專利名稱：發(fā)電機(jī)碳刷集成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電設(shè)備的部件，尤其是發(fā)電機(jī)碳刷集成裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)都是利用線圈切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理來發(fā)電的。在水輪發(fā)電機(jī)中，集電裝置是其重要部件，它主要由滑環(huán)和碳刷裝置兩部分組成，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，直流電源(外加的)經(jīng)碳刷裝置、滑環(huán)傳遞到轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組上產(chǎn)生磁場(chǎng)，線圈設(shè)在定子上；當(dāng)轉(zhuǎn)子帶著勵(lì)磁繞組圍繞定子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子上的線圈切割磁力線而得到電流。現(xiàn)在技術(shù)中的發(fā)電機(jī)，在機(jī)組運(yùn)行過程中，由于滑環(huán)始終處于高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而碳刷裝置屬于靜止部件，兩者之間必然產(chǎn)生摩擦，該種摩擦必然導(dǎo)致如下三方面的不利后果1、碳刷磨損嚴(yán)重，使用壽命不長；碳刷磨損超過工藝許可范圍后就要更換，而現(xiàn)有技術(shù)中大都需要停機(jī)更換，在碳刷數(shù)量很多的大、中型發(fā)電機(jī)組中，頻繁地停機(jī)更換碳刷顯然是不利的，有時(shí)甚至是作不到的；2、碳刷磨損時(shí)，形成大量的細(xì)小的、塵埃狀的碳粉塵；這種粉塵如不加以收集、除塵處理，必然隨著機(jī)組的旋轉(zhuǎn)進(jìn)入發(fā)電機(jī)的內(nèi)部，進(jìn)一步污染定子繞組和勵(lì)磁繞組等，影響機(jī)組的安全運(yùn)行。為避免粉塵的產(chǎn)生，制造廠在設(shè)計(jì)時(shí)采用了多種方法，如合理控制碳刷的電密、選取性能優(yōu)良的碳刷、滑環(huán)開槽等，但效果都不理想；3、滑環(huán)表面溫度升高，影響運(yùn)行效果；對(duì)該溫度升高現(xiàn)象，又必須增加冷卻系統(tǒng)加以降溫，使發(fā)電機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，冷卻降溫效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電機(jī)組的以上不足，提供一種能在機(jī)組運(yùn)行中都能更換碳刷、將碳粉塵封閉、收集起來進(jìn)行除塵處理碳刷集成裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案發(fā)電機(jī)碳刷集成裝置，包括碳刷和恒壓卷繞彈簧，其特征在于碳刷組件包括兩組上、下排列的可帶電拆卸碳刷刷盒，在兩組可帶電拆卸碳刷刷盒之間，設(shè)置有絕緣環(huán)；導(dǎo)電罩將碳刷組件包圍，形成封閉腔體；吸塵管路的一端與該封閉腔體相連，其另一端與吸塵處理裝置相連通；
所述的吸塵處理裝置的外殼上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，在外殼內(nèi)設(shè)有與進(jìn)氣口相連的氣體通道，在該氣體通道上設(shè)置有過濾芯和風(fēng)機(jī)，吸塵管路與進(jìn)氣口相連；在所述外殼內(nèi)設(shè)置儲(chǔ)氣罐，該儲(chǔ)氣罐的排氣端與過濾芯內(nèi)的氣體通道相連通。
本實(shí)用新型的碳刷集成裝置，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、采用單組合插入型、可帶電拆卸刷握，更換碳刷時(shí)方便、快捷，即使在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，都能方便地加載、卸載和更換碳刷；2、采用恒壓式卷繞彈簧，當(dāng)碳刷的磨損在其長度磨損限度內(nèi)時(shí)，該彈簧能保持恒定的彈簧壓力，使碳刷與滑環(huán)保持良好接觸；3、碳刷和導(dǎo)電環(huán)集成一體，使滑環(huán)和碳刷裝置形成封閉腔體，密封碳刷磨損產(chǎn)生的碳粉塵，避免碳粉塵污染發(fā)電機(jī)及其周圍的空間；同時(shí)，利用吸塵、除塵裝置，收集處理碳粉塵。4、形成冷卻空氣的密閉循環(huán)回路，將摩擦和發(fā)熱產(chǎn)生的損耗帶走，在吸塵的同時(shí)帶走熱空氣，從而有效降低滑環(huán)表面溫度。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明

圖1是本實(shí)用新型集成裝置示意圖(剖視)。
圖2是圖1的局部放大圖。
圖3是吸塵處理裝置(件7)結(jié)構(gòu)示意圖(剖視)。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，1-發(fā)電機(jī)機(jī)座、2-導(dǎo)電罩、3-封閉腔體、4-碳刷組件、5-可帶電拆卸碳刷刷盒、6-吸塵管路、7-吸塵處理裝置、、9-絕緣環(huán)、10-碳刷、11-恒壓卷繞彈簧、12-滑環(huán)。
本實(shí)用新型的碳刷集成裝置，設(shè)置在發(fā)電機(jī)機(jī)座1上，作為向轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁裝置提供勵(lì)磁電流的裝置，包括碳刷組件4、碳刷10和恒壓卷繞彈簧11。導(dǎo)電罩2將碳刷組件4包圍、密封起來，尤其是將碳刷10與滑環(huán)12相接觸部件包圍起來，形成一個(gè)相對(duì)的封閉腔體3，封閉腔體3的作用是收集碳粉塵，避免其四處飛揚(yáng)，污染發(fā)電機(jī)和周圍的空間環(huán)境。
本實(shí)用新型的碳刷組件4由上、下排列的兩組可帶電拆卸碳刷刷盒5、置于可帶電拆卸碳刷盒5內(nèi)的碳刷10以及設(shè)置在碳刷10尾端的恒壓卷繞彈簧11組成，兩組可帶電拆卸碳刷刷盒5上的碳刷10分別作為電流的輸入或輸出端，分別與轉(zhuǎn)子上的滑環(huán)12接觸，滑環(huán)12再分別與勵(lì)磁裝置的正、負(fù)極相連，形成閉合的電流回路。在兩組可帶電拆卸碳刷刷盒5之間，設(shè)置絕緣環(huán)9，以起到良好絕緣效果。碳刷10經(jīng)恒壓卷繞彈簧11壓在滑環(huán)12上，使其之間接觸良好?？蓭щ姴鹦短妓⑺⒑?是本申請(qǐng)人于2002年8月14日申請(qǐng)的專利，專利號(hào)為ZL02276135.7，作為現(xiàn)有技術(shù)，不作進(jìn)一步說明。
吸塵管路6的一端與封閉腔體3相連通，另一端與吸塵處理裝置7相連通，將封閉腔體3內(nèi)的粉塵送到吸塵處理裝置7進(jìn)行分離處理，達(dá)到去除碳粉塵的作用。封閉腔體3作為一個(gè)相對(duì)封閉的空腔，其內(nèi)的空氣一方面經(jīng)吸塵處理裝置7的抽吸作用而被抽走，另一方面又經(jīng)可帶電拆卸碳刷刷盒5之間的空隙而自然補(bǔ)充。
另外，本實(shí)用新型的碳刷組件4沿圓周方向，均勻分布在轉(zhuǎn)子上的滑環(huán)12外部，其具體數(shù)量由發(fā)電機(jī)的大小等工藝參數(shù)決定，不同型號(hào)發(fā)電機(jī)的碳刷組件4的數(shù)量是不同的。同時(shí)，吸塵處理裝置7也可以是一臺(tái)以上，其具體數(shù)量由發(fā)電機(jī)的大小等工藝參數(shù)決定。
如圖3所示，本實(shí)用新型的吸塵處理裝置7可采用多種結(jié)構(gòu)，既有現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，起到經(jīng)負(fù)壓抽吸、過慮除塵的作用即可；也可采用如圖3所示的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，13-外殼、14-進(jìn)氣口、15-過濾芯、16-風(fēng)機(jī)、17-排氣口、18-集塵桶、19-儲(chǔ)氣罐。本實(shí)用新型的除塵裝置，包括外殼13，外殼13上設(shè)有進(jìn)氣口14和排氣口17，在外殼13內(nèi)部設(shè)有過濾芯15和風(fēng)機(jī)16，在外殼13內(nèi)設(shè)有與進(jìn)氣口14相連的氣體通道，過濾芯15和風(fēng)機(jī)16設(shè)在該氣體通道上；上述吸塵管路6與進(jìn)氣口14想連通，封閉腔體3中的含碳粉塵的氣體，經(jīng)吸塵管路6與氣體通道相連；從進(jìn)氣口14進(jìn)入，經(jīng)過濾芯15的過濾后，進(jìn)入風(fēng)機(jī)16，最后經(jīng)排氣口17排出，達(dá)到除區(qū)碳粉塵的作用。所述過濾芯15選用能夠過濾空氣中細(xì)小碳粉塵的材料，如多層布袋等，控制其間隙、達(dá)到本實(shí)用新型的目的即可。所述風(fēng)機(jī)16選用現(xiàn)有技術(shù)中的成熟產(chǎn)品，用電源控制，啟動(dòng)后能使外殼13內(nèi)形成負(fù)壓，使空氣經(jīng)吸塵管路6從進(jìn)氣口14中吸入，經(jīng)過濾芯15、風(fēng)機(jī)16從排氣口17中排入大氣中。過濾芯15和風(fēng)機(jī)16作為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作進(jìn)一步的描述。
同時(shí)作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，可在過濾芯15下部設(shè)置集塵桶18，將過濾后的灰塵等收集在集塵桶18中。同時(shí)，由于過濾后的細(xì)小粉塵、雜質(zhì)等除了一部分落入集塵桶18中外，有很大部分是粘附、吸附在過濾芯15的表面上或過濾芯的氣體通道上，逐漸阻塞氣體通道，降低過濾效果。故另外設(shè)置儲(chǔ)氣罐19，儲(chǔ)氣罐19內(nèi)存儲(chǔ)壓縮空氣，該儲(chǔ)氣罐19的排氣管與過濾芯15內(nèi)的氣體通道相連通；儲(chǔ)氣罐19內(nèi)存儲(chǔ)的壓縮空氣，可采用空氣壓縮機(jī)加入。當(dāng)本除塵裝置使用一段時(shí)間后，需要清除吸附在過濾芯15表面和氣體通道上的粉塵時(shí)，啟動(dòng)儲(chǔ)氣罐19的控制閥，使壓縮空氣從過濾芯15的內(nèi)部向外沖出，即從與過濾空氣時(shí)相反的流動(dòng)方向沖擊過濾芯15上的粉塵、雜質(zhì)等，達(dá)到將粉塵、雜質(zhì)等從過濾芯15上除掉的目的。圖3與圖1、2的比例有差別。
本實(shí)用新型的工作原理在發(fā)電機(jī)內(nèi)部、尤其是碳刷周圍的空間，導(dǎo)電罩2將碳刷組件4包圍、密封起來，尤其是將碳刷10與滑環(huán)12相接觸部件包圍起來，形成一個(gè)相對(duì)的封閉腔體3，使碳刷10與滑環(huán)12因摩擦產(chǎn)塵的細(xì)小碳粉塵限制在該封閉腔體3內(nèi)，啟動(dòng)吸塵處理裝置7的風(fēng)機(jī)16，在進(jìn)氣口14一側(cè)區(qū)域形成負(fù)壓，使含有碳粉塵、雜質(zhì)的空氣經(jīng)吸塵管路6從進(jìn)氣口14中進(jìn)入吸塵處理裝置7中，經(jīng)過濾芯15、風(fēng)機(jī)16從排氣口17中排入大氣中，使得空氣中的粉塵、雜質(zhì)得到很大程度的去除，很大程度上降低其含量。同時(shí)，經(jīng)吸塵管路6的抽吸作用，將摩擦和發(fā)熱產(chǎn)生熱空氣帶走，在吸塵的同時(shí)帶走熱空氣，周圍的冷空氣又補(bǔ)充到封閉腔體3，從而有效降低滑環(huán)12及碳刷10的表面溫度，起到良好的冷卻效果。
權(quán)利要求1.發(fā)電機(jī)碳刷集成裝置，包括碳刷組件(4)、碳刷(10)和恒壓卷繞彈簧(11)，其特征在于所述的碳刷組件(4)包括兩組上、下排列的可帶電拆卸碳刷刷盒(5)，在兩組可帶電拆卸碳刷刷盒(5)之間，設(shè)置有絕緣環(huán)(9)；導(dǎo)電罩(2)將碳刷組件(4)包圍，形成封閉腔體(3)；吸塵管路(6)的一端與封閉腔體(3)相連，其另一端與吸塵處理裝置(7)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)碳刷集成裝置，其特征在于所述的吸塵處理裝置(7)的外殼(13)上設(shè)有進(jìn)氣口(14)和排氣口(17)，在外殼(13)內(nèi)設(shè)有與進(jìn)氣口(14)相連的氣體通道，在該氣體通道上設(shè)置有過濾芯(15)和風(fēng)機(jī)(16)，吸塵管路(6)與進(jìn)氣口(14)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電機(jī)碳刷集成裝置，其特征在于在所述外殼(13)內(nèi)設(shè)置儲(chǔ)氣罐(19)，儲(chǔ)氣罐(19)的排氣端與過濾芯(15)內(nèi)的氣體通道相連通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)電機(jī)碳刷集成裝置，包括碳刷和恒壓卷繞彈簧，其特征在于碳刷組件包括兩組上、下排列的可帶電拆卸碳刷刷盒，在兩組可帶電拆卸碳刷刷盒之間，設(shè)置有絕緣環(huán)；導(dǎo)電罩將碳刷組件包圍，形成封閉腔體；吸塵管路的一端與該封閉腔體相連，其另一端與吸塵處理裝置相連通；本實(shí)用新型的碳刷集成裝置，更換碳刷時(shí)方便、快捷，既使在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，都能方便地加載、卸載和更換碳刷；當(dāng)碳刷的磨損在其長度磨損限度內(nèi)時(shí)，也能使碳刷與滑環(huán)保持良好接觸；滑環(huán)和碳刷裝置形成封閉腔體，密封碳刷磨損產(chǎn)生的碳粉塵，避免碳粉塵污染發(fā)電機(jī)及其周圍的空間，利用吸塵、除塵裝置，收集處理碳粉塵；在吸塵的同時(shí)帶走熱空氣，從而有效降低滑環(huán)表面溫度。
文檔編號(hào)H01R39/38GK2809985SQ20052000972
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者張宏偉, 張錳軸 申請(qǐng)人:張宏偉