转轴3上套设并固定有多个间隔设置的绝缘套筒31，相邻两个绝缘套筒31之间的旋转轴3上套设并固定有一集电环32，左端盖1和右端盖2之间固定有四个连接杆33，四个连接杆33绕旋转轴3的轴线均匀分布，左端盖1和右端盖2上还设置有与集电环32配合使用的电刷机构4；左端盖1背离右端盖2的一侧与旋转轴3固定连接有一出线接口11用于将出电线通过出线接口11与集电环32连接，而右端盖2背离左端盖1的一侧则连接有进线接口21用于将进电线通过进线接口21与电刷机构4连接。

参照图2，电刷机构4包括分别固定在左端盖1和右端盖2上的各一个安装板41，两个安装板41相对设置且两个安装板41的相对侧壁上各开设有一长条状的安装槽411，安装槽411的长度方向与旋转轴3的轴线相互垂直并经过旋转轴3的轴线，并且安装槽411背离旋转轴3的一端与安装板41的外侧壁连通，两个安装板41之间设置有一圆杆状的刷杆42，刷杆42的两端分别插入进两个安装槽411内，刷杆42上对应每个集电环32处各通过螺栓固定有一抱箍状的固定架43，固定架43朝向集电环32的一侧固定有两个耳板44，两个耳板44以刷杆42和旋转轴3的轴线共同所在平面呈对称分布，每个耳板44上各转动连接有一矩形杆状的刷架45，刷架45与耳板44的铰接轴线平行于刷杆42的轴线，刷架45背离耳板44的一端固定有一与刷架45相互垂直的碳刷46，碳刷46向集电环32的方向延伸且碳刷46的端面与集电环32的外周面相互贴设，碳刷46通过进线接口21与进电线电连接，固定架43朝向集电环32的一侧还固定有一竖板47，每个刷架45与竖板47之间各设置有一拉伸弹簧48，拉伸弹簧48的两端分别与刷架45和竖板47固定，使旋转轴3带动集电环32转动时，集电环32与碳刷46产生滑动摩擦而持续接触并传导电流或信号；另外每个安装槽411内还各设置有一调节组件5用于将刷杆42固定在安装槽411内并调节刷杆42与集电环32之间的间距，而碳刷46与集电环32之间设置有用于限制碳刷46端部与集电环32自由分离的限位组件6。

参照图2，限位组件6包括两个与集电环32一体成型的截面呈L型的限位环板61，限位环板61包括垂直于集电环32轴线并与集电环32固定的连接板611以及固定在连接板611朝向相对连接板611一侧并与集电环32同轴设置的限位板612，碳刷46端部深入进两个限位板612之间并贴设在集电环32上，碳刷46朝向每个连接板611的一侧各一体成型有一用于与限位板612相互卡位的限位块62；当集电环32相对碳刷46转动时，碳刷46在限位块62和限位板612的相互卡设下，能够较为稳定的贴设在集电环32上，避免了因轮毂随桨叶旋转和其他因素导致的振动，而使碳刷46与集电环32之间产生脱离，从而提高了碳刷46与集电环32的接触稳定性，进而提高电能和信号的传输稳定性。

参照图2和图3，调节组件5包括通过螺钉固定在安装板41背离旋转轴3一侧的一挡板51，刷杆42背离挡板51的一侧与安装槽411之间设置有一压缩弹簧52，压缩弹簧52朝向刷杆42的一端固定有一与刷杆42配合的第一弧形板53，压缩弹簧52的另一端与安装槽411的底壁相互固定，挡板51上设置有一顶紧螺栓54，顶紧螺栓54的端部穿过挡板51并与挡板51螺纹连接，顶紧螺栓54的底端转动连接有一与刷杆42配合的第二弧形板55；当碳刷46朝向集电环32的端面因与集电环32外周面摩擦而磨损时，工作人员可拧紧顶紧螺栓54，使第二弧形板55在与顶紧螺栓54的转动下并被顶紧螺栓54的推动而向第一弧形板53运动，进而使压缩弹簧52弹性压缩，从而使刷杆42距离旋转轴3更近，以使碳刷46与集电环32的外周面磨损的更为均匀，提高碳刷46的使用寿命。

另外压缩弹簧52内设置有一圆柱状的弹性柱56，弹性柱56与压缩弹簧52同轴布置且弹性柱56的两端分别与第一弧形板53和安装槽411侧壁固定，在弹性柱56的弹性作用下，进一步的提高第一弧形板53对刷杆42的支撑效果，减少因压缩弹簧52弹性减弱而导致第一弧形板53和刷杆42产生晃动的可能；第二弧形板55的内弧面上还固定有一矩形的插块57，而刷杆42外周面上对应插块57处开设有一与插块57配合使用的插孔421，通过插块57与插孔421的相互卡设，减少刷杆42相对第二弧形板55转动的可能，进一步的提高刷杆42在安装槽411内的固定稳定性，而且插块57背离第二弧形板55的端面边棱上开设有倒角571，使工作人员更易将插块57插入进插孔内，提高整体的工作效率。

本申请实施例一种风力发电机滑环的实施原理为：当集电环32相对碳刷46转动时，碳刷46在限位块62和限位板612的相互卡设下，能够较为稳定的贴设在集电环32上，避免了因轮毂随桨叶旋转和其他因素导致的振动，而使碳刷46与集电环32之间产生脱离，从而提高了碳刷46与集电环32的接触稳定性，进而提高电能和信号的传输稳定性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风力发电机滑环，其特征在于：包括左端盖(1)、右端盖(2)以及转动连接在左端盖(1)和右端盖(2)上的旋转轴(3)，旋转轴(3)上套设并固定有多个间隔设置的绝缘套筒(31)，相邻两个绝缘套筒(31)之间的旋转轴(3)上套设并固定有集电环(32)，左端盖(1)和右端盖(2)之间还设有刷杆(42)、刷杆(42)上对应每个集电环(32)处均设有固定架(43)，固定架(43)上转动连接有刷架(45)，刷架(45)与刷杆(42)的轴线相互平行，刷架(45)远离固定架(43)的一端设有碳刷(46)，碳刷(46)朝向集电环(32)延伸并与集电环(32)外周面贴设，碳刷(46)与集电环(32)之间设置有用于限制碳刷(46)端部与集电环(32)自由分离的限位组件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机滑环，其特征在于：所述限位组件(6)包括两个与集电环(32)一体成型的截面呈L型的限位环板(61)，限位环板(61)包括垂直于集电环(32)轴线并与集电环(32)固定的连接板(611)以及固定在连接板(611)朝向相对连接板(611)一侧并与集电环(32)同轴设置的限位板(612)，碳刷(46)端部深入进两个限位板(612)之间并贴设在集电环(32)上，碳刷(46)朝向每个连接板(611)的一侧各一体成型有一用于与限位板(612)相互卡位的限位块(62)。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机滑环，其特征在于：所述左端盖(1)和右端盖(2)的外周面各固定有一安装板(41)，两个安装板(41)相对设置，且两个安装板(41)的相对侧壁上各开设有一供刷杆(42)端部插入的安装槽(411)，且安装槽(411)与安装板(41)背离旋转轴(3)的一侧连通，安装板(41)背离旋转轴(3)的一侧对应安装槽(411)处通过螺钉固定有挡板(51)，刷杆(42)背离挡板(51)的一侧与安装槽(411)之间设置有一弹性件，所述挡板(51)上设置有一顶紧螺栓(54)，顶紧螺栓(54)的端部穿过挡板(51)并与挡板(51)螺纹连接，且顶紧螺栓(54)的端部抵接在刷杆(42)上。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机滑环，其特征在于：所述弹性件为压缩弹簧(52)，压缩弹簧(52)背离刷杆(42)的一端与安装槽(411)侧壁固定，压缩弹簧(52)朝向刷杆(42)的一端固定有一与刷杆(42)配合的第一弧形板(53)。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电机滑环，其特征在于：所述压缩弹簧(52)内与压缩弹簧(52)同轴设置有一弹性柱(56)，弹性柱(56)的两端分别与第一弧形板(53)和安装槽(411)固定。

6.根据权利要求3所述的一种风力发电机滑环，其特征在于：所述顶紧螺栓(54)朝向刷杆(42)的一端设置有一刷杆(42)配合的第二弧形板(55)，且顶紧螺栓(54)与第二弧形板(55)转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种风力发电机滑环，其特征在于：所述第二弧形板(55)的内弧面上固定有一插块(57)，所述刷杆(42)的外周面上开设有一供插块(57)插入的插孔(421)。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电机滑环，其特征在于：所述插块(57)背离第二弧形板(55)的端面边棱上开设有倒角(571)。

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