CN219801449U - 滑环系统、发电机及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电装置技术领域，公开了一种滑环系统、发电机及风力发电机组，其中，滑环系统包括：转轴；滑环组件，固定套设于所述转轴上，所述滑环组件包括若干个间隔设置的滑环板；叶片组件，设置于所述滑环板的侧面，所述叶片组件对应相邻的所述滑环板之间设置；碳刷组件，对应所述滑环组件的外周固定设置，所述碳刷组件与所述滑环组件贴合相接，本实用新型将叶片组件与滑环组件集成设置，在转轴带动滑环组件转动的过程中，带动叶片组件同步转动，从而使叶片组件朝向滑环组件与碳刷组件的接触面吹风，保证冷却效果，有效控制滑环系统的温度。

Description

滑环系统、发电机及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电装置领域，具体涉及一种滑环系统、发电机及风力发电机组。

背景技术

发电机具有滑环系统，滑环系统包括碳刷和滑环，滑环在转动的过程中与碳刷摩擦产生热量，如果不对滑环系统进行有效降温，滑环系统温度过高会影响发电机安全稳定运行。现有技术中，通常采用风冷的方式实现滑环系统的冷却，然而，冷却气流不能直接吹向碳刷与滑环的接触面，导致滑环系统的温度不能得到有效控制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种滑环系统、发电机及风力发电机组，以解决滑环系统温度不能得到有效控制的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种滑环系统，包括：转轴；滑环组件，固定套设于所述转轴上，所述滑环组件包括若干个间隔设置的滑环板；叶片组件，设置于所述滑环板的侧面，所述叶片组件对应相邻的所述滑环板之间设置；碳刷组件，对应所述滑环组件的外周固定设置，所述碳刷组件与所述滑环组件贴合相接。

将叶片组件与滑环组件集成设置，在转轴带动滑环组件转动的过程中，带动叶片组件同步转动，从而使叶片组件朝向滑环组件与碳刷组件的接触面吹风，保证冷却效果，有效控制滑环系统的温度。

在一种可选的实施方式中，所述叶片组件包括若干个叶片单体，若干个所述叶片单体沿所述滑环板的周向间隔设置。

在叶片组件随滑环组件转动的过程中，利用若干个叶片单体带动气流流动，实现吹风。

在一种可选的实施方式中，所述滑环系统还包括滑环箱体，所述转轴插入至所述滑环箱体内且可转动设置，所述碳刷组件固定设置于所述滑环箱体的内部；所述滑环箱体上开设有进风口和出风口。

通过设置滑环箱体实现转轴、滑环组件和碳刷组件的组装，并且，在滑环箱体上设置进风口和出风口，不影响气流的流通。

在一种可选的实施方式中，所述滑环箱体包括第一侧板、第二侧板和围板，所述第一侧板和所述第二侧板沿所述转轴的轴向间隔设置，所述围板连接于所述第一侧板和所述第二侧板之间且沿所述转轴的周向设置，所述进风口开设于所述第一侧板和所述第二侧板上，所述出风口开设于所述围板上；所述滑环板上开设有第一通风孔，若干个所述滑环板上的所述第一通风孔对应连通设置，所述第一通风孔与所述进风口相连通。

将进风口开设于第一侧板和第二侧板上，并在每个滑环板上开设第一通风孔，便于冷却气流进入若干个滑环组件中，再通过叶片组件将冷却气流吹向滑环组件与碳刷组件的接触面，最后气流沿围板流动，并从出风口流出。

在一种可选的实施方式中，所述滑环组件沿所述转轴的轴向间隔设置有若干个，相邻所述滑环组件之间设置有绝缘环，所述绝缘环上开设有第二通风孔，所述第二通风孔与所述第一通风孔对应连通设置；所述碳刷组件设置有若干个，若干个所述碳刷组件与若干个所述滑环组件对应设置。

利用绝缘环将相邻的滑环组件进行分隔，并且，在绝缘环上开设第二通风孔，不影响冷却气流的流通。

在一种可选的实施方式中，所述滑环系统还包括挡板，所述挡板设置于相邻的所述碳刷组件之间以及靠近所述第二侧板的所述碳刷组件的边沿，所述挡板与所述围板的内壁相连接，相邻所述挡板之间以及所述第一侧板和相邻的所述挡板之间形成出风风道，所述出风风道与所述出风口相连通。

通过设置挡板，以形成出风风道，实现气流的出风引导，并且，挡板能够将相邻的滑环组件之间的碳粉隔开，防止集电环间拉弧。

在一种可选的实施方式中，所述滑环系统还包括挡环，所述挡环套设于所述转轴的外部，所述挡环的一侧与所述第一侧板的内壁相连接，所述挡环的另一侧靠近所述滑环组件设置，位于所述第一侧板上的所述进风口与所述挡环的内部相连通。

通过设置挡环，对进风口进入的冷却气流进行引导，使冷却气流朝向滑环组件流动，提高冷却效果。

在一种可选的实施方式中，所述第一通风孔靠近所述滑环板的内侧设置，所述叶片组件沿所述滑环板的外侧边缘设置。

在保证了能够向滑环组件和碳刷组件的接触面提供冷却气流的同时，便于进风口和第一通风孔的对应连通设置，位置布置合理。

第二方面，本实用新型还提供了一种发电机，包括上述的滑环系统。

第三方面，本实用新型还提供了一种风力发电机组，包括上述的发电机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例的滑环系统的第一角度的整体结构示意图；

图2为图1所示的滑环系统的主视图；

图3为图2中A-A的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例的滑环系统的第二角度的整体结构示意图；

图5为本实用新型实施例的滑环系统的部分结构示意图；

图6为本实用新型实施例的滑环组件和叶片组件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的绝缘环的结构示意图；

图8为本实用新型的实施例提供的滑环系统在主视方向上冷却气流的流动方向示意图；

图9为本实用新型的实施例提供的滑环系统在侧视方向上冷却气流的流动方向示意图。

附图标记说明：

1、转轴；2、滑环组件；201、滑环板；2011、第一通风孔；3、叶片组件；301、叶片单体；4、碳刷组件；5、滑环箱体；501、进风口；502、出风口；503、第一侧板；504、第二侧板；505、围板；6、绝缘环；601、第二通风孔；7、挡板；8、挡环；9、刷架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面结合图1-图9，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，一方面，提供了一种滑环系统，包括转轴1、滑环组件2、叶片组件3和碳刷组件4。滑环组件2固定套设于转轴1上，滑环组件2包括若干个间隔设置的滑环板201。叶片组件3设置于滑环板201的侧面，叶片组件3对应相邻的滑环板201之间设置。碳刷组件4对应滑环组件2的外周固定设置，碳刷组件4与滑环组件2贴合相接。

将叶片组件3与滑环组件2集成设置，在转轴1带动滑环组件2转动的过程中，带动叶片组件3同步转动，从而使叶片组件3朝向滑环组件2与碳刷组件4的接触面吹风，保证冷却效果，有效控制滑环系统的温度。

值得说明的是，请参阅图8和图9，叶片组件3将冷却气流直接吹向滑环组件2与碳刷组件4的接触面，风阻小；并且，冷却气流均匀，保证滑环系统冷却的均匀性。进一步的，无需设置额外的风机，降低了滑环系统的成本。

在本实施例中，如图6所示，叶片组件3包括若干个叶片单体301，若干个叶片单体301沿滑环板201的周向间隔设置。在叶片组件3随滑环组件2转动的过程中，利用若干个叶片单体301带动气流流动，实现吹风。

在本实施例中，如图6所示，叶片单体301呈条状结构。

当然，在其他可替代的实施方式中，叶片单体301也可以为其他形状结构，可以根据实际需要具体设置，例如弧形等。

如图1至图5所示，滑环系统还包括滑环箱体5，转轴1插入至滑环箱体5内且可转动设置，碳刷组件4固定设置于滑环箱体5的内部；滑环箱体5上开设有进风口501和出风口502。通过设置滑环箱体5实现转轴1、滑环组件2和碳刷组件4的组装，并且，在滑环箱体5上设置进风口501和出风口502，不影响气流的流通。

在本实施例中，如图1至图5所示，滑环箱体5包括第一侧板503、第二侧板504和围板505，第一侧板503和第二侧板504沿转轴1的轴向间隔设置，围板505连接于第一侧板503和第二侧板504之间且沿转轴1的周向设置。进风口501开设于第一侧板503和第二侧板504上，出风口502开设于围板505上。如图6所示，滑环板201上开设有第一通风孔2011，若干个滑环板201上的第一通风孔2011对应连通设置，第一通风孔2011与进风口501相连通。

将进风口501开设于第一侧板503和第二侧板504上，并在每个滑环板201上开设第一通风孔2011，便于冷却气流进入若干个滑环组件2中，再通过叶片组件3将冷却气流吹向滑环组件2与碳刷组件4的接触面，最后气流沿围板505流动，并从出风口502流出。

值得说明的是，在本实施例中，围板505由薄钢板折弯焊接形成，围板505的一端通过螺栓与第一侧板503连接，围板505的另一端通过螺栓与第二侧板504连接。

如图3和图5所示，滑环组件2沿转轴1的轴向间隔设置有若干个，相邻滑环组件2之间设置有绝缘环6，如图7所示，绝缘环6上开设有第二通风孔601，第二通风孔601与第一通风孔2011对应连通设置。利用绝缘环6将相邻的滑环组件2进行分隔，并且，在绝缘环6上开设第二通风孔601，不影响冷却气流的流通。

在本实施例中，如图3和图5所示，碳刷组件4也设置有若干个，若干个碳刷组件4与若干个滑环组件2对应设置。

在本实施例中，如图3所示，碳刷组件4设置于刷架9上，刷架9的一端通过螺栓与第一侧板503固定连接。具体的，若干个碳刷组件4沿刷架9的轴向间隔设置。

需要说明的是，请参阅图3，刷架9的轴向与转轴1的轴向平行设置。

在本实施例中，如图3和图5所示，滑环系统还包括挡板7，挡板7设置于相邻的碳刷组件4之间以及靠近第二侧板504的碳刷组件4的边沿，挡板7与围板505的内壁相连接，相邻挡板7之间以及第一侧板503与相邻的挡板7之间形成出风风道，出风风道与出风口502相连通。

通过设置挡板7，以形成出风风道，实现气流的出风引导，并且，挡板7能够将相邻的滑环组件2之间的碳粉隔开，防止集电环间拉弧。

需要说明的是，挡板7的一侧与围板505的内壁相连接，实现挡板7的固定；挡板7的另一侧靠近碳刷组件4设置且与碳刷组件4之间具有较小的间隙。

值得说明的是，请参阅图3和图5，沿转轴1的轴向间隔设置有三个滑环组件2，相应的，碳刷组件4对应设置有三个，挡板7也设置有三个，因此，形成有三个出风风道。

当然，滑环组件2、碳刷组件4以及挡板7的数量可以根据实际需要具体设置。

在本实施例中，如图3和图5所示，滑环系统还包括挡环8，挡环8套设于转轴1的外部，挡环8的一侧与第一侧板503的内壁相连接，挡环8的另一侧靠近滑环组件2设置，位于第一侧板503上的进风口501与挡环8的内部相连通。通过设置挡环8，对进风口501进入的冷却气流进行引导，使冷却气流朝向滑环组件2流动，提高冷却效果。

值得说明的是，请参阅图3，挡环8的另一侧与滑环板201之间具有较小的间隙。在保证了挡环8对冷却气流的限制与引导的同时，使滑环组件2可顺利转动。

需要说明的是，冷却气流的进入和流出路径均简单直接，不会带动碳粉四处移动，保证碳粉不会堵塞冷却气流的流通通道，使滑环系统保持较小的风阻，保证滑环系统的散热效果。

在本实施例中，挡环8的一侧通过螺栓与第一侧板503相连接。

在本实施例中，挡板7和挡环8采用绝缘材料制成。

在本实施例中，如图6所示，第一通风孔2011靠近滑环板201的内侧设置，叶片组件3沿滑环板201的外侧边缘设置。在保证了能够向滑环组件2和碳刷组件4的接触面提供冷却气流的同时，便于进风口501和第一通风孔2011的对应连通设置，位置布置合理。

具体的，在本实施例中，如图6所示，第一通风孔2011沿滑环板201的内侧周向间隔开设有若干个，若干个叶片单体301沿滑环板201的外侧周向间隔设置。相应的，如图7所示，第二通风孔601沿绝缘环6的周向间隔开设有若干个，若干个第二通风孔601与若干个第一通风孔2011对应设置。

值得说明的是，请参阅图6和图7，第一通风孔2011和第二通风孔601具有相同的形状。

在本实施例中，叶片组件3的外周与碳刷组件4间隔设置，因此，可以提高碳刷组件4的通风效果，实现滑环系统有效的温度控制。也即，请参阅图6，叶片单体301的外端位于滑环板201的外周的内侧，以使叶片单体301与碳刷组件4之间具有一定间隙。

当然，在其他可替代的实施方式中，叶片组件3的外周可与碳刷组件4贴合相接，因此，叶片组件3可作为碳刷组件4使用，增大与碳刷组件4的接触面积。此时，叶片单体301的外端与滑环板201的外周重合设置。

在使用本实施例的滑环系统时，当转轴1旋转时带动滑环组件2和叶片组件3同时转动，冷却气流由第一侧板503和第二侧板504上的进风口501进入，并通过叶片组件3将冷却气流直接吹向滑环组件2与碳刷组件4的接触面，最后经过出风风道后由出风口502流出。

根据本实用新型的实施例，另一方面，提供了一种发电机，包括上述的滑环系统。

在本实施例中，发电机为双馈风力发电机。

根据本实用新型的实施例，再一方面，提供了一种风力发电机组，包括上述的发电机。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种滑环系统，其特征在于，包括：

转轴(1)；

滑环组件(2)，固定套设于所述转轴(1)上，所述滑环组件(2)包括若干个间隔设置的滑环板(201)；

叶片组件(3)，设置于所述滑环板(201)的侧面，所述叶片组件(3)对应相邻的所述滑环板(201)之间设置；

碳刷组件(4)，对应所述滑环组件(2)的外周固定设置，所述碳刷组件(4)与所述滑环组件(2)贴合相接。

2.根据权利要求1所述的滑环系统，其特征在于，所述叶片组件(3)包括若干个叶片单体(301)，若干个所述叶片单体(301)沿所述滑环板(201)的周向间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的滑环系统，其特征在于，所述滑环系统还包括滑环箱体(5)，所述转轴(1)插入至所述滑环箱体(5)内且可转动设置，所述碳刷组件(4)固定设置于所述滑环箱体(5)的内部；所述滑环箱体(5)上开设有进风口(501)和出风口(502)。

4.根据权利要求3所述的滑环系统，其特征在于，所述滑环箱体(5)包括第一侧板(503)、第二侧板(504)和围板(505)，所述第一侧板(503)和所述第二侧板(504)沿所述转轴(1)的轴向间隔设置，所述围板(505)连接于所述第一侧板(503)和所述第二侧板(504)之间且沿所述转轴(1)的周向设置，所述进风口(501)开设于所述第一侧板(503)和所述第二侧板(504)上，所述出风口(502)开设于所述围板(505)上；所述滑环板(201)上开设有第一通风孔(2011)，若干个所述滑环板(201)上的所述第一通风孔(2011)对应连通设置，所述第一通风孔(2011)与所述进风口(501)相连通。

5.根据权利要求4所述的滑环系统，其特征在于，所述滑环组件(2)沿所述转轴(1)的轴向间隔设置有若干个，相邻所述滑环组件(2)之间设置有绝缘环(6)，所述绝缘环(6)上开设有第二通风孔(601)，所述第二通风孔(601)与所述第一通风孔(2011)对应连通设置；所述碳刷组件(4)设置有若干个，若干个所述碳刷组件(4)与若干个所述滑环组件(2)对应设置。

6.根据权利要求5所述的滑环系统，其特征在于，所述滑环系统还包括挡板(7)，所述挡板(7)设置于相邻的所述碳刷组件(4)之间以及靠近所述第二侧板(504)的所述碳刷组件(4)的边沿，所述挡板(7)与所述围板(505)的内壁相连接，相邻所述挡板(7)之间以及所述第一侧板(503)和相邻的所述挡板(7)之间形成出风风道，所述出风风道与所述出风口(502)相连通。

7.根据权利要求4所述的滑环系统，其特征在于，所述滑环系统还包括挡环(8)，所述挡环(8)套设于所述转轴(1)的外部，所述挡环(8)的一侧与所述第一侧板(503)的内壁相连接，所述挡环(8)的另一侧靠近所述滑环组件(2)设置，位于所述第一侧板(503)上的所述进风口(501)与所述挡环(8)的内部相连通。

8.根据权利要求4所述的滑环系统，其特征在于，所述第一通风孔(2011)靠近所述滑环板(201)的内侧设置，所述叶片组件(3)沿所述滑环板(201)的外侧边缘设置。

9.一种发电机，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的滑环系统。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括权利要求9所述的发电机。