一种集电环车削工装的制作方法

本实用新型涉及发电机集电环装置技术领域，特别涉及一种集电环车削工装。

背景技术：

发电机集电环装置主要由集电环转轴、碳刷、刷握、刷架等组成，它将静止励磁电流提供给旋转的发电机转子绕组进行励磁，在整个风电机组稳定运行中起着至关重要的作用。风电机组随着运行时间增长，由于碳刷压簧失效、碳刷卡涩造成集电环拉弧故障时有发生，同时由于碳刷选型不当、碳刷质量问题导致集电环表面出现点蚀，从而导致发电机碳刷用量呈直线递增，集电环拉弧损坏也时有发生，存在较大的安全隐患。

集电环更换工作不仅工作时间长、劳动强度大、危险系数高，同时也造成电量损失。为了提高工作效率和经济性，在机舱内实现发电机集电环损伤修复势在必行。因此，可以通过集电环车削工装来解决上述问题。

在现有的集电环车削工装中，其结构设计不合理，不便于工作人员的操作，而且也存在一定的操作风险。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种集电环车削工装，能够便于车削输入操作和设计，以及减少操作人员的车削风险。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种集电环车削工装，包括：

用于固定安装在电机集电环室的机板；

设置于所述机板的第一侧，位于所述电机集电环室外的车削输入部分；

设置于所述机板的第二侧，位于所述电机集电环室内的车削输出部分；

连接在所述车削输入部分和所述车削输出部分之间的车削连接部分。

优选地，所述车削输入部分包括：设置于所述机板的平移机构，和可平移设置于所述平移机构的平移滑台；

所述车削输出部分包括：固定于所述机板的平拖板，和可平移设置于所述平拖板的刀架组合；

所述车削连接部分包括：连接在所述平移滑台与所述刀架组合之间的连接板。

优选地，所述平移机构包括：螺杆副和齿轮副；

所述螺杆副的两端分别通过轴承与所述机板装配；所述齿轮副与所述螺杆副配合；

所述平移滑台与所述螺杆副为螺纹配合。

优选地，所述车削输入部分还包括：手轮；

所述手轮的输出端与所述齿轮副啮合。

优选地，所述车削输出部分还包括：

设置于所述平拖板的导轨副；

所述刀架组合与所述导轨副为可平移配合。

优选地，所述车削输出部分还包括：垂直连接在所述平拖板与所述机板之间的支撑板。

优选地，所述刀架组合具有多个用于同刀具配合的刀具安装位置。

优选地，所述机板为方框结构。

优选地，所述车削输入部分设置于所述机板的外侧壁；所述车削输出部分设置于所述机板内框底部的内侧；所述车削连接部分穿过所述机板的内框。

优选地，所述机板的四角均设有用于同所述电机集电环室的观察口配合的机板安装结构。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的集电环车削工装中，车削输入部分和车削输出部分分别设置于机板的两侧，且分别位于电机集电环室的外侧和内侧，使得本结构具有功能分明，重心稳定等特点；其中，车削输入部分分布于电机集电环室的外侧，便于车削输入操作和设计，以及减少操作人员的车削风险；车削输出部分分布于电机集电环室的内侧，以便于实现了集电环的就地表面损伤修复，大大缩短集电环的拆卸维修时间，在提高工作效率的同时，亦可降低发电机主碳刷的损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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提供的集电环车削工装的结构俯视图；

图2为本实用新型实施例提供的集电环车削工装的结构侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的集电环车削工装的结构正视图；

图4为本实用新型实施例提供的集电环车削工装与电机集电环室的装配图。

其中，1为导轨副，2为刀架组合，3为齿轮副，4为螺杆副，5为连接板，6为手轮，7为机板，8为支撑板，9为平拖板，10为进给调节螺钉，11为平移滑台，12为集电环，13为发电机集电环室，14为固定螺栓。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通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。

本实用新型实施例提供的集电环车削工装，如图1-4所示，包括：

用于固定安装在电机集电环室13的机板7；

设置于机板7第一侧(图2和图4左侧)，位于电机集电环室13外的车削输入部分；即为车削输入部分位于电机集电环室13的外侧，如此一来，便于车削输入操作；

设置于机板7第二侧(图2和图4右侧)，位于电机集电环室13内的车削输出部分；即为车削输出部分探入电机集电环室13内；本方案的车削输入部分和车削输出部分如此分布，以便于实现了集电环12的就此车削；

连接在车削输入部分和车削输出部分之间的车削连接部分。即为车削连接部分穿过电机集电环室13，也就是通过车削连接部分的连接实现了输入联动输出。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的集电环车削工装中，车削输入部分和车削输出部分分别设置于机板7的两侧，且分别位于电机集电环室13的外侧和内侧，即整个工装跨设于电机集电环室13内外，使得本方案具有功能分明，重心稳定等特点；其中，车削输入部分分布于电机集电环室13的外侧，便于车削输入操作和设计，以及确保操作人员的安全；车削输出部分分布于电机集电环室13的内侧，以便于实现了集电环的就地表面损伤修复，大大缩短集电环的拆卸维修时间，在提高工作效率的同时，亦可降低发电机主碳刷的损耗。

在本方案中，如图3所示，车削输入部分包括：设置于机板7的平移机构，和可平移设置于平移机构的平移滑台11；

如图1和图2所示，车削输出部分包括：固定于机板7的平拖板9，和可平移设置于平拖板9的刀架组合2；当然，为了实现刀架组合2的平移转化为集电环12的轴向车削，平移机构和刀架组合2的平移方向均平行于集电环12的轴向；

如图1所示，车削连接部分包括：连接在平移滑台11与刀架组合2之间的连接板7。本方案即为通过滑移平台11带动刀架组合2沿平移机构的平移方向(集电环12的轴向)对集电环12进行车削游走，如此一来，使得本方案具有结构简单，车削平稳等特点。

具体地，如图1所示，平移机构包括：螺杆副4和齿轮副3；

螺杆副4的两端分别通过轴承与机板7装配，以实现了螺杆副4可转动装配于机板7；齿轮副3与螺杆副4配合，即为螺杆副4的输入端连接于齿轮副3，以便于通过齿轮副3的转动带动螺杆副4的转动；当然，本方案还具有用于带动齿轮副3运动的驱动机构，可以包括人工驱动或者自动驱动的方式；

平移滑台11与螺杆副4为螺纹配合，以便于将螺杆副4的旋转运动转化为平移滑台11的直线运动，进而便于平移滑台11带动刀架组合2沿螺杆副4的轴向作车削运动。本方案如此设计，具有平移传动平稳，平移力度大等特点。

为了进一步优化上述技术方案，如图1所示，车削输出部分还包括：

设置于平拖板9的导轨副1；

刀架组合2与导轨副1为可平移配合，如此一来，以确保了刀架组合2平移运动的平稳度和直线度，从而确保了集电环12轴向切削的可靠性。

在本方案中，为了实现刀具安装位置的调整，以便于适配于不同的车削位置。刀架组合2具有多个用于同刀具配合的刀具安装位置。如图1所示，在本方案中，刀架组合2在轴向车削方向上具有四组刀具安装孔。

为了进一步优化上述技术方案，如图2所示，车削输入部分还包括：手轮6；

手轮6的输出端与齿轮副3为齿轮啮合。本方案即为通过手轮6带动齿轮副3的转动，以进一步驱动螺杆副4的转动，以使得滑移平台11带动刀架组合2沿螺杆副4的轴向对集电环12进行车削游走，以实现了人工轴向切削。本方案采用人工轴向切削，具有可以实时观察车削情况，车削风险便于可控等特点。当然，还可以增加用于带动齿轮副3自动转动的驱动机构，以便于实现了自动轴向切削。

在本方案中，机板7为方框结构。如此一来，以便于实现了机板7的轻量化设计，从而使得本方案具有工装重量轻，输入输出结构部件易于布置等特点。如图4所示，进一步地，机板7平行安装于电机集电环室13的观察口，而且机板7的形状与电机集电环室13观察口的形状匹配，并且机板7内框的尺寸大于观察口的尺寸。

具体地，如图4所示，车削输入部分设置于机板7的外侧壁；即为螺杆副4的两端分别通过两个轴承固定装配于机板7的外侧壁；车削输出部分设置于机板7内框的底部的内侧；即为平拖板9固定安装于机板7内框的底部上，以便于实现了对平拖板9的有效支撑；车削连接部分穿过机板7的内框。本方案如此设计，具有结构分明，结构布置合理和结构重心平稳等特点。

为了进一步优化上述技术方案，如图2所示，本实用新型实施例提供的集电环车削工装还包括：垂直连接在车削输入部分的底部与机板7的内侧壁之间的支撑板8。即为支撑板8垂直连接在平拖板9的底部与机板7的内侧壁之间，如此一来，有助于增强了平拖板9安装的稳定性，同时也有利于提升了平拖板9与机板7连接的稳固性。

在本方案中，为了实现机板7的便捷安装与固定，相应地，机板7的四角均设有用于同电机集电环室13的观察口配合的机板安装结构。如图3所示，机板7的四角均设有用于同电机集电环室13的观察口配合的机板安装螺栓孔。

下面再结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本实用新型实施例提供的集电环车削工装中，该工装重量轻、结构简单、安装固定方便，无需将集电环碳刷架进行拆除，通过4个m10的螺栓即可将车削工装固定在发电机集电环观察口处。

(1)如图1至图4所示，该集电环车削工装，包括导轨副1、刀架组合2、齿轮副3、螺杆副4、连接板5、手轮6、机板7、支撑板8、平拖板9、进给调节螺钉10、平移滑台11。支撑板8与机板7采用焊接连接；平板拖9通过螺栓与支撑板8和机板7进行固定；连接板5将平移滑台11与刀架组合2进行连接；螺杆副4通过两个轴承装置与机板进行固定；手轮6通过齿轮副3驱动螺杆副4，机板7通过固定螺栓14与发电机集电环室13进行固定。

(2)通过手柄摇动手轮6带动齿轮副3驱动螺杆副4进行转动，从而使滑移平台11带动刀架组合沿螺杆副轴向对集电环12进行车削游走，通过调节刀具进给调节螺钉10来对车削深度进行调整。

(3)该集电环车削工装只需将发电机集电环室的观察口盖板拆除，通过4个m10的固定螺栓进行安装，只需将碳刷从刷握中拿出，无需拆卸碳刷架等装置。

(4)该集电环车削工装的刀架组合2可以根据集电环和接地盘的位置进行调节，通过固定螺栓调节刀具的安装位置，以便实现集电环abc三相的车削，同时亦可以实现对发电机接底盘的车削。

(5)该集电环车削工装可以在风机上完成集电环表面损伤修复，大大缩短集电环拆卸维修时间，在提高工作效率的同时，亦可降低发电机主碳刷的损耗。

(6)车削流程：

1、断开风机底部变频器供电开关，确保主断路器处于分闸状态、直流母排确无电压，断开碳刷磨损监视器电源并验明发电机集电环处确无电压，将发电机主碳刷全部拆除，保留接地碳刷；

2、对发电机集电环室内碳粉及油污进行清理；

3、安装车削工装，将刀架角度调整到合适位置；

4、风速6-7m/s为宜，发电机转速保持300r/min；

5、先对发电机集电环进行粗加工，再逐步调整顶丝位置进行精加工，车削完毕后进行打磨处理至合适粗糙度(新集电环粗糙度为0.75μm-1.25μm；修复的集电环粗糙度小于3.2μm即可)，在车削加工中必须有专人监护，并确保风机急停按钮在可控范围以内；

6、发电机集电环在车削完毕后，集电环室内卫生进行清理，并对发电机转子绝缘进行测量；

7、安装碳刷，并检查碳刷与集电环接触面积是否符合要求，必要时对碳刷进行打磨处理。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。