[实用新型]一种水轮发电机转子碳刷磨损量自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电机领域，特别涉及一种水轮发电机转子碳刷磨损量自动测量装置。

背景技术

传统的水轮发电机转子碳刷刷握结构为一般的舌片弹簧压紧碳刷，如图3中所示。碳刷由于集电环的旋转会产生磨损，需由人工巡检发现碳刷长度不满足运行要求时，及时更换。但大型水轮发电机转子碳刷个数较多，布局密集，不太容易通过巡检发现已过度磨损的碳刷；同时若刷握或舌片弹簧松动造成碳刷与转子集电环接触不良通过人工巡检也较难发现，舌片弹簧松动后还存在掉入转子转动部位，存在较大的安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水轮发电机转子碳刷磨损量自动测量装置，该装置可以对转子碳刷磨损量进行检测和监控，避免了人工漏检造成的安全隐患。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是: 一种水轮发电机转子碳刷磨损量自动测量装置，包括集电环、碳刷、碳刷固定架和刷握，集电环安装在转子轴上，碳刷在碳刷固定架与刷握的固定下与集电环接触，所述碳刷固定架上设置压力传感器，碳刷尾端和压力传感器之间设置压缩弹簧，压力传感器与控制器电性连接，所述控制器与计算机连接。

优选的方案中，所述碳刷尾端连接第一导向杆，碳刷固定架上连接第二导向杆，第一导向杆和第二导向杆处于同一条直线上，第一导向杆和第二导向杆之间存在间隙，压缩弹簧两端套装在第一导向杆和第二导向杆上，压力传感器位于压缩弹簧与碳刷固定架之间

压力传感器位于压缩弹簧一端。

优选的方案中，所述压缩弹簧和压力传感器的数量为多个。

本实用新型提供的一种水轮发电机转子碳刷磨损量自动测量装置，通过在碳刷与碳刷固定架之间设置压缩弹簧，可以保证碳刷头压紧在集电环表面，而且由于压缩弹簧与固定架之间设置压力传感器，当碳刷与集电环之间的摩擦造成碳刷磨损，压缩弹簧由于自身的弹力伸长，迫使碳刷进一步向集电环靠近以弥补碳刷的磨损量，同时由于压缩弹簧伸长，压缩弹簧对压力传感器的压力减小，通过压力传感器测得的压力值变化即可判断碳刷的磨损量。优选的方案中，压缩弹簧套装在第一导向杆和第二导向杆上，第一导向杆和第二导向杆保证压缩弹簧的运动方向始终沿一条直线方向，同时第一导向杆和第二导向杆之间存在间隙可以使压缩弹簧比较容易的安装，方便压缩弹簧的更换。压缩弹簧和压力传感器的数量为多个，可以防止因个别弹簧失效而影响整个装置的使用，同时对多个压力传感器的压力值进行采集，比单一数据更加可靠准确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1中A处的放大图。

图3为现有技术的碳刷的安装图。

图中：集电环1，碳刷2，碳刷固定架3，刷握4，，转子轴5，压缩弹簧6，压力传感器7，控制器8，计算机9，第一导向杆10，第二导向杆11，舌片弹簧12。

具体实施方式

如图1~2中，一种水轮发电机转子碳刷磨损量自动测量装置，包括集电环1、碳刷2、碳刷固定架3和刷握4，集电环1安装在转子轴5上，碳刷2在碳刷固定架3与刷握4的固定下与集电环1接触，所述碳刷固定架3上设置压力传感器7，碳刷2尾端和压力传感器7之间设置压缩弹簧6，压力传感器7与控制器8电性连接，所述控制器8与计算机9连接。

控制器8采用施耐德昆腾140系列PLC模块。

所述碳刷2尾端连接第一导向杆10，碳刷固定架3上连接第二导向杆11，第一导向杆10和第二导向杆11处于同一条直线上，第一导向杆10和第二导向杆11之间存在间隙，压缩弹簧6两端套装在第一导向杆10和第二导向杆11上，压力传感器7位于压缩弹簧6与碳刷固定架3之间。

所述压缩弹簧6和压力传感器7的数量为多个。

该装置当碳刷2磨损时，压缩弹簧6伸长，且碳刷2磨损量等于压缩弹簧6伸长量。根据胡克定律△F=-kΔx，压力传感器7测量压力值的变化可计算出压缩弹簧6伸长量，进而计算出当前碳刷2的磨损量。将压力传感器7测量值通过控制器8输入计算机9，由计算机9自动计算得出对应8碳刷磨损量。其中K为1压缩弹簧6的弹性系数，Δx为压缩弹簧6的长度变化量，△F为压力传感器7测得压力值的变化量。

相对于图3中的现有技术，该装置可以比较容易的检测出碳刷2磨损的程度，做到实时监控，避免安全隐患。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。