专利名称：一种集电器监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及封闭式带有高速回转功能的电气设备领域，特别是指一种集电器监测装置。
背景技术：
集电器在旋转过程中，由于碳 刷磨损或者机械振动等原因导致集电器接触面之间出现间隙，并引发电火花，如果不能及时进行调整，可能出现严重的安全事故。目前对集电器的监测方法主要有1)对碳刷磨损程度的检测，该方法主要采用的是接触式检测。其原理是通过在碳刷两边安装有信号刷，信号刷与输电导轨之间有一定间隙，当碳刷磨损后信号刷接触到输电导轨而带电，该电信号传递给指示灯或蜂鸣器而报警，该监测方法的缺陷是采用接触式检测技术，碳粉容易附着在输电导轨上，影响检测精度；2)对集电器旋转偏心的监测，该方法主要是采用压力检测方法。但该监测方法的缺陷是当应变片发生故障，更换非常麻烦；而且采用压力检测集电器旋转偏心，不容易矫正。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种集电器监测装置，该监测装置通过检测碳刷与铜环之间的火花状态来确定集电器的工作状态。本实用新型提出一种一种集电器监测装置，该装置包括外筒、及设置于所述外筒内的碳刷和铜环、光电传感器及控制器；所述光电传感器与所述外筒的内壁相连接，用于检测碳刷和铜环之间的火花信号，并通过内部的转换电路将其转换为电信号；所述控制器与所述光电传感器电连接，用于接收所述光电传感器转换后的电信号；所述电信号用于确定所述集电器的工作状态。进一步地，本实用新型还包括第一支架和第二支架，所述第一支架与所述外筒的内壁固定连接，所述第二支架与所述第一支架固定连接，所述光电传感器安装在所述第二支架上。进一步地，本实用新型还包括显示装置，所述显示装置与所述控制器电连接，所述显示装置用于显示所述集电器的工作状态。进一步地，本实用新型还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器电连接，异常情况时所述报警装置报警，所述异常情况为所述光电传感器采集的火花信号超过报警值。进一步地，所述报警装置为指示灯或蜂鸣器。进一步地，所述光电传感器至少为一个。进一步地，所述至少一个光电传感器对称布置于所述铜环的两侧。进一步地，所述第一支架与所述外筒上均设置有连接孔，所述第一支架与所述外筒通过穿过所述连接孔的螺栓连接。进一步地，所述第二支架上设置有连接孔，所述光电传感器穿过所述连接孔并通过螺母与所述第二支架连接。[0013]本实用新型通过非接触式的光电传感器来采集集电器的碳刷和铜环之间的火花状态，通过火花状态检测出碳刷磨损、集电器偏心等故障，检测精度高，维修方便。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型集电器监测装置的结构示意图；图2为本实用新型集电器监测装置的实施例一的结构框图；图3为本实用新型集电器监测装置的实施例二的结构框图；图4为本实用新型集电器监测装置的实施例三的结构框图；图5为本实用新型集电器监测装置的结构框图。
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作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。实施例I :如图2所示，本实施例中的集电器监测装置包括光电传感器3和控制器4，光电传感器3和控制器4电连接。集电器的结构如图I所示，包括外筒14、碳刷I和铜环2，碳刷I和铜环2设置在外筒14内，光电传感器3固定在外筒14的内壁上，用于采集碳刷I和铜环2之间的火花次数、火花状态及强度，并通过内部的转换电路将其转换为电信号。控制器7通过电缆屏蔽线4与光电传感器3电连接，接收光电传感器3转换后的电信号，并通过该电信号判断集电器的工作状态。本实施例通过第一支架10和第二支架11将光电传感器3固定在外筒14的内壁上，如图I所示，第一支架10和外筒14上均设置有连接孔13，螺栓穿过第一支架10和外筒14上的连接孔将二者固定连接。第二支架11上也设置有连接孔，光电传感器3穿过该连接孔并通过螺母12与第二支架11固定。本领域的技术人员可以理解，具体操作时将光电传感器3与外筒14固定连接即可，连接方式多样。实施例2 本实施例在实施例I的基础上又包括一显示装置5,如图3所示,显示装置5与控制器7电连接，用于显示集电器的工作状态。集电器的工作状态包括正常工作状态和异常工作状态。实施例3 本实施例在实施例2的基础上又包括一报警装置6，如图4所示，报警装置6与控制器7电连接。光电传感器3采集碳刷I和铜环2之间的火花状态及强度，并通过内部的转换电路将其转换为电信号。控制器7用于接收光电传感器转换后的电信号，并通过内部的专家系统对表示火花数据的电信号进行分析，得出相应的临界点，当控制器7实时采集的火花信号达到临界点时，控制器7发出报警信号，控制报警装置6进行报警，提示工作人员及时更换碳刷1，同时显示装置5实时显示集电器的工作状态。本实用新型中的监测装置还可以具有自锁功能，如图5所示，控制器7通过回转机构8与集电器9相连接，控制器7通过内部程序控制回转机构8的起动与停止，回转机构8带动集电器9旋转。当报警装置6发出报警信号时，控制器7输出一控制信号，使回转机构8停止工作，进而带动集电器9暂时停止工作。以上各实施例中光电传感器3对称布置于铜环2两侧,对火花信号进行全方位检测。光电传感器3只要能够对火花信号监测即可，数量至少为一个，优选为四个。报警装置 达到报警的目的即可，指示灯或蜂鸣器为优选方案。本实用新型采用光电传感器检测碳刷磨损，当碳刷I磨损至一定程度后与铜环2之间会有间隙，这样碳刷I与铜环2之间会产生火花，当火花数在单位时间内达到一定频率时，即可判断碳刷已磨损至需要更换的程度。本实用新型还可以通过光电传感器检测集电器旋转偏心，当集电器旋转偏心后也会造成碳刷I与铜环2之间出现间隙，进而产生电火花，通过监测电火花来确定集电器旋转是否偏心。 本实用新型中的监测装置并不限于对集电器的监测，也可用于对滑触器等装置的监测。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。
权利要求1.一种集电器监测装置，所述集电器包括外筒(14)、及设置于所述外筒(14)内的碳刷(I)和铜环(2)，其特征在于，还包括光电传感器(3)及控制器(7)； 所述光电传感器(3)与所述外筒(14)的内壁相连接，用于检测碳刷(I)和铜环(2)之间的火花信号，并通过内部的转换电路将其转换为电信号； 所述控制器(7)与所述光电传感器(3)电连接，用于接收所述光电传感器(3)转换后的电信号；所述电信号用于确定所述集电器的工作状态。
2.根据权利要求I所述的集电器监测装置，其特征在于，还包括第一支架(10)和第二支架(11)，所述第一支架(10)与所述外筒(14)的内壁固定连接，所述第二支架(11)与所述第一支架(10)固定连接，所述光电传感器(3)安装在所述第二支架(11)上。
3.根据权利要求I所述的集电器监测装置，其特征在于，还包括显示装置(5)，所述显示装置(5)与所述控制器(7)电连接，所述显示装置(5)用于显示所述集电器的工作状态。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的集电器监测装置，其特征在于，还包括报警装置(6)，所述报警装置(6)与所述控制器(7)电连接，异常情况时所述报警装置(6)报警，所述异常情况为所述光电传感器(3)采集的火花信号超过报警值。
5.根据权利要求4所述的一种集电器监测装置，其特征在于，所述报警装置(6)为指示灯或蜂鸣器。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的集电器监测装置，其特征在于，所述光电传感器至少为一个。
7.根据权利要求6所述的一种集电器监测装置，其特征在于，所述至少一个光电传感器对称布置于所述铜环的两侧。
8.根据权利要求2所述的集电器监测装置，其特征在于，所述第一支架(10)与所述外筒(14)上均设置有连接孔，所述第一支架(10)与所述外筒(14)通过穿过所述连接孔的螺栓连接。
9.根据权利要求2所述的集电器监测装置，其特征在于，所述第二支架(11)上设置有连接孔，所述光电传感器(3)穿过所述连接孔并通过螺母(12)与所述第二支架(11)连接。
专利摘要本实用新型提出了一种集电器监测装置，属于封闭式带有高速回转功能的电气设备领域。本装置包括光电传感器、控制器、显示装置和报警装置。光电传感器用于检测碳刷和铜环之间的火花信号，并通过内部的转换电路将其转换为电信号。控制器与光电传感器电连接，用于接收光电传感器转换后的电信号，并通过该电信号判断集电器的工作状态。显示装置及报警装置均与控制器电连接，显示装置用于显示集电器的工作状态，当集电器出现异常状况时，报警装置进行报警，提示工作人员及时对设备进行检修。本实用新型采用非接触式光电传感器，既可检测碳刷磨损，也可以监测集电器偏心，检测精度高，维修方便。
文档编号G01B11/27GK202372451SQ20112044705
公开日2012年8月8日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者曹育杰, 李映新, 焦自强 申请人:三一集团有限公司