CN220921849U - 一种碳刷打磨装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于碳刷打磨技术领域，尤其是涉及一种碳刷打磨装置及其控制系统，其中打磨装置包括箱体、集电环以及碳刷，还包括驱动装置，所述集电环设于箱体的顶部，集电环的环面四周均匀分布有多个刷座，所述碳刷滑动连接于刷座内，所述刷座与箱体之间固定连接，所述碳刷的一侧与集电环的环面之间接触，所述碳刷远离集电环的一侧设有压紧组件，所述碳刷上还设有限位组件；所述驱动装置设于箱体内且用于驱动集电环旋转。其目的在于，用于解决现有装置使用时碳刷打磨精度难以把控、碳刷打磨效率较低的问题。

Description

一种碳刷打磨装置及其控制系统

技术领域

本实用新型属于碳刷打磨技术领域，尤其是涉及一种碳刷打磨装置及其控制系统。

背景技术

水轮发电机励磁系统中，励磁电流通过均匀分布的碳刷传递到转动的集电环上。在水轮发电机运行过程中，碳刷会不断磨损，当碳刷磨损量达到约2/3时，则需要更换碳刷；更换新碳刷后，为确保碳刷与集电环之间良好接触，需要对新碳刷进行打磨，保证励磁电流稳定传递；传统的碳刷打磨方法主要是通过手动使用专用工具或砂纸进行打磨，手动打磨存在效率低、耗时耗力、打磨效果不佳等问题，无法保证碳刷与集电环的紧密贴合，为提升碳刷打磨效率，现有技术延伸出了一些新型的打磨工具；

例如，公告号为CN217942887U的中国实用新型专利公开了一种提升水轮发电机集电装置碳刷打磨效率的工具，包括支撑板，支撑板的底部设有底板，底板通过螺栓固定在支撑板上，支撑板内开设有弧形槽孔，槽孔内穿设有砂纸，支撑板上设有固定弧块和限位机构，固定弧块通过螺栓固定在支撑板上；该碳刷打磨工具可通过限位机构限制待加工碳刷的位置，并将砂纸插入槽孔的内部，将待加工碳刷的底部与砂纸贴合，通过往复抽拉砂纸，使得砂纸打磨待加工碳刷的底部，以及固定弧块呈弧形状，可使得待加工碳刷的底部逐渐贴合固定弧块的表面，用于适应待加工碳刷的安装；

上述工具在使用时，虽然能够搭配砂纸对碳刷进行打磨，但需要等待机组空载进行打磨，且一次仅能够实现一个碳刷的打磨，导致打磨效率较低；另一方面，手动砂纸打磨的方式，需要人工对碳刷的打磨量进行判断，导致打磨精度、效果不佳；为此，我们提一种碳刷打磨装置及其控制系统。

实用新型内容

本实用新型提供了一种碳刷打磨装置及其控制系统，用于解决背景技术中现有装置使用时碳刷打磨精度难以把控、碳刷打磨效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型第一方面的技术方案提供了一种碳刷打磨装置，包括箱体、集电环以及碳刷，还包括驱动装置，所述集电环设于箱体的顶部，集电环的环面四周均匀分布有多个刷座，所述碳刷滑动连接于刷座内，所述刷座与箱体之间固定连接，所述碳刷的一侧与集电环的环面之间接触，所述碳刷远离集电环的一侧设有压紧组件，所述碳刷上还设有限位组件；所述驱动装置设于箱体内且用于驱动集电环旋转。

进一步地，所述压紧组件包括固定匣、底座以及弹簧，所述固定匣与箱体之间通过底座固定连接，所述弹簧设于固定匣内，弹簧的一端与固定匣之间固定连接，弹簧的另一端与碳刷接触。

进一步地，所述箱体内还设有收集组件，收集组件用于收集碳粉。

进一步地，收集组件包括收集盒以及管路，所述收集盒设于箱体内且位于集电环底部，所述管路的一端与收集盒连通，管路的另一端设有与集电环匹配的收集口。

进一步地，所述限位组件包括固定抱箍、限位板以及限位块，所述固定抱箍套设于碳刷上，所述限位板设于固定抱箍靠近刷座的一侧，所述限位块设于刷座的顶部。

进一步地，所述固定抱箍与碳刷之间通过螺栓连接。

进一步地，所述驱动装置包括电机、驱动轴以及固定架，所述电机设于箱体内，电机的输出端与驱动轴连接，所述驱动轴远离电机的一端通过固定架与集电环连接。

本实用新型第二方面的技术方案提供了一种碳刷打磨装置的控制系统，包括第一方面技术方案中任一项所述的碳刷打磨装置，还包括设于箱体外侧的PLC控制器，所述PLC控制器与驱动装置之间信号连接。

本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型通过在集电环环面四周设置多个刷座，通过驱动装置带动集电环旋转打磨碳刷，实现了多碳刷同时提前进行打磨，无需等待机组空载，提升了打磨效率；通过在刷座上设置压紧组件和限位组件，利用压紧组件保证碳刷与集电环的环面良好贴合，利用限位组件精确控制碳刷的移动范围，保障多个碳刷打磨效果的一致性和精度，提升碳刷打磨效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的碳刷打磨装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的碳刷打磨装置的部分结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的压紧组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的固定抱箍的结构示意图；

图标：100-箱体，200-集电环，300-刷座，310-碳刷，320-压紧组件，321-固定匣，322-底座，323-弹簧，330-限位组件，331-固定抱箍，332-限位板，333-限位块，334-螺栓，400-收集盒，410-管路，500-电机，510-驱动轴，520-固定架。

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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。需要说明的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。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。

请参见图1至图4所示，本实用新型第一方面技术方案提供的一种碳刷打磨装置，包括箱体100、集电环200以及碳刷310，还包括驱动装置，所述集电环200设于箱体100的顶部，集电环200的环面四周均匀分布有多个刷座300，所述碳刷310滑动连接于刷座300内，所述刷座300与箱体100之间固定连接，所述碳刷310的一侧与集电环200的环面之间接触，所述碳刷310远离集电环200的一侧设有压紧组件320，所述碳刷310上还设有限位组件330；所述驱动装置设于箱体100内且用于驱动集电环200旋转；其中，所述刷座300的数量可根据实际需求进行调整设置，所述刷座300的尺寸与碳刷310的尺寸匹配，所述驱动装置可采用旋转电机或液压装置实现驱动集电环200旋转，所述压紧组件320用于保持碳刷310与集电环200之间良好接触，所述限位组件330用于限制碳刷310的移动范围；本实用新型实施例提供的碳刷打磨装置，通过在集电环200的环面四周设置多个刷座300，利用驱动装置带动集电环200旋转打磨碳刷310，实现了多碳刷310同时提前进行打磨，无需等待机组空载，提升了打磨效率；通过在刷座300上设置压紧组件320和限位组件330，利用压紧组件320保证碳刷310与集电环200的环面之间良好贴合，利用限位组件330精确控制碳刷310的移动范围，保障多个碳刷310打磨效果的一致性和精度，提升碳刷310的打磨效率。

优选的，如图2所示，所述压紧组件320包括固定匣321、底座322以及弹簧323，所述固定匣321与箱体100之间通过底座322固定连接，所述弹簧323设于固定匣321内，弹簧323的一端与固定匣321之间固定连接，弹簧323的另一端与碳刷310接触；其中，底座322为连接固定匣321和箱体100的支撑结构，底座322可通过螺栓结构将固定匣321固定在箱体100上；所述弹簧323的一端可固定在固定匣321内预设的孔洞中，弹簧323的另一端可通过一个推板直接与碳刷310接触，确保碳刷310与集电环200之间保持适当的接触压力；通过固定匣321、底座322和弹簧323的连接，即可实现碳刷310的压紧功能，并且保持适当的接触压力；实际运用时，通过将弹簧323沿固定匣321向外拉伸，然后将碳刷310放入刷座300即可利用弹簧323的弹力提供一个接触压力，使得多个碳刷310在打磨过程中的接触压力保持一致，从而提高了打磨效果的一致性和精度。

优选的，如图1所示，所述箱体100内还设有收集组件，收集组件用于收集碳粉，收集组件包括收集盒400以及管路410，所述收集盒400设于箱体100内且位于集电环200底部，所述管路410的一端与收集盒400连通，管路410的另一端设有与集电环200匹配的收集口；其中，收集盒400同样可采用螺栓结构固定在箱体100内部的适当位置，收集口可配置为与集电环200的形状相匹配，确保掉落的碳粉可以顺利进入收集口，通过设置收集盒400和管路410，可以将碳粉有效地收集起来，避免了碳粉的散落，保持工作环境的清洁。

优选的，如图2和图4所示，所述限位组件330包括固定抱箍331、限位板332以及限位块333，所述固定抱箍331套设于碳刷310上，所述限位板332设于固定抱箍331靠近刷座300的一侧，所述限位块333设于刷座300的顶部，所述固定抱箍331与碳刷310之间通过螺栓334连接。固定抱箍331套设于碳刷310上；其中，固定抱箍331可以是一个环形的部件，通过套设在碳刷310的外部，固定住碳刷310，限位板332具体为一个平板状的部件，限位板332与限位块333配合使用，进而限制碳刷310在一定范围内的移动，螺栓334是用于连接固定抱箍331和碳刷310的零部件，通过螺栓334的拧紧，压紧抱箍331，进而将固定抱箍331固定于碳刷310上。

本实施例通过设置固定抱箍331、限位板332以及限位块333，可以确保碳刷310在打磨过程中保持稳定，防止碳刷310的晃动和偏移；增加了碳刷310的可调性。通过调整固定抱箍331和限位板332的位置，可以灵活地调整碳刷310的位置和高度，适应不同的打磨需求，避免碳刷310过度磨损或损坏；实际运用时，首先将弹簧323拉出，将待打磨的碳刷310放置于固定匣321内，松开弹簧310压紧碳刷310，然后在碳刷310上安装固定抱箍331，测量限位板332与限位块333之间的间隙，将间隙大小调整为预设的碳刷310打磨数值，拧紧螺栓334，然后打开驱动装置，通过驱动装置带动集电环200转动，持续打磨碳刷310,当碳刷310的打磨量达到预设数值时，限位块333则会顶住限位板332，碳刷310即打磨完成。

优选的，如图1所示，所述驱动装置包括电机500、驱动轴510以及固定架520，所述电机500设于箱体100内，电机500的输出端与驱动轴510连接，所述驱动轴510远离电机500的一端通过固定架520与集电环200连接。电机500设于箱体100内。其中，电机500的输出端通过连接件与驱动轴510相连接，将电机500的动力传递给驱动轴510；固定架520具体是一个支撑和固定驱动轴510的部件，在此不对其具体结构进行限制，设置固定架520的目的是确保驱动轴510在使用过程中保持稳定；

本实用新型第二方面的技术方案提供了一种碳刷打磨装置的控制系统，包括第一方面技术方案中任一项所述的碳刷打磨装置，还包括设于箱体100外侧的PLC控制器(图中未示出)，所述PLC控制器与驱动装置之间信号连接。PLC控制器设于箱体100外侧；其中，PLC控制器是一种可编程逻辑控制器，用于控制和管理碳刷打磨装置的运行，PLC控制器与驱动装置之间可通过电缆或其他适当的连接方式进行通信，以实现PLC控制器对驱动装置的控制，其中，还可通过配置转速、温度等传感器来监测驱动装置中电机500的工作状态；例如，PLC控制器接收来自传感器的信号，传感器检测上述电机500的转速、温度，以此实现对碳刷打磨装置的监控，PLC控制器可以实时调整电机500的转速、控制驱动轴510的运行，以确保碳刷打磨装置的正常运行，减少人工操作的需求。

除了上述描述之外，有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种碳刷打磨装置，包括箱体(100)、集电环(200)以及碳刷(310)，其特征在于，还包括驱动装置，所述集电环(200)设于箱体(100)的顶部，集电环(200)的环面四周均匀分布有多个刷座(300)，所述碳刷(310)滑动连接于刷座(300)内，所述刷座(300)与箱体(100)之间固定连接，所述碳刷(310)的一侧与集电环(200)的环面之间接触，所述碳刷(310)远离集电环(200)的一侧设有压紧组件(320)，所述碳刷(310)上还设有限位组件(330)；所述驱动装置设于箱体(100)内且用于驱动集电环(200)旋转。

2.根据权利要求1所述的碳刷打磨装置，其特征在于，所述压紧组件(320)包括固定匣(321)、底座(322)以及弹簧(323)，所述固定匣(321)与箱体(100)之间通过底座(322)固定连接，所述弹簧(323)设于固定匣(321)内，弹簧(323)的一端与固定匣(321)之间固定连接，弹簧(323)的另一端与碳刷(310)接触。

3.根据权利要求1所述的碳刷打磨装置，其特征在于，所述箱体(100)内还设有收集组件，收集组件用于收集碳粉。

4.根据权利要求3所述的碳刷打磨装置，其特征在于，收集组件包括收集盒(400)以及管路(410)，所述收集盒(400)设于箱体(100)内且位于集电环(200)底部，所述管路(410)的一端与收集盒(400)连通，管路(410)的另一端设有与集电环(200)匹配的收集口。

5.根据权利要求1至4任一项所述的碳刷打磨装置，其特征在于，所述限位组件(330)包括固定抱箍(331)、限位板(332)以及限位块(333)，所述固定抱箍(331)套设于碳刷(310)上，所述限位板(332)设于固定抱箍(331)靠近刷座(300)的一侧，所述限位块(333)设于刷座(300)的顶部。

6.根据权利要求5所述的碳刷打磨装置，其特征在于，所述固定抱箍(331)与碳刷(310)之间通过螺栓(334)连接。

7.根据权利要求5所述的碳刷打磨装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机(500)、驱动轴(510)以及固定架(520)，所述电机(500)设于箱体(100)内，电机(500)的输出端与驱动轴(510)连接，所述驱动轴(510)远离电机(500)的一端通过固定架(520)与集电环(200)连接。

8.一种碳刷打磨装置的控制系统，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的碳刷打磨装置，还包括设于箱体(100)外侧的PLC控制器，所述PLC控制器与驱动装置之间信号连接。