一种便于安装的免维护的低温升集电环系统的制作方法

本发明属于集电环技术领域，尤其涉及一种便于安装的免维护的低温升集电环系统。

背景技术：

集电环系统是双馈风力发电机的关键部件，其作用是实现转子电流的双向传输。据统计，集电环故障在双馈风力发电机部件中占比较高，在维修过程中，更换刷盒的频次居高不下。

目前，在双馈风力发电机集电环系统的结构设计中，刷盒是通过螺栓连接固定到导电板上。在生产现场装配过程中，需利用工装调整刷盒位置，使其与集电环保持同心(刷盒保持集电环的径向设置)，同时对碳刷进行预磨，以保证碳刷表面足够的接触面。但在风电场维修时，不具备调刷工装，更换刷盒时，费时费力，还无法确保刷盒安装同心，存在很大的质量隐患，易产生碳刷受力不均匀、偏磨、温升高等现象，碳刷接触面不足、温升高的质量隐患，降低了发电机可靠性，增加了维护成本；电机运行时，内部温升高，不利于滑环刷架的通风散热，造成滑环烧损，影响发电机的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其具有降低装配难度，碳刷不需预磨，降低集电环温升，提高生产效率和产品寿命等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种便于安装的免维护的低温升集电环系统，包括同心设置的集电环和导电板；所述导电板上沿周向设有多个径向布置的刷盒；所述刷盒上设有径向布置的碳刷；所述导电板上设有径向布置的多个导向凹槽；所述刷盒上设有与所述导向凹槽配合的导向凸台。

进一步，所述导电板上设有径向布置的多个导向凹槽；所述刷盒上设有与所述导向台配合的导向凸台。

进一步，所述导电板位于所述导向凹槽两侧设有安装孔；所述刷盒上设有与所述安装孔配合的腰型孔；所述安装孔与所述腰型孔通过螺栓连接。

进一步，所述腰型孔与所述导向凸台平行。

进一步，所述集电环上设有多个散热筋。

进一步，多个所述散热筋沿所述集电环周向呈径向设置。

进一步，所述集电环上设有多个散热孔。

进一步，多个所述散热孔和多个所述散热筋沿所述集电环周向交替设置。

进一步，多个所述散热筋包括沿所述集电环周向交替设置的长度不同的多个长筋和多个短筋；所述长筋与所述短筋在宽度方向上的中线与所述集电环的中径相切。

本发明的有益效果是：通过导向凹槽的导向凸台的配合，使刷盒定位方便准确，优化了集电环系统的结构，提升可维修性能，碳刷不再需预磨，降低了装配难度，从而降低制造、维护成本和制造风险，提高了生产效率和产品的寿命；通过散热筋的作用，改善了集电环的散热设计，降低了集电环温升，有利于集电环表面氧化膜的形成，改善其性能，从而延长了整机寿命。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明便于安装的免维护的低温升集电环系统的结构示意图。

图2为图1中导电板的立体结构示意图。

图3为图1中刷盒的立体结构示意图。

图4为图1中集电环上设置长度不同的散热筋后的结构示意图。

其中：1、集电环；2、导电板；3、刷盒；4、碳刷；5、导向凹槽；6、导向凸台；7、安装孔；8、腰型孔；9、螺栓；10、散热筋；11、散热孔。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1、2、3、4，一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，包括同心设置的集电环1和导电板2；导电板2上沿周向设有多个径向布置的刷盒3；刷盒3上设有径向布置的碳刷4；导电板2上设有径向布置的多个导向凹槽5和/或导向台；刷盒3上设有与导向凹槽5配合的导向凸台6和/或导向槽。

导电板位于导向凹槽5两侧设有安装孔7；刷盒3上设有与安装孔7配合的腰型孔8；腰型孔8与导向凸台6平行，安装孔7与腰型孔8通过螺栓9连接。

刷盒3通过导向凸台6与导电板2上的导向凹槽5配合，并通过螺栓9调节径向距离，在导向凸台6和导向凹槽5的限位作用下，确保了刷盒3的向心性，同时减少了工装成本和调节向心的生产成本。进一步装配到风力发电机上后，也能保证碳刷4的向心情况。在风电场一旦出线刷盒3烧损情况，可利用导向凹槽5实现精准定位。随着发电机的运行，集电环1出现磨损后，可根据刷盒3和集电环1的实际间隙，在径向上调整刷盒3位置，保证其向心性。

为了降低集电环1的温升，本实施例的集电环1上设有多个散热筋10。多个散热筋10沿集电环1周向呈径向设置。另外，集电环1上还设有多个散热孔11。多个散热孔11和多个散热筋10沿集电环1周向交替设置。集电环1本体采用不锈钢或者铜材加工而成，中间位置增加绝缘材料实现集电环系统三相间及滑环与接地环间的绝缘。电机运转时，散热筋10相当于叶片，加速滑环部分的通风散热，降低集电环1的温升，有利于集电环1表面氧化膜的形成，改善其性能，从而延长整机寿命。

为了进一步提升散热效果，如图4所示，多个散热筋10包括沿集电环1周向交替设置的长度不同的多个长筋和多个短筋；长筋与短筋在宽度方向上的中线与集电环1的中径相切。通过长度不同的散热筋10交替设置，使得相邻散热筋10之间的通道两端宽，中部窄，通道内的流体(气体)受到挤压后得到加速，有效的增加了吸力面流体的动能，在减轻集电环1重量的情况下进一步提升了散热效果，并且减少了通道内气流分离现象，减小了气动噪音。以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：

1.一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，包括同心设置的集电环(1)和导电板(2)；所述导电板(2)上沿周向设有多个径向布置的刷盒(3)；所述刷盒(3)上设有径向布置的碳刷(4)；其特征在于：所述导电板(2)上设有径向布置的多个导向凹槽(5)；所述刷盒(3)上设有与所述导向凹槽(5)配合的导向凸台(6)。

2.根据权利要求1所述的一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其特征在于：所述导电板(2)上设有径向布置的多个导向台；所述刷盒(3)上设有与所述导向台配合的导向槽。

3.根据权利要求1所述的一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其特征在于：所述导电板(2)位于所述导向凹槽(5)两侧设有安装孔(7)；所述刷盒(3)上设有与所述安装孔(7)配合的腰型孔(8)；所述安装孔(7)与所述腰型孔(8)通过螺栓(9)连接。

4.根据权利要求3所述的一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其特征在于：所述腰型孔(8)与所述导向凸台(6)平行。

5.根据权利要求1所述的一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其特征在于：所述集电环(1)上设有多个散热筋(10)。

6.根据权利要求5所述的一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其特征在于：多个所述散热筋(10)沿所述集电环(1)周向呈径向设置。

7.根据权利要求5所述的一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其特征在于：所述集电环(1)上设有多个散热孔(11)。

8.根据权利要求7所述的一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其特征在于：多个所述散热孔(11)和多个所述散热筋(10)沿所述集电环(1)周向交替设置。

9.根据权利要求5所述的一种便于安装的免维护的低温升集电环系统，其特征在于：多个所述散热筋(10)包括沿所述集电环(1)周向交替设置的长度不同的多个长筋和多个短筋；所述长筋与所述短筋在宽度方向上的中线与所述集电环(1)的中径相切。

技术总结
本发明的便于安装的免维护的低温升集电环系统，包括同心设置的集电环和导电板；导电板上沿周向设有多个径向布置的刷盒；刷盒上设有径向布置的碳刷；导电板上设有径向布置的多个导向凹槽；刷盒上设有与导向凹槽配合的导向凸台。本发明的有益效果是：通过导向凹槽的导向凸台的配合，使刷盒定位方便准确，降低了装配难度，从而降低制造、维护成本和制造风险，提高了生产效率和产品的寿命；通过散热筋的作用，改善了集电环的散热设计，降低了集电环温升，有利于集电环表面氧化膜的形成，改善其性能，从而延长了整机寿命。

技术研发人员：钟绍辉;于秀丽;曹利
受保护的技术使用者：西安中车永电捷力风能有限公司
技术研发日：2020.05.21
技术公布日：2020.08.11