一种水力发电机组的碳粉回收装置

1.本发明涉及发电机的技术领域，具体而言，涉及一种水力发电机组的碳粉回收装置。


背景技术：

2.碳刷(carbon brush)也叫电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨。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。在水力发电机组中，大型的转子处于不断地旋转中，其主轴的端部通过两个集电环分别与两个碳刷滑动连接，进而实现导电功能，而由于碳刷本身不耐磨的特性，及时集电环表面较为光滑，在持续的高速转动过程中，碳刷也会产生严重的磨损，使得其与集电环的接触面产生大量的碳粉，如果不及时将碳粉清楚，那么高高导电性的碳粉会严重影响发电机转子的绝缘性，甚至发生短路的风险。
3.综上，设计一个能够有效地将从碳粉收集并清除的装置能够在一定程度上保护发电机组。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种水力发电机组的碳粉回收装置，其能够有效地收集从碳刷上掉落的碳粉，避免发电机转子绝缘性降低，产生短路等。
5.本发明的实施例通过以下技术方案实现：本发明的水力发电机组的碳粉回收装置，包括一对碳刷，吹粉装置，以及吸粉装置；一所述碳刷与一集电环滑动连接；一对所述碳刷靠近所述集电环的一侧均设有集粉槽；所述吹粉装置包括一对其中一侧开口的吹粉盒，以及与所述吹粉盒内部导通的吹风机；一对所述吹粉盒分别设于一对所述碳刷相互远离的一侧，所述吹粉盒的开口侧与所述碳刷抵接；所述集粉槽沿主轴的长度方向分布且贯穿所述碳刷；所述吸粉装置包括设于一对所述碳刷之间的吸粉盒，以及与所述吸粉盒内部导通的抽风机；所述吸粉盒靠近所述碳刷的相对的两侧壁均为开口侧。
6.进一步地，一所述碳刷设有多件集粉槽，多件所述集粉槽沿垂直于所述主轴的方向均匀分布。
7.进一步地，所述吸粉盒垂直于所述主轴的两侧面均为弧形面；所述吸粉盒远离所述集电环一侧的宽度小于另一侧的宽度。
8.进一步地，还包括一对支撑板；一所述支撑板设于一堆叠碳刷远离所述集电环的一侧；所述支撑板与所述碳刷之间通过弹簧连接；所述支撑板开设有用以导电线通过的让位孔；所述支撑板固定设于碳刷架；所述碳刷架用以支撑所述碳刷。
9.进一步地，一所述支撑板与一所述碳刷之间设有多件弹簧，多件所述弹簧沿所述支撑板的长度方向分布。
10.进一步地，所述碳刷靠近所述吹粉盒的一侧固定设有检测棒；所述支撑板侧壁设
有一对相对设置的压力传感器；所述检测棒远离所述碳刷的一端设于一对所述压力传感器之间。
11.进一步地，所述吹粉盒为耐高温绝缘陶瓷材料制成。
12.进一步地，所述吸粉盒为耐高温绝缘陶瓷材料制成。
13.进一步地，所述支撑板为耐高温陶瓷材料制成。
14.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本发明的水力发电机组的碳粉回收装置，通过在碳刷与集电环接触的侧边开设集粉槽，不仅能够有效地促进碳刷散热，还能使从碳刷上掉落的碳粉进入到集粉槽中，然后通过一对吹粉装置将一对碳刷中的集粉槽中的碳粉吹至一对碳刷中间的吸粉盒中，再通过抽风机将吸粉盒中的碳粉吸走，这样就能有效地避免碳粉被吹至其他地方，导致发电机转子绝缘性下降，甚至短路等情况。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本发明实施例提供的水力发电机组的碳粉回收装置的一视角的结构示意图；
17.图2为本发明实施例提供的水力发电机组的碳粉回收装置的二视角的结构示意图；
18.图3为本发明实施例提供的水力发电机组的碳粉回收装置的内部的结构示意图；
19.图4为本发明实施例提供的水力发电机组的碳粉回收装置的碳刷部分的结构示意图；
20.图5为本发明实施例提供的水力发电机组的碳粉回收装置的吸粉盒的结构示意图；
21.图6为本发明实施例提供的水力发电机组的碳粉回收装置的吹粉盒的结构示意图；
22.图7为本发明实施例提供的水力发电机组的碳粉回收装置的吸粉盒内部的结构示意图；
23.图8为本发明实施例提供的水力发电机组的碳粉回收装置的吹粉盒内部的结构示意图。
24.图标：10
‑
主轴，11
‑
集电环，20
‑
碳刷，21
‑
集粉槽，22
‑
弹簧，23
‑
支撑板，24
‑
导电线，25
‑
检测棒，26
‑
压力传感器，31
‑
吹粉盒，32
‑
风管，33
‑
吸粉盒。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.实施例
31.以下结合具体实施例进一步说明，如附图1
‑
附图8所示，本实施例中的水力发电机组的碳粉回收装置，包括一对碳刷20，吹粉装置，以及吸粉装置；一碳刷20与一集电环11滑动连接；一对碳刷20靠近集电环11的一侧均设有集粉槽21；吹粉装置包括一对其中一侧开口的吹粉盒31，以及与吹粉盒31内部导通的吹风机；一对吹粉盒31分别设于一对碳刷20相互远离的一侧，吹粉盒31的开口侧与碳刷20抵接；集粉槽21沿主轴10的长度方向分布且贯穿碳刷20；吸粉装置包括设于一对碳刷20之间的吸粉盒33，以及与吸粉盒33内部导通的抽风机；吸粉盒33靠近碳刷20的相对的两侧壁均为开口侧。具体的，通过在碳刷20与集电环11接触的侧边开设集粉槽21，不仅能够有效地促进碳刷20散热，还能使从碳刷20上掉落的碳粉进入到集粉槽21中，然后通过一对吹粉装置将一对碳刷20中的集粉槽21中的碳粉吹至一对碳刷20中间的吸粉盒33中，再通过抽风机将吸粉盒33中的碳粉吸走，这样就能有效地避免碳粉被吹至其他地方，导致发电机转子绝缘性下降，甚至短路等情况。其中吹风机的出风口通过风管32与吹风盒内部导通。
32.实施例中的一碳刷20设有多件集粉槽21，多件集粉槽21沿垂直于主轴10的方向均匀分布。具体的，多件集粉槽21不仅能够显著提高散热效率，还能充分地使碳粉进入到集粉槽21中。
33.实施例中的吸粉盒33垂直于主轴10的两侧面均为弧形面；吸粉盒33远离集电环11一侧的宽度小于另一侧的宽度。具体的，如附图5和附图7所示，弧形且呈类喇叭状的吸粉盒33能够充分的将碳粉从吸粉盒33中吸出，避免其停留在吸粉盒33的角落，无法被充分吸走。
34.实施例中，还包括一对支撑板23；一支撑板23设于一堆叠碳刷20远离集电环11的一侧；支撑板23与碳刷20之间通过弹簧22连接；支撑板23开设有用以导电线24通过的让位孔；支撑板23固定设于碳刷20架；碳刷20架用以支撑碳刷20。一支撑板23与一碳刷20之间设有多件弹簧22，多件弹簧22沿支撑板23的长度方向分布。具体的，碳刷20架用以支撑碳刷
20，并方便后续更换碳刷20。其中，碳刷20与支撑板23之间通过弹簧22连接，使得弹簧22能够充分的将碳刷20贴合在集电环11上，使得碳刷20与集电环11之间的接触更加紧密，导电效果更好。此外，当碳刷20产生不均匀的磨损时，此时碳刷20的部分与集电环11接触，部分则由于磨损而接触不良，此时会增大起火风险，因此使用多个弹簧22在不同的部位同时挤压碳刷20，这样即使碳刷20受力不均导致部分磨损，也可以在弹簧22的挤压下使磨损的部位充分贴合集电环11，减少碳刷20与集电环11之间的空隙大小，避免碳粉从空隙中落下，飘到发电机转子的其他地方。
35.实施例中的碳刷20靠近吹粉盒31的一侧固定设有检测棒25；支撑板23侧壁设有一对相对设置的压力传感器26；检测棒25远离碳刷20的一端设于一对压力传感器26之间。具体的，当碳刷20发生部分磨损时，此时在弹簧22的作用下碳刷20会逐渐产生一定的位移，此时就能带动检测棒25移动，使得检测棒25远离碳刷20的一端产生更大的位移，而检测棒25远离碳刷20的一端处于一对压力传感器26之间，此时检测棒25就会挤压其中一侧压力传感器26，并且位移程度不同，压力传感器26的信号也不同，因此可以通过手机压力传感器26的信号来得知此时碳刷20的磨损情况及磨损程度。
36.实施例中的吹粉盒31为耐高温绝缘陶瓷材料制成。吸粉盒33为耐高温绝缘陶瓷材料制成。支撑板23为耐高温陶瓷材料制成。具体的，由于吹粉盒31、吸粉盒33以及支撑板23都会直接或间接地与碳刷20接触，因此使用耐高温的绝缘陶瓷材材料能够显著的提高安全性，以及使用的耐久性。
37.综上，本实施例的水力发电机组的碳粉回收装置，通过在碳刷20与集电环11接触的侧边开设集粉槽21，不仅能够有效地促进碳刷20散热，还能使从碳刷20上掉落的碳粉进入到集粉槽21中，然后通过一对吹粉装置将一对碳刷20中的集粉槽21中的碳粉吹至一对碳刷20中间的吸粉盒33中，再通过抽风机将吸粉盒33中的碳粉吸走，这样就能有效地避免碳粉被吹至其他地方，导致发电机转子绝缘性下降，甚至短路等情况。
38.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。