一种发电机用通风孔清洗设备及毛刷更换方法

1.本发明涉及发电机定子清洗技术领域，尤其是涉及一种发电机用通风孔清洗设备及毛刷更换方法。


背景技术：

2.在对水轮发电机组进行完整检修时会把转子抽出，使用电气清洗剂对定子绕组进行化学清洗，需要清洗区域为定子上下端以及槽钢与硅钢片之间的通风孔洞，检修可以保证水轮发电机组的散热，避免出现杂物堵塞通风孔等问题，有助提高发电机的工作效率并降低故障发生的风险。
3.现有的针对发电机定子清洗的清洗工具多采用依靠高压气体的喷气式、喷雾式和喷砂式喷头结构，而这种结构存在着较多的缺点，如喷气式清洗工具体积较大，不易操作；喷雾式具有高温对绝缘伤害严重的缺点，并且会使铁芯受潮；喷砂式可能造成铁芯损坏及清洗介质难以清除等问题。除此之外现有的清洗工具只适用于人工清洗方式，而人工清洗方式又有较多缺点如人工清洗人员用量庞大，自动化水平不高，面临用工短缺问题；使用的电气清洗剂对人体有健康危害，为减少对作业人员健康的影响需多次交班，在潮湿易滑的作业环境下容易诱发意外，同时导致清洗效率低下，无法兼顾人员健康安全及清洗效率。
4.综上所述，现有的孔洞清洗工具使用场合存在局限性，不能很好地满足清洗发电机定子的作业需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种发电机用通风孔清洗设备及毛刷更换方法，通过调距机构和进给机构能够适应不同的孔距进行清洗，可进行高效安全的清洗工作。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种发电机用通风孔清洗设备，包括基板、安装于基板的调距机构和进给机构，所述调距机构包括电机一、活动毛刷座和固定毛刷座，所述固定毛刷座固定安装于基板，所述活动毛刷座关于固定毛刷座对称分布且可通过电机一驱动进行同步移动以靠近或远离固定毛刷座，所述活动毛刷座和固定毛刷座均安装有毛刷和喷头，所述进给机构包括电机二和通过电机二驱动进行移动的安装座，所述毛刷包括安装于安装座内的刷头，所述毛刷通过电机二驱动可沿自身长度方向移动，所述活动毛刷座移动可带动相应的毛刷的刷头沿着安装座的长度方向移动。
8.所述毛刷的刷头沿着安装座的长度方向移动与毛刷沿自身长度方向移动为同一平面的两个相互垂直方向的移动。
9.所述安装座包括内槽板、导向夹板和后盖，所述内槽板设有前后贯通的内槽板缺口槽，内槽板、导向夹板和后盖依次贴合且导向夹板配合内槽板将刷头活动限制于内槽板缺口槽。
10.所述内槽板和后盖扣接连接，所述导向夹板和后盖扣接连接，所述毛刷、导向夹板和后盖可同时更换。
11.所述导向夹板设有前后贯通的通孔，所述内槽板缺口槽与通孔前后相对，所述后盖的前端设有穿过通孔的电磁铁，所述电磁铁通电状态下可吸住刷头。
12.所述基板上端面安装有挡台，所述后盖包括上扣槽，所述内槽板包括扣入上扣槽的内槽板卡块，所述电机二驱动安装座后移可使内槽板卡块抵住挡台且从上扣槽脱离，所述导向夹板和后盖可移动穿过挡台。
13.还包括更换套装，所述更换套装包括匣子、毛刷、导向夹板和后盖，在舍弃使用后的毛刷、导向夹板和后盖通过更换套装更换新的毛刷、导向夹板和后盖并舍弃匣子，所述导向夹板安装于匣子的前端，所述后盖安装于匣子的后端，所述毛刷的刷头吸附于后盖前端的电磁铁且毛刷的前端超出导向夹板和匣子，所述后盖可前移并扣接连接导向夹板且继续一起前移以使后盖扣接连接内槽板。
14.所述毛刷包括刷杆和位于刷杆前端的刷毛，所述刷杆的外壁设有凸出的螺旋线，所述活动毛刷座和固定毛刷座均安装有轴套，所述轴套的内部设有与螺旋线相配的内凹螺线槽，所述刷杆通过电机二驱动进行前后移动时在螺旋线与内凹螺线槽配合导向下同时进行旋转。
15.一种毛刷更换方法，包括前后进行的卸毛刷步骤和装毛刷步骤；
16.所述卸毛刷步骤包括
①
电机一启动使可活动的毛刷回到初始位置，电机一停止，电磁铁通电吸住所有毛刷；
17.②
电机二启动带动毛刷和安装座一起后移，直到内槽板的内槽板卡块抵住挡台并在挡台的阻挡下脱离导向夹板和后盖，电机二停止；
18.③
将导向夹板、后盖和毛刷一起向后取出；
19.所述装毛刷步骤包括
①
更换套装对准插入，此时电磁铁通电吸住所有毛刷，毛刷的刷毛穿过内槽板的内槽板缺口槽并往前移动；
20.②
推动后盖往前移动直至后盖与导向夹板扣接连接，而后后盖与导向夹板一起前移直到后盖与内槽板扣接连接；在后盖前移过程中，刷毛穿过对应的轴套且刷杆的螺旋线配合插入轴套的内凹螺线槽进行导向旋转前移；
21.③
舍弃匣子，电磁铁断电。
22.所述导向夹板包括与匣子插接配合的插片，所述插片与导向夹板通过插片接片连接，所述插片接片在后盖与导向夹板扣接后继续前移过程中断裂。
23.本发明的有益效果是：
24.一、通过调距机构，使得设备能够适应不同的孔距。
25.二、通过螺旋线和内凹螺线槽的配合结合进给机构，使得毛刷在进出的同时可以旋转，实现有效的孔洞清洗。
26.三、本设备体积小，易操作，减少人工工作量，同时可保证人工健康安全和提高清洗效率。
27.四、通过机械化工具实现毛刷的快速自动更换，能够实现大型化的批量清洗工作。
附图说明
28.图1为本发明的立体图；
29.图2为本发明的调距机构的立体图；
30.图3为本发明的进给机构的立体图；
31.图4为本发明的安装座与挡台靠近配合的立体图；
32.图5为图4的爆炸图一；
33.图6为图4的爆炸图二；
34.图7为图6中a处的放大图；
35.图8为本发明的轴套的立体图；
36.图9为本发明的毛刷的立体图；
37.图10为本发明的更换套装的立体图；
38.图11为更换套装的匣子、导向夹板、后盖配合的爆炸图；
39.图12为本发明使用更换套装时的立体图；
40.图13为本发明的内槽板与导向夹板和后盖分离的过程示意图。
41.图中：基板1、调距机构2、电机一21、同步带22、丝杆一23、活动毛刷座24、支撑台25、导杆26、固定毛刷座27、轴套28、内凹螺线槽281、倒角2811、毛刷3、刷杆31、螺旋线311、刷头32、刷毛33、喷头4、进给机构5、电机二51、丝杆二52、主动导轨滑块53、滑轨54、连接板55、被动导轨滑块56、安装座6、内槽板61、内槽板缺口槽611、安装板612、内槽板卡块613、斜坡6131、导向夹板62、通孔621、插片622、插片接片6221、夹板卡块623、后盖63、上扣槽631、后盖缺口632、内扣槽6321、电磁铁633、导向槽634、挡台7、挡台缺口71、挡片72、上挡口721、下挡口73、更换套装8、匣子81、匣子导轨811、导轨槽8111、光源9、相机91。
具体实施方式
42.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
43.如图1-13所示，一种发电机用通风孔清洗设备，包括基板1、安装于基板1的调距机构2、进给机构5、光源9、相机91，参照图1，光源9和相机91构成了整个设备的摄像系统，整个设备在相机91的视野范围内进行孔洞清洗，相机91朝向对准清洗工作区域方向，即可实现孔洞的识别和检测。清洗是指是通过刷毛33前后运动插入孔洞内带走灰尘，该运动由进给机构5驱动。
44.参照图2，所述调距机构2包括电机一21、同步带22、丝杆一23、支撑台25、导杆26、轴套28、活动毛刷座24和固定毛刷座27，调距机构2为三联毛刷调距机构，即具备三个毛刷3，所述固定毛刷座27固定安装于基板1，所述活动毛刷座24关于固定毛刷座27对称分布，本实施例中活动毛刷座24有两个，固定毛刷座27位于中间，两个活动毛刷座24到固定毛刷座27的距离相等。
45.参照图2，电机一21的输出端通过同步带22将动力传递给丝杆一23，支撑台25的数量为两个，丝杆一23通过轴承转动安装于两个支撑台25，同时两个支撑台25还通过导杆26连接，两个活动毛刷座24通过自身内部螺纹连接于丝杆一23。丝杆一23自身以中心为分界线，两侧的螺纹旋向相反，两个活动毛刷座24分别连接于旋向相反的螺纹段，当电机一21带动同步带22转动时，活动毛刷座24可通过电机一21驱动进行同步移动以靠近或远离固定毛
刷座27，即两个活动毛刷座24相互靠近或远离，导杆26用于提供两个活动毛刷座24移动时的导向。因此，活动毛刷座24到固定毛刷座27之间的间隔可调，保证设备能够适应不同的孔距进行清洗。
46.所述活动毛刷座24和固定毛刷座27均安装有轴套28，所述活动毛刷座24和固定毛刷座27均安装有毛刷3和喷头4，其中毛刷3穿过轴套28，喷头4可喷出清洗液体，配合毛刷3的刷毛33进行清洗。喷头4和毛刷3的数量均为三个，分别与一个固定毛刷座27和两个活动毛刷座24一一对应，喷头4位于对应的毛刷3的正上方。
47.参照图9，毛刷3包括刷杆31、刷头32和刷毛33，刷毛33位于刷杆31的前端，刷头32位于刷杆31的后端，所述刷杆31的外壁设有凸出的螺旋线311，螺旋线311延伸整个刷杆31外壁。刷毛33的外径大于刷杆31的外径，但是刷毛33可以弹性变形进而使得其外径缩小，刷头32的外径大于刷杆31的外径。
48.参照图8，所述轴套28的内部设有内凹螺线槽281，内凹螺线槽281贯穿整个轴套28的前后端，其中内凹螺线槽281的后端(本实施例中以毛刷3为参照，毛刷3的刷毛33所在端为前端，毛刷3的刷头32所在端为后端)设有倒角2811。螺旋线311与内凹螺线槽281相配。在更换毛刷3时，先是刷毛33发生形变穿过轴套28，而后是刷杆31的螺旋线311从倒角2811处进入并穿过轴套28，通过螺旋线311与内凹螺线槽281的配合，由于上升角大于自锁角，使得刷杆31在移动的同时可以旋转，实现刷毛33的进给旋转运动。即所述毛刷3通过电机二51驱动可沿自身长度方向移动(前后方向)，刷杆31通过电机二51驱动进行前后移动时在螺旋线311与内凹螺线槽281配合导向下同时进行旋转。
49.参照图3，所述进给机构5包括电机二51、丝杆二52、主动导轨滑块53、滑轨54、连接板55、被动导轨滑块56、安装座6，安装座6通过电机二51驱动进行移动，电机二51为力矩电机，使用力矩电机可以避免作业时强行插入损坏清洗设备。
50.电机二51的输出端连接丝杆二52，丝杆二52上螺纹连接主动导轨滑块53，基板1上端面安装有滑轨54，滑轨54与丝杆二52平行且分列左右两侧，安装座6一端通过连接板55连接主动导轨滑块53，安装座6另一端通过连接板55连接被动导轨滑块56，被动导轨滑块56滑动安装于滑轨54。
51.参照图4、图5、图6，所述安装座6包括内槽板61、导向夹板62和后盖63，内槽板61包括位于两端的安装板612，通过安装板612可连接连接板55。
52.刷头32安装于安装座6内，所述内槽板61设有前后贯通的内槽板缺口槽611，内槽板61、导向夹板62和后盖63依次贴合且导向夹板62配合内槽板61将刷头32活动限制于内槽板缺口槽611。内槽板缺口槽611前面小后面大，内槽板缺口槽611的前面小尺寸端可供刷杆31和形变的刷毛33穿过，但刷头32不能穿过，刷头32容纳于内槽板缺口槽611的大尺寸端且安装于活动毛刷座24的毛刷3的刷头32可沿内槽板缺口槽611的大尺寸端的长度方向移动(在调节间距时)，即活动毛刷座24移动可带动相应的毛刷3的刷头32沿着安装座6的长度方向移动。刷头32的前端面受限于槽板缺口槽611的前面小尺寸端，刷头32的后端面受限于导向夹板62的前端面。
53.参照图4、图5、图6、图7，所述内槽板61和后盖63扣接连接，内槽板61的上端端均朝后方延伸形成内槽板卡块613，上下相对的内槽板卡块613的相互靠近的一面设有斜坡6131，后盖63的上下端面均设有上扣槽631，上下相对的内槽板卡块613分别对应扣入后盖
63上下端面的上扣槽631实现内槽板61和后盖63的固定。
54.所述导向夹板62和后盖63扣接连接，后盖63设有前后贯通的后盖缺口632，后盖缺口632内设有内扣槽6321，导向夹板62的后端面设有向后延伸的夹板卡块623，夹板卡块623对应伸入后盖缺口632并扣入内扣槽6321实现导向夹板62和后盖63的固定。
55.所述导向夹板62的左右两端延伸设有插片622，所述插片622与导向夹板62通过插片接片6221连接，插片接片6221为很薄的条状片体，在外力作用下可以轻易断裂致使插片622脱离导向夹板62。
56.所述导向夹板62设有前后贯通的通孔621，通孔621的数量也为三个且和刷头32一一对应，所述内槽板缺口槽611与通孔621前后相对，所述后盖63的前端设有穿过通孔621的电磁铁633，所述电磁铁633通电状态下可吸住刷头32。
57.所述毛刷3的刷头32沿着安装座6的长度方向移动与毛刷3沿自身长度方向移动为同一平面的两个相互垂直方向的移动。即两个运动分别为x轴和y轴。
58.所述基板1上端面安装有挡台7，挡台7的数量为两个且左右间隔分布，两个挡台7配合形成可供导向夹板62和后盖63穿过的挡台缺口71，每个挡台7的上端设有挡片72，挡片72的前端形成上挡口721，挡台7还包括一个位于挡台缺口71下部的下挡口73，上挡口721和下挡口73均为斜面且倾斜方向上下对称，上挡口721可与位于上方的内槽板卡块613配合，下挡口73与位于下方的内槽板卡块613配合。
59.参照图13，所述电机二51驱动安装座6后移可使内槽板卡块613抵住挡台7的上挡口721和下挡口73且从上扣槽631脱离，所述导向夹板62和后盖63可移动穿过挡台7。
60.所述毛刷3、导向夹板62和后盖63可同时更换。本实施例还包括更换套装8，更换套装8为每次更换时所需的所有材料，参照图10，所述更换套装8包括匣子81、毛刷3、导向夹板62和后盖63，在舍弃使用后的毛刷3、导向夹板62和后盖63通过更换套装8更换新的毛刷3、导向夹板62和后盖63并舍弃匣子81。
61.参照图11，匣子81的上端、前端和后端均开口敞开，匣子81的左右两侧内壁设有沿着其长度方向延伸的匣子导轨811，匣子导轨811为凸出的条状结构，后盖63的左右两端设有与匣子导轨811相配进行滑动的导向槽634，这样后盖63能够沿着匣子导轨811滑动靠近导向夹板62。匣子导轨811靠近前端处设有上下延伸的导轨槽8111，导轨槽8111贯穿匣子导轨811的上下端。
62.初始状态时，所述导向夹板62安装于匣子81的前端，插片622与匣子81配合插接，具体为导向夹板62通过插片622插入导轨槽8111实现安装定位，很薄的插片接片6221在后盖63与导向夹板62扣接后继续前移过程中断裂。
63.所述后盖63安装于匣子81的后端，具体为后盖63通过导向槽634插入匣子导轨811实现安装定位，所述毛刷3的刷头32吸附于后盖63前端的电磁铁633且毛刷3的前端超出导向夹板62和匣子81，所述后盖63可前移并扣接连接导向夹板62且继续一起前移以使后盖63扣接连接内槽板61。
64.工作一定时间后需更换毛刷3，本实施例公开了一种毛刷更换方法，包括前后进行的卸毛刷3步骤和装毛刷3步骤；
65.所述卸毛刷3步骤包括
①
电机一21启动使可活动的毛刷3回到初始位置，电机一21停止(为了使三个刷头32回到初始位置并与电磁铁633对准，因为电磁铁633位置是不变的，
两个毛刷3却是可以活动调节的)，电磁铁633通电吸住所有毛刷3；
66.②
电机二51启动带动毛刷3和安装座6一起后移，直到内槽板61的内槽板卡块613抵住挡台7并在挡台7的阻挡下(具体为在上挡口721和下挡口73的抵接作用力下)脱离导向夹板62和后盖63，电机二51停止；此过程可参照图13；
67.③
将导向夹板62、后盖63和毛刷3一起向后取出；该过程可通过机器爪或其它装置将三个毛刷3连同导向夹板62、后盖63一并抽出。
68.参照图12，所述装毛刷3步骤包括
①
更换套装8对准插入，此时电磁铁633通电吸住所有毛刷3的刷头32，毛刷3的刷毛33穿过内槽板61的内槽板缺口槽611并往前移动；在使用更换套装8前也可启动电机二51使得内槽板卡块613与上挡口721和下挡口73稍微分隔开，这样不会影响后续装配中后盖63与内槽板61的扣接连接。
69.刷头32与电磁铁633可采用标记对齐，例如在电磁铁633外周设置一个标记，在刷头32的外周也设置一个标记，每个新的更换套装8在组装时都将两个标记对准进行毛刷3的安装，这样配合内凹螺线槽281后端的倒角2811，可以在更换中直接插入并确保螺旋线311与内凹螺线槽281的一次性对准。
70.②
推动后盖63往前移动直至后盖63与导向夹板62扣接连接，即夹板卡块623对应伸入后盖缺口632并扣入内扣槽6321，而后导向夹板62的插片接片6221断开使得插片622脱离，这样就解除了导向夹板62在匣子81中的束缚，后盖63与导向夹板62一起前移直到后盖63与内槽板61扣接连接；在后盖63前移过程中，刷毛33穿过对应的轴套28且刷杆31的螺旋线311配合插入轴套28的内凹螺线槽281进行导向旋转前移；
71.③
舍弃匣子81，电磁铁633断电，调距机构2进行调距后进给机构5将毛刷3插入孔洞进行清洗作业。
72.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。