用于轴承的弧形导电组合体

技术领域

本发明涉及轴承，尤其涉及用于防止电流或电荷流过(/通过)(passing through)轴承的接地装置。

背景技术

在电力机械(例如，电机(/马达)(motors)、发电机或者类似装置)中使用的轴承，如果电流和电荷流过轴承，则轴承就会遭到损害，尤其对轴承滚道造成伤害。接地刷之类的装置被开发出来用于为电流提供候选通道(alternative path)，从而防止电流流过轴承。这些装置通常包含围绕轴承转轴的整个外表面在圆周方向上间隔分布(/在周向上间隔开)(spaced circumferentially)的多根导电纤维，这些导电纤维用于形成较为致密的纤维圈，以便电流流过轴承转轴与壳体(/座/轴承座)(housing)之间的这些纤维。其他装置或机构用于对轴承提供电绝缘，以防止电流流过轴承，并且可以包含绝缘层或绝缘覆盖物。

发明内容

一方面，本发明是一种导电组合体(/导电组件)(electrically conductiveassembly)，用于防止电流流过轴承的滚道。所述轴承具有围绕转轴(/轴)(shaft)设置的内圈和设置在外部构件内孔(/孔)(bore)中的外圈。所述转轴或者外部构件能够围绕穿过转轴的中轴线(central axis)旋转。所述导电组合体包含弧形的导电体(arcuateconductor)，所述导电体具有中心线、外侧径向端、能够与转轴或者轴承内圈接合的(/适配的)(engageable)内侧径向端、以及在圆周方向上间隔分开的两个圆周方向端，使得当导电体被围绕转轴或轴承内圈装配时，其两个圆周方向端之间限定出弧形间隙(arcuate gap)。导电体的两个圆周方向端围绕中心线限定出间隙角，所述间隙角具有至少30度的角度值。至少一个导电连接器(/联接器)(coupler)被设置为用于将导电体连接在外部构件、其他构件或者轴承外圈上，使导电路径能够经过(/延伸经过)(extends through)导电体和所述至少一个导电连接器。

另一方面，本发明还是一种如前段描述的导电组合体。其中，所述导电体还进一步是具有中心线并且包含弧形导电支架(/弧形导电保持件)(arcuate conductiveretainer)的弧形导电体。所述导电支架(/保持件)(retainer)具有外侧底壁(base wall)、在径向上从所述底壁向内延伸的用以限定弧形槽道的一对侧壁、以及在圆周方向上间隔分开从而彼此之间限定出弧形间隙的两个圆周方向端。导电支架的两个圆周方向端围绕中心线限定出间隙角，所述间隙角具有至少30度的角度值。此外，多根导电纤维在圆周方向上围绕中心线间隔分布，每根导电纤维都具有设置在导电支架的槽道(channel)内的外侧径向端和能够与所述转轴或者轴承内圈接合(/适配)(engageable)的至少一个内侧径向端。

进一步方面，本发明还是一种如前段描述的导电组合体(/导电组件)(electrically conductive assembly)。其中，所述至少一个导电连接器进一步包含具有两个圆周方向端的弧形盘(arcuate plate)。所述弧形盘的两个圆周方向端在圆周方向上间隔分开，用以限定外侧弧形间隙。所述外侧弧形间隙位于导电体的两个圆周方向端所限定的弧形间隙的径向外侧，并且与后者保持连续。弧形盘的两个圆周方向端围绕中轴线限定夹角，所述夹角具有至少30度的角度值。导电的弧形盘具有至少一个装配耳柄(/安装突耳)(mounting lug)，能够连接外部构件、其他构件或者轴承外圈，用以将导电组合体连接在这些构件上。此外，导电体的弧形导电支架(/保持件)(retainer)还被附接在连接器的弧形盘上，使导电路径能够经过导电体和导电连接器。

附图说明

通过结合附图进行阅读，本发明的上述概要及其对优选实施方式的详细描述会被更好地理解。为了说明本发明，附图中显示的是目前优选的示意性实施方式。然而，应当理解，本发明并不限于图中所示的具体结构和手段。在这些附图中：

图1为本发明第一结构的导电组合体的正视图，所述导电组合体被显示围绕转轴设置并且与机械构件相连；

图2为第一结构的导电组合体的轴向截面图，所述导电组合体被显示与轴承间隔分开，被装配在电力机械的另外一个构件上；

图3A和3B(亦合称图3)，每一个均为第二结构的导电组合体的轴向截面图，其中，图3A显示导电组合体被装配在轴承外圈上，图3B显示导电组合体被装配在外部构件上；

图4为第一结构的导电组合体的透视图；

图5为第一结构的导电组合体的正视图；

图6为第一结构的导电组合体的分解透视图。

图7为第一结构的导电组合体的修改版的正视图；

图8为第二结构的导电组合体的透视图；

图9为第二结构的导电组合体的正视图；

图10为第二结构的导电组合体的分解透视图；

图11为第二结构的导电组合体的修改版的正式图：

图12为描绘制造优选导电体过程中的某些步骤的透视图；

图13为优选的导电体的轴向截面图；以及

图14为优选的导电体的透视图。

具体实施方式

在以下描述中，某些术语的使用仅系出于便捷而非限制之目的。用语“内”、“向内”和“外”、“向外”分别指代指向或者远离被描述部件的指定中心线或几何中心的方向，其特定含义从上下文的描述中显而易见。此外，如文中所述，词语“相连”和“连接”的各自含义既包含两个部件之间再无任何其它部件介入其中的直接连接，也包含两个部件之间有一个或者一个以上其他部件介入其间的间接连接。所述术语包含上述具体词语、它们的衍生词以及具有类似含义的用语。

现在详见附图，其中类似的附图标记自始至终被用于表示类似的部件。图1～14显示用于防止电流流过轴承1滚道R

具体而言，弧形导电体12具有中心线L

此外，至少一个导电连接器14还优选包含弧形盘16，所述弧形盘16具有内、外侧径向端16a、16b、彼此反向的轴向端面16c、16d、两个圆周方向端17A、17B、以及至少一个、优选至少两个装配耳柄18。弧形导电体12被连接在弧形盘16上，如后文描述。弧形盘16的两个圆周方向端17A、17B在圆周方向上间隔分开，用于限定导电体12在其圆周方向端13A、13B之间限定的弧形间隙G

尽管至少一个导电连接器14优选包含弧形盘16，但连接器14也可以形成为一个或者多个分立的装配构件，例如，耳柄、支架等，附着在弧形导电体12上，抑或与导电体12形成为一体。尽管导电连接器14在优选情况下提供间隙G

采用上述基本结构，导电组合体10提供一种用于使电荷转而不经过轴承滚道R

参照图4～14，导电体12优选包含外侧的弧形导电支架20和在径向上从弧形导电支架20向内延伸并且被设置为与转轴3或内圈2适配的多根导电纤维22。所述适配在优选情况下形成为(与转轴3或内圈2之间)具有上至5毫米(5mm)的径向干涉(通过纤维22的弯折)。具体而言，弧形支架20具有封闭的外侧径向端20a、开放的内侧径向端20b、在径向上从内侧径向端20b向外延伸的环形槽道24、以及分别提供两个导电体圆周方向端13A、13B的两个圆周方向端21A、21B。在优选情况下，弧形支架20包含外侧底壁26和在径向上从所述底壁26向内延伸从而限定出圆周方向槽道24的一对侧壁28A、28B。此外，弧形支架20优选由导电金属材料制成，最好是铝，但也可以由其他金属材料(例如，钢或铜)、导电聚合物材料或者任何其他导电材料制成。

此外，多根导电纤维22围绕导电体12的中心线L

尤其参见图12～14，弧形导电体12优选由多根导电纤维22沿着矩形导电板32分布而形成，使每一根导电纤维22都超出矩形板32两侧长度方向上的边缘32a、32b延伸，如图12所示。金属丝30然后被放置为在长度方向上穿过所有的导电纤维22。之后，矩形板32在长度方向上的边缘部被向上弯折，形成两个侧壁28A、28B，将所有的纤维22都折绕在金属丝30上，从而形成槽道24。在优选情况下，弧形支架20的两个侧壁28A、28B彼此相向形成夹角，使多根导电纤维22被“夹持”在侧壁28A、28B之间，如图13所示。通过这种方式，弧形金属丝30和纤维22的外侧径向端22a被保持在环形槽道24内，多条导电路径从多个纤维脚22c、22d延伸至两个侧壁28A、28B和底壁26，并于之后经过导电连接器14。

最后，狭长板32被弯折形成为弧形形状，其内侧直径(未显示)在尺寸上适于适配转轴3的外表面。在优选情况下，各导电纤维22由碳制成，但也可以在其他情况下由金属材料(例如，铜、铝)、导电聚合物材料或者任何其他适宜的材料制成。尽管导电体12在优选情况下包含弧形支架20和多根导电纤维22，但导电体12也可以形成为任何其他适宜的形式。例如，导电体12可以形成为弧形的实心构件(未显示)，由易变形的导电聚合物材料、石墨或者其他导电材料形成。

现在参见图4～7，在第一种优选结构中，导电体12的弧形支架20被设置为抵靠弧形盘16的轴向端面16c(图6)，连接器14的弧形盘16进一步具有在圆周方向上间隔分布的多个支架卡突(retainer tabs)40，每一个卡突40都在径向上向内弯折，用以将支架20的一部分夹持在支架卡突40与弧形盘端面16c之间，借以将导电体12可靠固定在弧形盘16上。此外，弧形盘16还进一步包含第一和第二固定卡突42A、42B，每一个固定卡突42A、42B都在轴向上弯折。在支架20被装配卡突(/安装卡突)(mounting tabs)40夹持以后，每一个固定卡突42A、42B都与导电体弧形支架20的一个单独圆周方向端21A、21B接合(/适配)(engagewith)。照此方式，固定卡突42A、42B在功能上用于阻止导电体12相对于连接器的弧形盘16发生角移位。

参见图8～11，在第二种优选结构中，用以提供至少一个连接器14的弧形盘16具有延伸融入一侧轴向端16c的局部环形槽(/局部圆形槽)(partially circular groove)50(图10)和在优选情况下能够通过多个紧固件54附着在弧形盘的轴向端16c上的弧形盖板52。采用这种结构，导电体12的弧形支架20被设置在局部环形槽50内，使多根导电纤维22在径向上从弧形盘16的外侧径向端16b向内延伸。弧形盖板(arcuate cover)52随后被连接在弧形盘16上(即通过紧固件54)，从而将弧形支架20保持在环形槽50中。此外，导电连接器14在优选情况下还包含第一和第二固定构件56、58，每一个固定构件56、58都能够以可移动的方式与弧形盘16相连，并且具有分别能够与支架20的单独一个圆周方向端21A、21B适配的端部56a、58a。固定构件56、58与弧形支架20的端部21A、21B的适配防止导电体12相对于弧型盘16发生角移位。

具体而言，弧形盘16在优选情况下具有两个块状部(block portions)60和穿过每一个块状部的螺纹孔62。其中，每一个块状部60都位于局部环形槽50的一个分立端(separate end)50a、50b附近，螺纹孔62则在弧形盘16的圆周方向端17A或17B与环形槽50的相应邻近端50a、50b之间延伸。采用这种结构，每一个可移动的固定构件56、58在优选情况下都包含与各分立块状部60的螺纹孔62螺纹接合的螺纹杆64。照此方式，每一根螺纹杆64都能够穿过螺纹孔62被推进(advanceable)，用以增加作用在支架20的邻近圆周方向端21A或21B上的作用力，抑或被退出(withdrawable)，用以降低作用在支架20的圆周方向端21A、21B上的作用力。

现在参见图4～11，在两种优选的弧形盘结构中，弧形盘16的至少一个装配耳柄18在优选情况下包含两个装配耳柄18，如前文所述。具体而言，第一装配耳柄70在径向上从弧形盘16靠近其一个圆周方向端17A的位置处向外延伸，第二装配耳柄72在径向上从弧形盘16靠近其另外一个圆周方向端17B的位置处向外延伸。每一个装配耳柄70、72都具有容纳紧固件76(图1)的开孔74，用于以可拆除的方式将耳柄70或72连接在外部构件6、其他构件8或者轴承外圈4上，从而将导电组合体10连接在这些构件上。

以上结合附图详细描述了本发明具有代表性的非限制性实施例。这种详细描述仅意图教导本领域的技术人员实施当下教导的优选层面的进一步细节，并非意图限制本发明的范围。

此外，以上详尽描述所披露的特征和步骤的组合可能并非是在最广泛意义上实施本发明所必需的，这些特征和步骤的组合仅被用于具体描述本发明具有代表性的实施例。不仅如此，上述具有代表性的实施例的各种特征以及随附的各种独立和从属权利要求可以以未被具体明确枚举的方式加以组合，用于提供当下教导之外的有用的实施方式。

说明书和/或权利要求中披露的全部特征均系出于原始书面公开之目的和限制要求保护的主题之目的而被单独和彼此独立地公开的，不依赖于实施例和/或权利要求中特征的组成。此外，实体组的全部数值范围或者表征均系出于原始书面公开之目的和限制要求保护的主题之目的而披露每种可能的中间值或中间实体的。本发明不受以上描述的具体实施方式的限制，可以在以下权利要求的范围内进行变更。