专利名称：发电机碳刷集成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电设备的部件，尤其是发电机碳刷集成装置。
背景技术：
传统的发电机都是利用线圈切割磁场产生感应电动势的原理来发电的。在水轮发电机中，集电装置是其重要部件，它主要由滑环和碳刷装置两部分组成，当机组运行时，直流电源(外加的)经碳刷装置、滑环传递到转子上的励磁绕组上产生磁场，线圈设在定子上；当转子带着励磁绕组围绕定子转动时，定子上的线圈切割磁力线而得到电流。现在技术中的发电机，在机组运行过程中，由于滑环始终处于高速旋转运动，而碳刷装置属于静止部件，两者之间必然产生摩擦，该种摩擦必然导致如下三方面的不利后果1、碳刷磨损严重，使用寿命不长；碳刷磨损超过工艺许可范围后就要更换，而现有技术中大都需要停机更换，在碳刷数量很多的大、中型发电机组中，频繁地停机更换碳刷显然是不利的，有时甚至是作不到的；2、碳刷磨损时，形成大量的细小的、尘埃状的碳粉尘；这种粉尘如不加以收集、除尘处理，必然随着机组的旋转进入发电机的内部，进一步污染定子绕组和励磁绕组等，影响机组的安全运行。为避免粉尘的产生，制造厂在设计时采用了多种方法，如合理控制碳刷的电密、选取性能优良的碳刷、滑环开槽等，但效果都不理想；3、滑环表面温度升高，影响运行效果；对该温度升高现象，又必须增加冷却系统加以降温，使发电机设备结构复杂，冷却降温效果不理想。
发明内容
本实用新型针对现有技术中发电机组的以上不足，提供一种能在机组运行中都能更换碳刷、将碳粉尘封闭、收集起来进行除尘处理碳刷集成装置。
本实用新型的技术方案发电机碳刷集成装置，包括碳刷和恒压卷绕弹簧，其特征在于碳刷组件包括两组上、下排列的可带电拆卸碳刷刷盒，在两组可带电拆卸碳刷刷盒之间，设置有绝缘环；导电罩将碳刷组件包围，形成封闭腔体；吸尘管路的一端与该封闭腔体相连，其另一端与吸尘处理装置相连通；
所述的吸尘处理装置的外壳上设有进气口和排气口，在外壳内设有与进气口相连的气体通道，在该气体通道上设置有过滤芯和风机，吸尘管路与进气口相连；在所述外壳内设置储气罐，该储气罐的排气端与过滤芯内的气体通道相连通。
本实用新型的碳刷集成装置，具有如下优点1、采用单组合插入型、可带电拆卸刷握，更换碳刷时方便、快捷，即使在发电机组运行状态时，都能方便地加载、卸载和更换碳刷；2、采用恒压式卷绕弹簧，当碳刷的磨损在其长度磨损限度内时，该弹簧能保持恒定的弹簧压力，使碳刷与滑环保持良好接触；3、碳刷和导电环集成一体，使滑环和碳刷装置形成封闭腔体，密封碳刷磨损产生的碳粉尘，避免碳粉尘污染发电机及其周围的空间；同时，利用吸尘、除尘装置，收集处理碳粉尘。4、形成冷却空气的密闭循环回路，将摩擦和发热产生的损耗带走，在吸尘的同时带走热空气，从而有效降低滑环表面温度。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型集成装置示意图(剖视)。
图2是图1的局部放大图。
图3是吸尘处理装置(件7)结构示意图(剖视)。
具体实施方式
如图1、2所示，1-发电机机座、2-导电罩、3-封闭腔体、4-碳刷组件、5-可带电拆卸碳刷刷盒、6-吸尘管路、7-吸尘处理装置、、9-绝缘环、10-碳刷、11-恒压卷绕弹簧、12-滑环。
本实用新型的碳刷集成装置，设置在发电机机座1上，作为向转子上的励磁装置提供励磁电流的装置，包括碳刷组件4、碳刷10和恒压卷绕弹簧11。导电罩2将碳刷组件4包围、密封起来，尤其是将碳刷10与滑环12相接触部件包围起来，形成一个相对的封闭腔体3，封闭腔体3的作用是收集碳粉尘，避免其四处飞扬，污染发电机和周围的空间环境。
本实用新型的碳刷组件4由上、下排列的两组可带电拆卸碳刷刷盒5、置于可带电拆卸碳刷盒5内的碳刷10以及设置在碳刷10尾端的恒压卷绕弹簧11组成，两组可带电拆卸碳刷刷盒5上的碳刷10分别作为电流的输入或输出端，分别与转子上的滑环12接触，滑环12再分别与励磁装置的正、负极相连，形成闭合的电流回路。在两组可带电拆卸碳刷刷盒5之间，设置绝缘环9，以起到良好绝缘效果。碳刷10经恒压卷绕弹簧11压在滑环12上，使其之间接触良好。可带电拆卸碳刷刷盒5是本申请人于2002年8月14日申请的专利，专利号为ZL02276135.7，作为现有技术，不作进一步说明。
吸尘管路6的一端与封闭腔体3相连通，另一端与吸尘处理装置7相连通，将封闭腔体3内的粉尘送到吸尘处理装置7进行分离处理，达到去除碳粉尘的作用。封闭腔体3作为一个相对封闭的空腔，其内的空气一方面经吸尘处理装置7的抽吸作用而被抽走，另一方面又经可带电拆卸碳刷刷盒5之间的空隙而自然补充。
另外，本实用新型的碳刷组件4沿圆周方向，均匀分布在转子上的滑环12外部，其具体数量由发电机的大小等工艺参数决定，不同型号发电机的碳刷组件4的数量是不同的。同时，吸尘处理装置7也可以是一台以上，其具体数量由发电机的大小等工艺参数决定。
如图3所示，本实用新型的吸尘处理装置7可采用多种结构，既有现有技术中的结构，起到经负压抽吸、过虑除尘的作用即可；也可采用如图3所示的结构。如图3所示，13-外壳、14-进气口、15-过滤芯、16-风机、17-排气口、18-集尘桶、19-储气罐。本实用新型的除尘装置，包括外壳13，外壳13上设有进气口14和排气口17，在外壳13内部设有过滤芯15和风机16，在外壳13内设有与进气口14相连的气体通道，过滤芯15和风机16设在该气体通道上；上述吸尘管路6与进气口14想连通，封闭腔体3中的含碳粉尘的气体，经吸尘管路6与气体通道相连；从进气口14进入，经过滤芯15的过滤后，进入风机16，最后经排气口17排出，达到除区碳粉尘的作用。所述过滤芯15选用能够过滤空气中细小碳粉尘的材料，如多层布袋等，控制其间隙、达到本实用新型的目的即可。所述风机16选用现有技术中的成熟产品，用电源控制，启动后能使外壳13内形成负压，使空气经吸尘管路6从进气口14中吸入，经过滤芯15、风机16从排气口17中排入大气中。过滤芯15和风机16作为现有技术，在此不作进一步的描述。
同时作为本实用新型的进一步改进，可在过滤芯15下部设置集尘桶18，将过滤后的灰尘等收集在集尘桶18中。同时，由于过滤后的细小粉尘、杂质等除了一部分落入集尘桶18中外，有很大部分是粘附、吸附在过滤芯15的表面上或过滤芯的气体通道上，逐渐阻塞气体通道，降低过滤效果。故另外设置储气罐19，储气罐19内存储压缩空气，该储气罐19的排气管与过滤芯15内的气体通道相连通；储气罐19内存储的压缩空气，可采用空气压缩机加入。当本除尘装置使用一段时间后，需要清除吸附在过滤芯15表面和气体通道上的粉尘时，启动储气罐19的控制阀，使压缩空气从过滤芯15的内部向外冲出，即从与过滤空气时相反的流动方向冲击过滤芯15上的粉尘、杂质等，达到将粉尘、杂质等从过滤芯15上除掉的目的。图3与图1、2的比例有差别。
本实用新型的工作原理在发电机内部、尤其是碳刷周围的空间，导电罩2将碳刷组件4包围、密封起来，尤其是将碳刷10与滑环12相接触部件包围起来，形成一个相对的封闭腔体3，使碳刷10与滑环12因摩擦产尘的细小碳粉尘限制在该封闭腔体3内，启动吸尘处理装置7的风机16，在进气口14一侧区域形成负压，使含有碳粉尘、杂质的空气经吸尘管路6从进气口14中进入吸尘处理装置7中，经过滤芯15、风机16从排气口17中排入大气中，使得空气中的粉尘、杂质得到很大程度的去除，很大程度上降低其含量。同时，经吸尘管路6的抽吸作用，将摩擦和发热产生热空气带走，在吸尘的同时带走热空气，周围的冷空气又补充到封闭腔体3，从而有效降低滑环12及碳刷10的表面温度，起到良好的冷却效果。
权利要求1.发电机碳刷集成装置，包括碳刷组件(4)、碳刷(10)和恒压卷绕弹簧(11)，其特征在于所述的碳刷组件(4)包括两组上、下排列的可带电拆卸碳刷刷盒(5)，在两组可带电拆卸碳刷刷盒(5)之间，设置有绝缘环(9)；导电罩(2)将碳刷组件(4)包围，形成封闭腔体(3)；吸尘管路(6)的一端与封闭腔体(3)相连，其另一端与吸尘处理装置(7)相连通。
2.根据权利要求1所述的发电机碳刷集成装置，其特征在于所述的吸尘处理装置(7)的外壳(13)上设有进气口(14)和排气口(17)，在外壳(13)内设有与进气口(14)相连的气体通道，在该气体通道上设置有过滤芯(15)和风机(16)，吸尘管路(6)与进气口(14)相连。
3.根据权利要求2所述的发电机碳刷集成装置，其特征在于在所述外壳(13)内设置储气罐(19)，储气罐(19)的排气端与过滤芯(15)内的气体通道相连通。
专利摘要本实用新型公开了一种发电机碳刷集成装置，包括碳刷和恒压卷绕弹簧，其特征在于碳刷组件包括两组上、下排列的可带电拆卸碳刷刷盒，在两组可带电拆卸碳刷刷盒之间，设置有绝缘环；导电罩将碳刷组件包围，形成封闭腔体；吸尘管路的一端与该封闭腔体相连，其另一端与吸尘处理装置相连通；本实用新型的碳刷集成装置，更换碳刷时方便、快捷，既使在发电机组运行状态时，都能方便地加载、卸载和更换碳刷；当碳刷的磨损在其长度磨损限度内时，也能使碳刷与滑环保持良好接触；滑环和碳刷装置形成封闭腔体，密封碳刷磨损产生的碳粉尘，避免碳粉尘污染发电机及其周围的空间，利用吸尘、除尘装置，收集处理碳粉尘；在吸尘的同时带走热空气，从而有效降低滑环表面温度。
文档编号H01R39/38GK2809985SQ20052000972
公开日2006年8月23日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者张宏伟, 张锰轴 申请人:张宏伟