一种电机向心碳刷刷握结构

技术领域

本发明属于电机刷架技术领域，更具体地，本发明涉及一种电机向心碳刷刷握结构。

背景技术

碳刷作为一种滑动接触件，是电动机、发电机或其它旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置。通常碳刷固定在刷握中。刷握固定在机壳或端盖上。刷握的形式很多，大致可划分为3种：管式、内装式和盘簧式。在双馈风力发电机上一般采用盘簧式刷握。盘簧结构的刷握结构较简单，两个电刷的固定框及相连的盘簧架都固定在一块绝缘板上，绝缘板则固定在机壳的刷架上。绝缘板上的固定孔一般为长孔，所以可移动绝缘板来手工调整碳刷的位置。现有刷握存在以下缺点：一、盘簧作用在碳刷上的压力不是纯径向力，随着碳刷的磨损缩短，盘簧直径也在随着变大，即有压力大小的变化，更有侧向的分力作用在碳刷上，使得碳刷与刷握有单面侧接触式磨损，造成碳刷有一定的倾斜角度，最终结果是碳刷与滑环接触不良，容易出现环火；二、碳刷受力不均磨损速度快；三、盘簧与滑环有接触造成损坏的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种电机向心碳刷刷握结构，消除盘簧产生的侧向分力，改善了稳压结果，避免了碳刷的侧向偏磨、接触不良等质量问题，提高了电机质量与寿命，在滑环外径出现径向跳动量较大时，自定心球的球面结构随碳刷受力变化而自动调整与滑环的接触面积，能够避免碳刷脱离滑环而造成的环火。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电机向心碳刷刷握结构，其特征在于，包括若干个刷盒，所述刷盒固定在刷架上，所述刷盒内插接有碳刷，所述碳刷上端部位置设置有球形槽，所述球形槽内放置有自定心球，所述自定心球顶端的圆弧面内插接有盘簧。

进一步地，所述自定心球的球面向下，所述自定心球的球面与所述碳刷上端部位置设置的球形槽相适配。

进一步地，所述刷盒的内壁垂直设置有若干个导向柱。

进一步地，所述导向柱为刷盒内壁凸起的圆弧结构。

进一步地，所述导向柱共设置有8个，且均匀分布在刷盒的四个内壁上，每个内壁上设置有2个，位于相对面的导向柱相对称。

进一步地，所述碳刷和刷盒之间间隙均匀。

进一步地，所述碳刷上设置有报警刻度。

进一步地，所述自定心球采用无磁绝缘材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

该结构可以应用在双馈风电产品上，消除盘簧产生的侧向分力，改善了稳压结果，避免了碳刷的侧向偏磨、接触不良等质量问题，提高了电机质量与寿命，在滑环外径出现径向跳动量较大时，自定心球的球面结构随碳刷受力变化而自动调整与滑环的受力方向始终指向滑环圆心从而保证接触面积，能够避免碳刷脱离滑环而造成的环火。

本发明中，通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

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为本发明实施例的一种电机向心碳刷刷握结构的整体结构图；

图2为本发明实施例的一种电机向心碳刷刷握结构的局部放大图；

图3为本发明实施例的一种电机向心碳刷刷握结构的俯视图；

图4为本发明实施例的自定心球侧视图；

图5为本发明实施例的碳刷结构示意图；

其中：1、盘簧；2、自定心球；3、碳刷；4、导向柱；5、刷盒；6、滑环；

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。

如图1-5所示，本发明实施例提供了一种电机向心碳刷刷握结构，其特征在于，包括若干个刷盒5，所述刷盒5固定在刷架上，所述刷盒5内插接有碳刷3，所述碳刷3上端部位置设置有球形槽，所述球形槽内放置有自定心球2，所述自定心球2顶端的圆弧面内插接有盘簧1。采用自定心球2后，碳刷3所受力始终保持在径向向心方向，没有非向心力的作用，这样碳刷3与滑环6之间就有最大限度的面接触并均匀磨损，盘簧1的压力为非向心力，通过自定心球2改变了力的方向，始终以径向向心力的方式传递到碳刷3上；在滑环6外径出现径向跳动量较大时，自定心球2的设置解决了因跳动引起的碳刷跳跃式与滑环脱离所造成的环火，自定心球采用特殊的无磁绝缘材料，避免产生涡流。

进一步地，所述自定心球2的球面向下，所述自定心球2的球面与所述碳刷3顶部中心位置设置的球形槽相适配。

进一步地，所述刷盒5的内壁竖直设置有若干个导向柱4，导向柱4在保证刷盒刚性的前提下减少了刷盒壁厚，传统工艺是加工刷盒内壁所有接触面，而此方案刷盒内壁只加工导向柱圆弧面，导向柱4结构合理分配了刷盒5与碳刷3之间的间隙，减少了碳刷径向往复高频运动时接触面积与摩擦面积，增加了散热效果，降低了材料及加工成本，提高了碳刷导向精度，有效控制了碳刷温度，提高了碳刷寿命。

进一步地，所述导向柱4为刷盒5内壁凸起的圆弧结构。

进一步地，所述导向柱4共设置有8个，且均匀分布在刷盒5的四个内壁上，每个内壁上设置有2个，位于相对面的导向柱4相对称。

进一步地，所述碳刷3和刷盒5之间间隙均匀。

进一步地，所述碳刷3上设置有报警刻度，该电机向心碳刷刷握结构使得碳刷的报警长度由10mm降低到了5mm，碳刷寿命由不少于12个月延长到了不少于13个月，可以看出，该结构增加了碳刷的使用寿命，降低了生产成本。

进一步地，所述自定心球2采用无磁绝缘材料。

该向心碳刷刷握结构的装配过程：先将刷盒5固定在刷架上，在刷盒内插入碳刷3，碳刷3下端露出刷盒5的部分在工作时与滑环6相接处，将球面向下的自定心球2放置到碳刷3上端部的球形槽内，在自定心球2顶端的圆弧面内插入盘簧1，使盘簧1压在自定心球2上表面的圆弧面上。该结构可以应用在双馈风电产品上，消除盘簧的侧向分离，避免了碳刷的侧向偏磨、接触不良等质量问题，提高了电机质量与寿命，在滑环外径出现径向跳动量较大时，自定心球的球面结构随碳刷受力变化而自动调整与滑环的接触面积，能够避免碳刷脱离滑环而造成的环火，该结构可以应用在其他旋转机械的固定部分与转动部分之间传递能量或信号。

以上所述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。