一种用于同步电机的碳刷架的制作方法

本实用新型涉及一种用于同步电机的碳刷架，属于同步电机技术领域。

背景技术：

碳刷架的作用是通过弹簧将压力加在与换向器或集电环表面滑动接触的碳刷上，使其在固定体与旋转体之间稳定地传导电流，对电机来说，碳刷架和碳刷都是非常重要的部件。

例如，原有碳刷架的绝缘装置存在以下不足：用绝缘帽将碳刷架压紧在绝缘支柱的限位装置上，通过螺杆将各部件贯通固定起来，在绝缘装置工作时，绝缘帽与绝缘支柱不具有配合关系，相互间摩擦较大，会造成螺杆变形，进而导致各部件之间缝隙增大，使碳粉与螺杆接触，而金属材料制成的螺杆具有导电性，碳粉与螺杆接触会造成碳刷架与大地间形成通路，使电机转子发生故障，而且绝缘支柱表面凹凸不平，容易积留碳粉形成导电层。为解决上述问题，公开号为CN203910370U的中国专利公开了一种用于发电机碳刷架的绝缘装置，包括绝缘支柱、安装在所述绝缘支柱两端的碳刷架、穿过所述绝缘支柱中心的螺杆以及固定在所述螺杆上将所述碳刷架压在所述绝缘支柱上的绝缘帽，其特征在于：所述绝缘支柱为表面光滑的圆柱形，所述绝缘支柱向两端延伸有高度高于所述碳刷架厚度的限位装置，所述碳刷架套接于所述限位装置上，所述绝缘帽设有与所述限位装置公母配合的凹槽，且所述绝缘帽、碳刷架和绝缘支柱由螺杆两端连接的螺帽向中压紧；通过绝缘支柱与绝缘帽的公母配合结构避免了碳粉进入配合间隙，同时绝缘支柱的光滑表面减少了碳粉的附着力，避免碳粉在碳刷架与大地间形成通路。但是，与发电机的上述情况相似，同步电机在在运行时，碳刷和集电环之间存在机械摩擦，碳刷逐渐磨损形成碳粉，这些碳粉飞到绝缘支柱表面，并与在设备安装或保养维护过程中残留在绝缘支柱表面的油污混合，紧紧地吸附在绝缘支柱的表面，由于绝缘支柱的表面没有开设槽口，碳粉在其表面长时间堆积后，会导致励磁直流电源电压正负极短路击穿绝缘支柱；在碳刷架上安装绝缘装置时，绝缘帽与螺母之间还放置有绝缘平垫，由于绝缘帽与绝缘平垫的外径相近，绝缘平垫与螺母的外形尺寸相近，由于螺母和螺杆均是采用金属材料制成，当绝缘帽、平垫和螺母表面的碳粉积累到一定的量后，可能导致碳刷架与螺母导通，此外，绝缘帽与绝缘垫片之间存在安装间隙，碳粉会落入该间隙中，使碳刷架与螺母导通，即导致励磁电源的正极或者负极与大地导通，造成发电机转子接地故障，严重影响机组的安全和运行。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于同步电机的碳刷架。

本实用新型通过以下技术方案得以实现：

本实用新型提供的一种用于同步电机的碳刷架，包括板件A、板件B、绝缘部件和刷握，所述板件B与板件A并排设置，所述绝缘部件的两端分别安装在板件A和板件B上，所述刷握设置在板件A和板件B的一端，且刷握位于板件A和板件B的相同侧。

所述绝缘部件包括绝缘套管和两绝缘帽，绝缘套管设置在板件A和板件B上，且其两端伸到板件A和板件B外，两绝缘帽分别安装在绝缘套管的两端。

所述绝缘套管包括安装段A、过渡段和安装段B，过渡段的一端与安装段A连接，另一端与安装段B连接。

所述绝缘套管的安装段A、过渡段和安装段B一体成型。

所述安装段A和安装段B的长度均大于板件A、板件B的厚度。

所述过渡段上沿绝缘套管的周向设置有槽口。

所述过渡段的外径大于安装段A、安装段B的外径。

所述绝缘帽的一端设置有凹槽，另一端设置有沉头。

所述沉头的深度大于绝缘垫片的厚度。

所述绝缘部件的数量至少为两个。

本实用新型的有益效果在于：在绝缘套管过渡段的中部开设有槽口，使绝缘套管表面的碳粉被槽口分段隔开，从而避免励磁直流电压的正负极通过碳粉导通短路；绝缘帽上铣有沉头，将绝缘垫片装入沉头内，消除绝缘帽与绝缘垫片之间的安装间隙，同时使绝缘帽与螺母之间形成较高的台阶，防止碳粉堆积一定量后，板件A或者板件B经碳粉与螺母导通，从而使励磁电源通过螺母和螺栓与大地导通。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的正视结构示意图；

图3为本实用新型的俯视结构示意图；

图4为本实用新型的左视结构示意图；

图5为图3沿A-A的剖视结构示意图；

图6为本实用新型中绝缘套管的结构示意图；

图7为本实用新型中绝缘帽的结构示意图；

图8为图7沿B-B的剖视结构示意图；

图中：1-板件A，2-板件B，3-绝缘部件，31-绝缘套管，310-安装段A，311-过渡段，3110-槽口，312安装段B，32-绝缘帽，320-凹槽，321-沉头，4-刷握。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图8所示，本实用新型提供以下技术方案：一种用于同步电机的碳刷架，包括板件A1、板件B2、绝缘部件3和刷握4，所述板件B2与板件A1并排放置，所述绝缘部件3的两端分别安装在板件A1和板件B2上，所述刷握4安装在板件A1和板件B2的一端，且刷握4位于板件A1和板件B2的相同侧；螺杆穿过绝缘部件3，并通过螺母将绝缘部件3锁紧在板件A1和板件B2上，板件A1和板件B2的另一端分别与励磁电源的正负极连接。

所述绝缘部件3包括绝缘套管31和两绝缘帽32，绝缘套管31设置在板件A1和板件B2上，且其两端伸到板件A1和板件B2外，两绝缘帽32分别安装在绝缘套管31的两端，通过绝缘套管31使板件A1与板件B2绝缘。

所述绝缘套管31包括安装段A310、过渡段311和安装段B312，过渡段311的一端与安装段A310连接，另一端与安装段B312连接。

所述绝缘套管31的安装段A310、过渡段311和安装段B312一体成型，增强绝缘套管31的强度，消除安装段A310、过渡段311和安装段B312之间的间隙。

所述安装段A310和安装段B312的长度均大于板件A1、板件B2的厚度，使安装段A310和安装段B312能够伸出到板件A1、板件B2外，方便安装绝缘帽32。

所述过渡段311上沿绝缘套管31的周向加工有槽口3110，槽口3110使堆积在绝缘套管31表面的碳粉被分段隔开，避免励磁直流电源的正负极通过碳粉导通。

所述过渡段311的外径大于安装段A310、安装段B312的外径，保证绝缘套管31的强度，避免绝缘套管31在同步电机运行过程中发生明显的变形。

所述绝缘帽32的一端加工有凹槽320，另一端加工有沉头321；绝缘帽32通过凹槽320安装在绝缘套管31上，碳粉经板件A1或者板件B2与绝缘帽32之间的安装间隙后，只能落到绝缘套管31壁上，不能直接落到螺杆上，从而避免板件A1或者板件B2通过安装间隙的碳粉与螺杆导通，即避免励磁直流电源的正极或者负极与大地导通。

所述沉头321的深度大于绝缘垫片5的厚度，绝缘垫片5能够放置在沉头321内，避免板件A1或者板件B2通过绝缘帽32表面的碳粉，以及绝缘垫片5和绝缘帽安装间隙中的碳粉与大地导通。

所述绝缘部件3的数量至少为两个；两个及两个以上的绝缘部件3安装在板件A1和板件B2上后，才能稳固地将板件A1和板件B2固定，防止两者发生相对转动。

本实用新型所述的一种用于同步电机的碳刷架，其工作原理如下：

同步电机运行时，刷握4上的碳刷与集电环摩擦产生碳粉，部分碳粉堆积在绝缘套管31的表面，但由于在绝缘套管31过渡段311的中部开设有槽口3110，使绝缘套管31表面的碳粉被槽口3110分段隔开，从而避免励磁直流电压的正负极通过碳粉导通；绝缘帽32通过凹槽320安装在绝缘套管31上，碳粉经板件A1或者板件B2与绝缘帽32之间的安装间隙后，只能落到绝缘套管31壁上，不能直接落到螺杆上，同时绝缘帽32的外径与螺母的外形尺寸相差大，两者之间形成较高的台阶，避免碳粉堆积一定量后，板件A1或者板件B2经碳粉与螺母导通，从而使励磁电源通过螺母和螺栓与大地导通。

实施例1：

若板件A1上有一刷握4，板件B2在相同位置也有一刷握4，两刷握4中的碳刷间距为85mm，板件A1和板件B2的宽度为70mm，厚度均为10mm，且板件A1和板件B2上绝缘部件3的安装孔的直径为36mm。则在制作绝缘部件3时，可取绝缘套管31的总长为111mm，直径为60mm。其中，安装段A310的长度为18mm，直径为36mm；过渡段311的长度为75mm，直径为60mm，其中部沿周向开有槽口3110，槽口3110的长度为45mm，深度为8mm；安装段B312的长度为18mm，直径为36mm；绝缘套管3沿轴向的中心孔直径为20.5mm。绝缘帽32的长度为22mm，直径为60mm，在绝缘帽32的一端加工凹槽320，凹槽320的直径36mm，长度为10mm；在绝缘帽32的另一端加工有沉头321，沉头321的直径为50mm，长度为2mm。安装段A310或者安装段B312与凹槽320为间隙配合，且与板件A1或板件B2上的安装孔为间隙配合。绝缘垫片5的直径为45mm，厚度为2mm。使用M20的螺杆、螺母将绝缘部件3安装在板件A1和板件B2上。

实施例2：

通常采用胶木或环氧树脂制作绝缘套管31。但是，这两种材料制作的绝缘套管31，在同步电机高速运转过程中，虽然绝缘套管31强度高、硬度大，但是抗冲击和抗疲劳能力差，且较脆，从而容易破裂、损坏。另外，使用环氧树脂或胶木制作的绝缘套管31，在高温条件下容易被碳化，使用寿命短。聚四氟乙烯具有强度高、耐高温、耐磨、耐高压、耐酸碱、绝缘性能好等优点，且材质硬，是高阻燃材料，为此采用聚四氟乙烯制作绝缘套管31、绝缘帽32和绝缘垫片5，使绝缘部件3能够取得良好的使用效果和较长的使用寿命。