刷握装置和系统的制作方法

刷握装置和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及刷握装置和系统。具体地说，本发明涉及一种刷握装置和系统，所述刷握装置和系统配置用于在电动机器(例如，发电机、电动机等)和/或另一旋转机器(例如，旋转吊车)的电刷与旋转元件之间传导电流。
【背景技术】
[0002]常规电动机器包括具有在机器的运行期间传导电流的绕组的转子。当转子旋转时，使用旋转元件从转子外部的源向转子绕组传导电流。旋转元件如集电环或换向器与电刷进行接触来传导电流。由于电刷相对于旋转元件是固定的，由碳制成的电刷因摩擦而磨损并需要定期替换。
[0003]因为需要减少电动机器的运行期间的停机时间，有时在电动机器的运行期间替换电刷。为了安全替换电刷，操作人员使用单手(为了避免电流传导通过操作人员身体)。常规刷握可能是笨重且难使用的，从而使得电刷替换既困难又危险。

【发明内容】

[0004]根据本发明的一个方面，一种刷握装置包括具有至少一个凹槽和叉形电连接器的固定支撑构件。固定支撑构件具有配置成穿过固定支撑构件的主体的一部分的导电条。导电条配置用于提供与集电器座(collector mount)和叉形电连接器的电导性。电刷保持构件被配置成可释放地附连至固定支撑构件。电刷保持构件具有配置用于沿至少一个凹槽滑动的至少一个轨道，和配置用于与叉形电连接器配合的刀形电连接器。固定支撑构件配置用于电连接至集电器座，并且电刷保持构件配置用于保持至少一个电刷。
[0005]其中，所述固定支撑构件进一步包括:位于所述固定支撑构件底端附近的条，所述条配置用于接合和限制所述至少一个凸轮构件以使得一旦所述电刷保持构件基本完全插入到所述固定支撑构件中，所述电刷就自由移动并接触电动机器的集电器。
[0006]其中，所述电刷保持构件配置用于将电刷端子夹紧在端子压板与所述电刷保持构件的相对表面之间，并且其中在不使用任何工具的情况下接合所述电刷端子。
[0007]其中，所述电刷端子包括以下各项中的至少一个:曲部、肋部、孔或槽口、突起；并且其中所述电刷保持构件包括所述曲部、所述肋部、所述孔、所述突起或所述槽口的互补特征，用于促进将所述电刷端子固定至所述电刷保持构件。
【附图说明】
[0008]从以下结合附图对本发明的各种方面进行的详细描述将更容易理解本发明的这些和其他特征，附图描绘了本发明的各种实施例，其中:
[0009]图1示出根据本发明的一个方面的安装在集电器U形件(collector horseshoe)上的单个刷握的局部透视图。
[0010]图2示出根据本发明的一个方面的固定支撑构件的透视图。
[0011]图3示出根据本发明的一个方面的如图2所示固定支撑构件102的透视后视图。
[0012]图4示出根据本发明的一个方面的电刷保持构件的透视前视图。
[0013]图5示出根据本发明的一个方面的电刷保持构件的透视后视图。
[0014]图6示出根据本发明的一个方面的电刷保持构件和用于保持电刷的凸轮构件的底视图。
[0015]图7示出根据本发明的一个方面的固定支撑构件的透视图。
[0016]图8示出根据本发明的一个方面的可与刷握一起使用的柱塞式电刷限制件(plunger brush restraint)的不意图。
[0017]图9示出根据本发明的一个方面的可与刷握一起使用的柱塞式电刷限制件(plunger brush restraint)的不意图。
[0018]图10示出根据本发明的一个方面的结合有用于感测电刷磨损的RFID标签的刷握的透视图。
[0019]图11示出根据本发明的一个方面的图10的RFID标签的透视图。
[0020]图12示出根据本发明的一个方面的在电动机器中的系统的简化示意图。
[0021]图13示出根据本发明的一个方面的在两个位置中的凸轮的简化侧视图。
[0022]应注意，本发明的附图不必按比例绘制。附图仅旨在描绘本发明的典型方面，因此不应视为限制本发明的范围。在附图中，相同编号表示附图间的相同元件。
【具体实施方式】
[0023]本发明的各个方面提供一种刷握组件(或装置)，所述刷握组件配置用于在电动机器(例如，发电机、电动机等)和/或另一旋转机器(例如，旋转吊车)的电刷和旋转元件之间传导电流。具体地说，本发明的各个方面提供一种刷握组件，所述刷握组件可有助于操作人员安全移除/替换电动机器和/或另一旋转机器中的电刷。
[0024]如本说明书中所描述的，常规电动机器包括具有在机器的运行期间传导电流的绕组的转子。当转子旋转时，使用旋转元件从转子外部的源向转子绕组传导电流。旋转元件如集电环或换向器与电刷进行接触来传导电流。由于电刷相对于旋转元件是固定的，由碳制成的电刷因摩擦而磨损并需要定期替换。
[0025]因为需要减少电动机器的运行期间的停机时间，有时在电动机器的运行期间替换电刷。为了安全替换电刷，操作人员使用单手(为了避免电流传导通过操作人员身体)。常规刷握可能是笨重且难使用的，从而使得电刷替换既困难又危险。
[0026]与常规刷握相比，本发明的各个方面包括一种用于电动机器的刷握装置，所述刷握装置包括旋转凸轮式电刷保持器。这种凸轮型电刷保持器考虑到了电刷有效且安全的安装、和/或电刷从电动机器中有效且安全的移除。
[0027]图1示出根据本发明的一个方面的安装在集电器U形件上的单个刷握的局部透视图。电刷座或集电器U形(马蹄形)件110安装在集电环120上方。集电环与转子(未示出)一起旋转。多个电刷和对应的刷握附接至集电器U形件，并且至少部分围绕集电环来分布。在这个实例中，仅仅示出附接至集电器U形件110的单个刷握装置100。刷握装置100可栓接(bolted)至或螺接(screwed)至集电器U形件，或可采用其他合适方法。刷握装置100包括固定支撑构件102和电刷保持构件104。固定支撑构件102配置用于例如通过用导电材料来制造、或包含导电材料来电连接至集电器座(即，集电器U形件110)。电刷保持构件104配置用于将电刷(被包含在其中)至少保持在轴向方向和周向方向上。
[0028]图2示出根据本发明的一个方面的固定支撑构件102的透视图。固定支撑构件102包括至少一个凹槽210 (图2中示出了两个)和叉形电连接器220。叉形电连接器220可延伸至固定支撑构件的一侧或两侧，或者可替代地，叉形电连接器可仅位于中心，而不延伸至固定支撑构件的两侧。渐尖狭槽230位于固定支撑构件102的上部部分，并且狭槽230配置用于与电刷保持构件上的锁销450相配合。锁销还可由具有倾斜表面的条或闩或突起或圆盘替代。狭槽230的渐尖性质起到在锁销450旋转时向下推动电刷保持构件进入连接器220中的作用。条240可位于固定支撑构件102的底端附近，并且这个条配置用于接合并限制在电刷保持构件104上的凸轮。条240还用来限制电刷保持构件104可插入到固定支撑构件102中的距离。电刷保持构件104相对于固定支撑构件102固定在适当位置、在顶部处的锁销450与底部处的条240之间。条240完全包含在固定支撑构件102的轮廓中，并且不会突出超过这个轮廓。提供多个孔250，并且所述多个孔250配置用于促进固定支撑构件102到集电器座(或集电器U形件110)的附接。孔250可具有与机械紧固件如螺栓或螺杆一起使用的内螺纹。另外，可在固定支撑构件102的两侧上提供孔250，以使得孔250配置用于将多个固定支撑构件以堆叠或并排布置附接在一起。这可能在多个电刷并排堆叠时是所需要的。例如，可将3、4、5、6、7或更多个电刷布置在集电器U形件110上的一个周向位置处。导电隔板(或条)260可位于固定支撑构件102的一侧或多侧上。导电隔板/条260配置用于提供与集电器座(S卩，集电器U形件110)和/或第二固定支撑构件(例如，连接至第一固定支撑构件的侧部的)的电导性。
[0029]图3示出根据本发明的一个方面的如图2所示固定支撑构件102的透视后视图。导电条260穿过固定支撑构件的主体103的一部分，并且配置用于提供与集电器座110和叉形电连接器220的电导性。这种布置使得固定支撑件102能够完全电绝缘，并且使得电流能够从U形件110穿过导电条260传递到叉形件220。安装至U形件110的孔250形成在导电条260中。在可替代实施例中，导电条260可延长以使得多个固定支撑件102可附接至这个(更长)导电条260。导电条260可通过螺栓附接至固定支撑件102和叉形件220，所述螺栓上行穿过固定支撑件的底部、穿过导电条260并且进入电叉形件(electricalfork) 220和/或一个或多个凸块/凸台270。在这个实例中，在电叉220的每一侧示出一个凸块/凸台270。叉形电连接器220还可与导电条260整体成形。
[0030]固定支撑构件102可以配置用于接受一个、两个(如所示出)、三个或更多个电刷保持构件。优选型式将是接受一个或两个电刷的固定支撑构件，并且可并排布置多个固定支撑构件以用于在集电器U形件上的给定周向位置处需要特定数目电刷的应用。根据具体应用中的需要，固定支撑构件102和/或电刷保持构件可基本由铝