CN217788993U - 碳刷结构及使用其的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳刷结构及使用其的电机，包括：碳刷架和间隔地设于碳刷架上的多个碳刷组件；其中碳刷组件包括刷座、内置在刷座中且与刷架滑动配合的用于与电机的转动部抵接的碳刷和固设在刷座上的且一端抵接碳刷背离电机的转动部的一端的卷簧；以及在刷座上还固设有适于与卷簧抵接碳刷的部位接触的金属触片；所述金属触片还电性连接有用于接收磨损检测信号且当接收到磨损检测信号时响应于磨损检测信号进行磨损报警的磨损报警模块。

Description

碳刷结构及使用其的电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种碳刷结构及使用其的电机。

背景技术

碳刷也叫电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属以及石墨。碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。应定期维护更换，并清理积碳。

现有的碳刷由于其主要成分是碳，所以碳刷是易磨损的，因此发电机励磁用碳刷需定期巡视检查其磨损量，当碳刷磨损严重时需及时更换碳刷才能保证发电机能够正常运行；当工作人员巡检不及时或不认真未能及时发现问题时，碳刷在电机工作过程中不断受到转动部件的摩擦，逐渐磨损，而弹簧始终对碳刷推动抵紧，当碳刷磨损殆尽后，金属制弹簧易与转动件直接接触，产生火花，引起事故。故而基于上述情况如果可以自动监控碳刷磨损情况就可以避免上述事故的发生。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种碳刷结构，以解决提高碳刷使用安全性的技术问题。

本实用新型的第二目的是提供一种电机，以解决提高电机使用安全性的技术问题。

本实用新型的碳刷结构是这样实现的：

一种碳刷结构，包括：碳刷架和间隔地设于碳刷架上的多个碳刷组件；其中

所述碳刷组件包括刷座、内置在刷座中且与刷架滑动配合的用于与电机的转动部抵接的碳刷和固设在所述刷座上的且一端抵接所述碳刷背离电机的转动部的一端的卷簧；以及

在所述刷座上还固设有适于与所述卷簧抵接碳刷的部位接触的金属触片；

所述金属触片还电性连接有用于接收磨损检测信号且当接收到磨损检测信号时响应于磨损检测信号进行磨损报警的磨损报警模块。

在本实用新型可选的实施例中，所述金属触片铆压固定在刷座上。

在本实用新型可选的实施例中，所述金属触片包括与所述刷座固连的基部和与基部一体成型的翼部；其中

所述翼部相对于基部弯折成型；以及

所述翼部相对于所述碳刷平行布置。

在本实用新型可选的实施例中，所述金属触片还连接有用于接收磨损检测信号且当接收到磨损检测信号时，输出磨损监控信号的报警通信单元；以及

所述报警通信单元通信连接有用于接收磨损监控信号的移动监控单元；当接收到磨损监控信号时，所述移动监控单元进行磨损报警提示。

在本实用新型可选的实施例中，所述卷簧与碳刷之间还设有一隔离套；以及

所述隔离套与所述卷簧抵接；

该隔离套还与所述碳刷连接；当碳刷磨损时，所述隔离套与碳刷在所述刷座内向电机的转动部一侧滑动。

在本实用新型可选的实施例中，所述隔离套的一对相对的外侧壁上分别一体成型有一对延伸臂；以及

所述刷座内开设有与一对延伸臂一一相对应的配合槽；所述延伸臂在配合槽中滑移。

本实用新型的电机是这样实现的：

一种电机，包括：所述的碳刷结构。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的碳刷结构及使用其的电机，通过在刷座上设有的金属触片，且金属触片电性连接有用于接收磨损检测信号且当接收到磨损检测信号时响应于磨损检测信号进行磨损报警的磨损报警模块；在此结构基础上，能够实现对碳刷的磨损状态的监测，使工作人员能够及时更换碳刷。

再者，在卷簧与碳刷之间设有的隔离套，即使当磨损报警模块出现故障而无法准确发出报警信号时，也可以通过隔离套的作用使得碳刷磨损到一定程度后不再向靠近电机转动部的方向移动，减少了卷簧与电机的转动部直接接触产生火花的可能性，从而来保证碳刷使用的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的碳刷结构的碳刷正常使用状态下的结构示意图；

图2为本实用新型的碳刷结构的卷簧与金属触片没有接触状态下的结构示意图；

图3为本实用新型的碳刷结构的卷簧与金属触片在接触状态下的结构示意图；

图4为本实用新型的碳刷结构的卷簧与碳刷之间设有隔离套的结构示意图。

图中：碳刷架1、刷座2、碳刷3、卷簧4、触头部位41、基部51、翼部52、隔离套6、延伸臂7、止挡部8、配合槽9。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图3所示，本实施例提供了一种碳刷结构，包括：碳刷3架1和间隔地设于碳刷3架1上的多个碳刷3组件；其中碳刷3组件包括刷座2、内置在刷座2中且与刷架滑动配合的用于与电机的转动部抵接的碳刷3和固设在刷座2上的且一端抵接碳刷3背离电机的转动部的一端的卷簧4；以及在刷座2上还固设有适于与卷簧4抵接碳刷3的部位接触的金属触片，要加以说明的是，此处卷簧4抵接碳刷3的部位与其接触金属触片的部位并不是同一个接触点，而是两个不同的接触点，只是两个接触点相对于整个的卷簧4来说，均位于同一个部位上，具体指的是图中卷簧非卷曲状态下的触头部位41。

金属触片还电性连接有用于接收磨损检测信号且当接收到磨损检测信号时响应于磨损检测信号进行磨损报警的磨损报警模块。此处的金属触片可选采用例如但不限于铜材质制成。举例一种可选的装配结构，金属触片铆压固定在刷座2上。其中的磨损报警模块采用例如但不限于蜂鸣报警器。

具体的，在碳刷3正常的使用过程中，也即碳刷3还没有磨损到影响电机的正常使用时，卷簧4不会接触到金属触片，只有当碳刷3磨损到一定程度时，卷簧4才会与金属触片接触而使得金属触片触发磨损报警模块。也即卷簧4与金属触片之间预留有一定的距离，该距离也就是碳刷3的磨损长度。

更为详细的来说，金属触片包括与刷座2固连的基部51和与基部51一体成型的翼部52；其中翼部52相对于基部51弯折成型；以及翼部52相对于碳刷3平行布置，此处平行布置的结构使得卷簧4随着碳刷3的磨损一定长度后可以自然地接触到翼部52，整个过程顺畅自然，不需要人工干预。

具体的，当碳刷3磨损到预设长度时，卷簧4与金属触片接触，从而使得金属触片输出磨损检测信号；当磨损报警模块接收到磨损检测信号时，磨损报警模块响应于磨损检测信号进行磨损报警，从而使工作人员及时对碳刷3进行更换，避免因未能及时更换碳刷3而引发电机故障，保证发电机正常运行。

在又一种可选的实施情况下，本实施例的金属触片还连接有用于接收磨损检测信号且当接收到磨损检测信号时，输出磨损监控信号的报警通信单元；以及报警通信单元通信连接有用于接收磨损监控信号的移动监控单元；当接收到磨损监控信号时，移动监控单元进行磨损报警提示。

在上述结构的基础上，当报警通信单元接收到磨损检测信号时，报警通信单元输出磨损监控信号；当移动监控单元接收到磨损监控信号时，移动监控单元进行磨损报警提示，从而实现对碳刷3磨损的远程监控，节约人力。其中的报警通信单元采用例如但不限于型号为RS485的通信模块，移动监控单元采用例如但不限于为手机或者平板电脑等移动通信设备。

实施例2：

请参阅图4所示，在实施例1的碳刷结构的基础上，本实施例提供的碳刷结构的卷簧4与碳刷3之间还设有一隔离套6；以及隔离套6与卷簧4抵接；具体的，该隔离套6还与碳刷3连接；当碳刷3磨损时，隔离套6与碳刷3在刷座2内向电机的转动部一侧滑动。

考虑到为循环利用隔离套6，本实施例中的隔离套6与碳刷3设置为可拆卸连接，使得碳刷3能够从隔离套6中拆卸下来，进行更换，使隔离套6能够循环利用。

在上述结构的基础上，需要加以说明的是，隔离套6的一对相对的外侧壁上分别一体成型有一对延伸臂7；以及刷座2内开设有与一对延伸臂7一一相对应的配合槽9；延伸臂7在配合槽9中滑移。其中的配合槽9朝向电机的转动部的一端设有适于止挡延伸臂7的止挡部8。

需要加以说明的是，考虑到为了避免隔离套6的设计影响到与碳刷3连接有的刷辫的正常使用，本实施例在隔离套6上开设有便于刷辫贯穿的开孔。

本实施例中的卷簧4通过隔离套6对碳刷3进行抵紧，使得碳刷3与电机的转动部抵接，使电机正常运转。随着碳刷3的磨损，延伸臂7在配合槽9内滑移，当碳刷3磨损到一定程度，延伸臂7与配合槽9的槽壁抵接，使得碳刷3以及隔离套6不再向靠近电机转动部的方向移动。

实施例3：

在实施例1或者实施例2的碳刷结构的基础航，本实施例提供了一种电机，包括：实施例1或者实施例2的碳刷结构。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (7)

1.一种碳刷结构，适用于电机，其特征在于，包括：碳刷架和间隔地设于碳刷架上的多个碳刷组件；其中

所述碳刷组件包括刷座、内置在刷座中且与刷架滑动配合的用于与电机的转动部抵接的碳刷和固设在所述刷座上的且一端抵接所述碳刷背离电机的转动部的一端的卷簧；以及

在所述刷座上还固设有适于与所述卷簧抵接碳刷的部位接触的金属触片；

所述金属触片还电性连接有用于接收磨损检测信号且当接收到磨损检测信号时响应于磨损检测信号进行磨损报警的磨损报警模块。

2.根据权利要求1所述的碳刷结构，其特征在于，所述金属触片铆压固定在刷座上。

3.根据权利要求1或2所述的碳刷结构，其特征在于，所述金属触片包括与所述刷座固连的基部和与基部一体成型的翼部；其中

所述翼部相对于基部弯折成型；以及

所述翼部相对于所述碳刷平行布置。

4.根据权利要求1所述的碳刷结构，其特征在于，所述金属触片还连接有用于接收磨损检测信号且当接收到磨损检测信号时，输出磨损监控信号的报警通信单元；以及

所述报警通信单元通信连接有用于接收磨损监控信号的移动监控单元；当接收到磨损监控信号时，所述移动监控单元进行磨损报警提示。

5.根据权利要求1所述的碳刷结构，其特征在于，所述卷簧与碳刷之间还设有一隔离套；以及

所述隔离套与所述卷簧抵接；

该隔离套还与所述碳刷连接；当碳刷磨损时，所述隔离套与碳刷在所述刷座内向电机的转动部一侧滑动。

6.根据权利要求5所述的碳刷结构，其特征在于，所述隔离套的一对相对的外侧壁上分别一体成型有一对延伸臂；以及

所述刷座内开设有与一对延伸臂一一相对应的配合槽；所述延伸臂在配合槽中滑移。

7.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述的碳刷结构。

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