[发明专利]一种水轮发电机中集电环与碳刷系统的随动装置

说明书

本发明公开一种水轮发电机中集电环与碳刷系统的随动装置，包括套设固定于转子轴上的轴承，所述轴承外侧面通过连接杆与滑块连接，所述滑块与壳体内侧壁设置的滑轨滑动配合，轴承顶部通过支撑杆与支撑板底部连接，支撑板上固定安装碳刷架，转子轴上压装集电环；本发明能够有效避免水轮发电机因轴向反冲水压过高而发生抬机时集电环造成碳刷被折断现象的发生。

技术领域

本发明涉及水轮发电机设备技术领域，具体地指一种水轮发电机中集电环与碳刷系统的随动装置。

背景技术

集电环是固定在旋转部分（如电机的转子）上的一个金属圆环，集电环也叫导电环、滑环、集流环、汇流环等，是实现两个相对转动机构之间的信号及电流传递的精密输电装置，集电环能够提高系统性能，简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤；而碳刷是安装在该设备固定部分（如电机的定子外壳）上的炭质柱形体，由恒压弹簧将其碳刷端面接触于集电环外表面。碳刷也叫电刷，作为一种滑动接触件，碳刷是电动机或发电机或其他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，它固定于刷握内由弹簧把它紧压在集电环外圆面上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈。当电机运转时集电环会随电机一起旋转，碳刷就紧贴集电环的表面摩擦；电流就是通过碳刷引线-碳刷-集电环-电机旋转的转子回路。

水轮发电机抬机，是指水轮发电机在甩负荷里，尾水管内出现真空，形成反水击以及水轮发电机进入水泵工况，产生的水泵升力因而产生反向轴向力，只要反向轴向力大于机组转动部分的总重量就会使机组转动部分被抬起一定高度。其中轴流定桨式水轮发电机在导叶关闭过程中经常出现抬机事故，当出现这一现象时会出现机组振动，推力轴承损坏，甚至造成与水轮发电机集电环相接触的碳刷在碳刷架内折断，严重干扰水轮发电机的正常运行，也带来了巨大的经济损失，进一步的甚至会带来一些安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种水轮发电机中集电环与碳刷系统的随动装置，能够有效避免水轮发电机因轴向反冲水压过高而发生抬机时集电环造成碳刷被折断现象的发生。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种水轮发电机中集电环与碳刷系统的随动装置，包括套设固定于转子轴上的轴承，所述轴承外侧面通过连接杆与滑块连接，所述滑块与壳体内侧壁设置的滑轨滑动配合，轴承顶部通过支撑杆与支撑板底部连接，支撑板上固定安装碳刷架，转子轴上压装集电环。

优选地，所述连接杆一端与轴承外侧面固定连接，另一端通过万向节与滑块侧部连接。

优选地，所述连接杆一端的头部开设有螺钉孔，连接杆通过在螺钉孔上配合的螺钉固定在轴承的外侧面上。

优选地，所述轴承为滚针轴承，其内圈套装固定在转子轴上。

优选地，所述壳体内侧壁竖向均匀布置有五条滑轨，所述滑轨与滑块开设的滑槽配合。

优选地，所述轴承顶部和支撑板底部均开设有内螺纹孔，支撑杆上下两端均开设有外螺纹，支撑杆与螺母配合将支撑板固定于轴承上方。

优选地，所述轴承表面还开设有多个减重孔。

优选地，所述集电环由两个金属环组成并压装在转子轴上，两个金属环彼此绝缘，且分别与磁场绕组的两端相连，集电环与转子轴绝缘。

本发明的有益效果：本发明通过使用轴承、滑块及滑轨，将轴承外圈与壳体连接，使集电环和碳刷巧妙的分别间接地连接在同一个装置上，当集电环与轴承的内圈随转子轴一起旋转时，轴承的外圈受到连接杆的作用从而仍然保持静止，而滑轨保证了转子轴以及与转子轴相连零件只能竖直方向的运动，达到了集电环-碳刷的一种自动随动，当水轮发电机抬机时集电环和碳刷相互之间不会产生轴向位移，避免了水轮发电机抬机时与集电环相接触的碳刷被破坏，而且相互之间可以保持转动接触，保证水轮发电机正常运行。

附图说明