專利名稱：大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置。
背景技術：
在冶金行業中各類軋機、發電機大多采用了同步電機結構，而同步電機的電樞繞組一般在定子上，其勵磁繞組在轉子上，轉子繞組由直流電流勵磁，直流勵磁電流通過靜止的碳刷與旋轉的集電環之間的滑動接觸而被導入勵磁繞組 ，集電環是作為轉子得以引入直流勵磁電流的重要部件，其一般采用低碳鋼材質制造，然而對于低碳鋼集電環，正極集電環上的氧化膜薄，且表面溫度和電刷磨損率高于負極集電環，正負極電刷的磨損率通常可以達到5 :1，這是因為正極電刷運行在低碳鋼集電環上有碳沉積在集電環上，電刷與集電環接觸點的溫度高于鋼的熔點，造成在一瞬間內有小的鋼熔點存在，低碳鋼產生硬化現象，其表面硬度由于碳與鐵、錳元素的反應，組成非常硬的碳化物，該碳化物常用于切割刀具，因此電刷在使用過程中會發生化學和物理反應，由于導電點在不斷變化，使得電刷下面的集電環表面變得比正常的粗糙，從而致使接觸電壓降低以及較高的摩擦。當集電環表面磨損到一定程度，電刷與集電環之間的導電性能勢必大幅下降從而影響同步電機運轉，嚴重時還會出現火花，放炮等現象。通常集電環磨損影響同步電機運行時，需將同步電機解體后將電機轉子運送至磨削設備，以對集電環實施修復；顯然集電環的常規修復費時費力，嚴重降低了修復效率，提高了修復成本，且影響同步電機的在線運行。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置，本裝置無需解體同步電機，可在線帶電修復同步電機轉子集電環，提高了集電環修復的效率，降低修復成本，且保證了同步電機的在線運行。為解決上述技術問題，本發明大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置包括底座、可調多層直角掛板架和兩個磨石架；
其中，所述底座包括空心框架、上絕緣槽板、下絕緣槽板、滑塊和兩塊側板，所述空心框架設有上平面和下平面，所述空心框架下平面四角分別設有安裝通孔，所述兩塊側板分別垂直設于所述空心框架上平面兩側，所述側板前側開有通孔、后側設于弧形長槽，所述上絕緣槽板和下絕緣槽板通過螺栓設于所述空心框架上平面，所述上絕緣槽板和下絕緣槽板居中沿前后方向分別開有長槽，所述滑塊位于所述上絕緣槽板的長槽和下絕緣槽板的長槽構成的滑槽內并沿滑槽移動，所述滑塊中心設有左旋螺孔；
其中，所述可調多層直角掛板架包括第一直角板、第二直角板、第三直角板、第四直角板、第一絕緣直角板、第二絕緣直角板、右旋關節螺母、左右旋螺桿、若干絕緣套筒、若干絕緣墊圈、兩根螺桿、第一螺栓螺母組和第二螺栓螺母組，所述第一直角板、第二直角板、第一絕緣直角板、第二絕緣直角板、第三直角板、第四直角板依次平行間隔布置并各銳角處分別設有通孔，所述若干絕緣套筒和若干絕緣墊圈分別設于所述各直角板的各通孔之間，所述第一螺栓螺母組的螺栓分別穿入各直角板上端通孔、各絕緣套筒和各絕緣墊圈并通過螺母緊固，所述第二螺栓螺母組的螺栓分別穿入所述底座兩塊側板前側通孔、各直角板下端通孔、各絕緣套筒和各絕緣墊圈并通過螺母緊固，所述兩根螺桿分別設于所述第一直角板和第四直角板外側并位于所述底座兩塊側板后側的弧形長槽內，所述兩根螺桿上分別擰有螺母，所述右旋關節螺母固定設于所述第一絕緣直角板與第二絕緣直角板之間，所述左右旋螺桿分別擰于所述底座滑塊的左旋螺孔內和右旋關節螺母內；
其中，所述磨石架包括底板、矩形框、磨石、彈簧和頂板，所述底板中間段設有若干卡槽，所述矩形框設于所述底板頂端，所述磨石設于所述矩形框內，所述頂板設有卡鉤并通過卡鉤垂直固定于所述底板的某一卡槽上，所述彈簧設于所述磨石與頂板之間，所述兩個磨石架的底板通過螺栓分別設于所述第二直角板和第三直角板上并分別位于第二直角板與第一絕緣直角板之間和第三直角板與第二絕緣直角板之間。進一步，上述底座的上絕緣槽板和下絕緣槽板的長槽構成的滑槽是鴿尾槽。進一步，上述兩個磨石架底板分別垂直所述第二直角板的斜邊和第三直角板的斜邊。
由于本發明大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置采用了上述技術方案，即本裝置包括底座、可調多層直角掛板架和兩個磨石架，底座上平面兩側設有帶弧形長槽的側板，底座上平面上設有兩塊絕緣槽板并槽板間設有滑槽，帶左旋螺孔的滑塊位于滑槽內，平行間隔設置的四個直角板和兩個絕緣直角板構成可調多層直角掛板架并通過兩組螺栓螺母組固定，同時一組螺栓螺母組連接底座側板，各直角板間設有絕緣套筒和絕緣墊片，兩個絕緣直角板間設有右旋關節螺母，左右旋螺桿分別擰于滑塊的左旋螺孔內和右旋關節螺母內，兩個磨石架分別設于二個直角板上，磨石位于底板頂端的矩形框內，頂板通過卡鉤固定于底板的卡槽上，彈簧位于磨石與頂板之間。本裝置無需解體同步電機，可在線帶電修復同步電機轉子集電環，提高了集電環修復的效率，降低修復成本，且保證了同步電機的在線運行。
下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明
圖I為本發明大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置的結構示意圖，
圖2為圖I的后視圖，
圖3為圖I的側視圖，
圖4為圖I的俯視圖，
圖5為本裝置的立體圖，
圖6為本裝置中磨石架的結構示意圖。
具體實施例方式如圖I至圖6所示，本發明大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置包括底座、可調多層直角掛板架和兩個磨石架；
其中，所述底座包括空心框架11、上絕緣槽板14、下絕緣槽板15、滑塊19和兩塊側板18，所述空心框架11設有上平面12和下平面13，所述空心框架11下平面13四角分別設有安裝通孔52，所述兩塊側板18分別垂直設于所述空心框架11上平面12兩側，所述側板18前側開有通孔、后側設于弧形長槽51，所述上絕緣槽板14和下絕緣槽板15通過螺栓16設于所述空心框架11上平面12，所述上絕緣槽板14和下絕緣槽板15居中沿前后方向分別開有長槽，所述滑塊19位于所述上絕緣槽板14的長槽和下絕緣槽板15的長槽構成的滑槽17內并沿滑槽17移動，所述滑塊19中心設有左旋螺孔；
其中，所述可調多層直角掛板架包括第一直角板21、第二直角板22、第三直角板23、第四直角板24、第一絕緣直角板25、第二絕緣直角板26、右旋關節螺母42、左右旋螺桿43、若干絕緣套筒29、若干絕緣墊圈41、兩根螺桿44、第一螺栓螺母組27和第二螺栓螺母組28，所述第一直角板21、第二直角板22、第一絕緣直角板25、第二絕緣直角板26、第三直角板23、第四直角板24依次平行間隔布置并各銳角處分別設有通孔，所述若干絕緣套筒29和若干絕緣墊圈41分別設于所述各直角板的各通孔之間，所述第一螺栓螺母組27的螺栓分別穿入各直角板上端通孔、各絕緣套筒和各絕緣墊圈并通過螺母緊固，所述第二螺栓螺母組28的螺栓分別穿入所述底座兩塊側板18前側通孔、各直角板下端通孔、各絕緣套筒和各絕緣墊圈并通過螺母緊固，所述兩根螺桿44分別設于所述第一直角板21和第四直角板24外側并位于所述底座兩塊側板18后側的弧形長槽51內，所述兩根螺桿44上分別擰有螺母45，所述右旋關節螺母42固定設于所述第一絕緣直角板25與第二絕緣直角板26之間，所 述左右旋螺桿43分別擰于所述底座滑塊19的左旋螺孔內和右旋關節螺母42內；
其中，所述磨石架包括底板31、矩形框32、磨石33、彈簧34和頂板35，所述底板31中間段設有若干卡槽37，所述矩形框32設于所述底板31頂端，所述磨石33設于所述矩形框32內，所述頂板35設有卡鉤36并通過卡鉤36垂直固定于所述底板31的某一卡槽上，所述彈簧34設于所述磨石33與頂板35之間，所述兩個磨石架的底板31通過螺栓38分別設于所述第二直角板22和第三直角板23上并分別位于第二直角板22與第一絕緣直角板25之間和第三直角板23與第二絕緣直角板26之間。進一步，為使滑塊可靠滑行，上述底座的上絕緣槽板14和下絕緣槽板15的長槽構成的滑槽17是鴿尾槽。進一步，為使磨石可靠抵靠電機集電環，上述兩個磨石架底板31分別垂直所述第二直角板22的斜邊和第三直角板23的斜邊。在同步電機轉子集電環修復時，將本裝置通過底座下平面的安裝通孔固定設于電機轉子集電環一側，電機轉子集電環另一側通過原有的直流碳刷架向轉子內線圈供電，在電機正常帶電運轉的情況下，利用電機轉子原有的旋轉動力使電機轉子旋轉，此時松開第一直角板和第四直角板外側螺桿上的螺母，擰動左右旋螺桿，右旋關節螺母帶動可調多層直角掛板架以第二螺栓螺母組的螺栓為轉軸向前傾斜旋轉，同時第一直角板和第四直角板外側螺桿在底座兩側板的弧形長槽內滑動，起到導向的作用，底座滑塊在上絕緣槽板與下絕緣槽板之間的滑槽內向前位移，以調整磨石架與電機轉子集電環的圓切角，直至設于可調多層直角掛板架上的兩個磨石架的磨石分別抵靠至電機轉子的正負集電環上，擰緊底座上平面兩塊側板螺桿上的螺母以固定可調多層直角掛板架的傾斜角度，此時磨石架上的磨石即可對電機轉子的正負集電環進行在線磨削修復。本裝置通過設置若干絕緣套筒、絕緣墊圈、上下絕緣槽板以及絕緣直角板使得兩個磨石架之間完全絕緣，避免磨削過程中電機轉子正負集電環間的短路；同時針對不同間距的電機轉子正負集電環，可以調整可調多層直角掛板架各直角板之間的絕緣墊片和絕緣套筒以使兩個磨石架的間距與電機轉子正負集電環的間距匹配，方便實施不同間距電機轉子正負集電環的磨削修復；磨石架上的磨石依靠彈簧頂推，彈簧預壓縮量的變換可以實現磨削力大小的調整，彈簧不同預壓縮量的調節可以通過頂板卡于底板不同的卡槽上實現。在電機集電環開始出現磨損的初期，通過本裝置即可實現在線帶電磨削電機集電環，最終使電機集電環重新恢復原有的表面光潔度，使得電機能夠一如既往的穩定運轉，克 服了電機集電環磨損后需解體修復的缺陷，提高了集電環修復的效率，降低修復成本，且保證了同步電機的在線運行。
權利要求
1.一種大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置，其特征在于本裝置包括底座、可調多層直角掛板架和兩個磨石架； 其中，所述底座包括空心框架、上絕緣槽板、下絕緣槽板、滑塊和兩塊側板，所述空心框架設有上平面和下平面，所述空心框架下平面四角分別設有安裝通孔，所述兩塊側板分別垂直設于所述空心框架上平面兩側，所述側板前側開有通孔、后側設于弧形長槽，所述上絕緣槽板和下絕緣槽板通過螺栓設于所述空心框架上平面，所述上絕緣槽板和下絕緣槽板居中沿前后方向分別開有長槽，所述滑塊位于所述上絕緣槽板的長槽和下絕緣槽板的長槽構成的滑槽內并沿滑槽移動，所述滑塊中心設有左旋螺孔； 其中，所述可調多層直角掛板架包括第一直角板、第二直角板、第三直角板、第四直角板、第一絕緣直角板、第二絕緣直角板、右旋關節螺母、左右旋螺桿、若干絕緣套筒、若干絕緣墊圈、兩根螺桿、第一螺栓螺母組和第二螺栓螺母組，所述第一直角板、第二直角板、第一絕緣直角板、第二絕緣直角板、第三直角板、第四直角板依次平行間隔布置并各銳角處分別設有通孔，所述若干絕緣套筒和若干絕緣墊圈分別設于所述各直角板的各通孔之間，所述第一螺栓螺母組的螺栓分別穿入各直角板上端通孔、各絕緣套筒和各絕緣墊圈并通過螺母 緊固，所述第二螺栓螺母組的螺栓分別穿入所述底座兩塊側板前側通孔、各直角板下端通孔、各絕緣套筒和各絕緣墊圈并通過螺母緊固，所述兩根螺桿分別設于所述第一直角板和第四直角板外側并位于所述底座兩塊側板后側的弧形長槽內，所述兩根螺桿上分別擰有螺母，所述右旋關節螺母固定設于所述第一絕緣直角板與第二絕緣直角板之間，所述左右旋螺桿分別擰于所述底座滑塊的左旋螺孔內和右旋關節螺母內； 其中，所述磨石架包括底板、矩形框、磨石、彈簧和頂板，所述底板中間段設有若干卡槽，所述矩形框設于所述底板頂端，所述磨石設于所述矩形框內，所述頂板設有卡鉤并通過卡鉤垂直固定于所述底板的某一卡槽上，所述彈簧設于所述磨石與頂板之間，所述兩個磨石架的底板通過螺栓分別設于所述第二直角板和第三直角板上并分別位于第二直角板與第一絕緣直角板之間和第三直角板與第二絕緣直角板之間。
2.根據權利要求I所述的大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置，其特征在于所述底座的上絕緣槽板和下絕緣槽板的長槽構成的滑槽是鴿尾槽。
3.根據權利要求I所述的大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置，其特征在于所述兩個磨石架底板分別垂直所述第二直角板的斜邊和第三直角板的斜邊。
全文摘要
本發明公開了一種大型同步電機轉子集電環在線磨削裝置，即本裝置包括底座、可調多層直角掛板架和兩個磨石架，底座上平面兩側設有帶弧形長槽的側板，底座上平面上設有兩塊絕緣槽板并槽板間設有滑槽，帶左旋螺孔的滑塊位于滑槽內，平行間隔設置的四個直角板和兩個絕緣直角板構成可調多層直角掛板架并通過兩組螺栓螺母組固定，同時一組螺栓螺母組連接底座側板，各直角板間設有絕緣套筒和絕緣墊片，兩個絕緣直角板間設有右旋關節螺母，左右旋螺桿分別擰于滑塊的左旋螺孔內和右旋關節螺母內，兩個磨石架分別設于二個直角板上。本裝置可在線帶電修復同步電機轉子集電環，提高了集電環修復的效率，降低修復成本，且保證了同步電機的在線運行。
文檔編號H02K15/02GK102857036SQ20111017408
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者湯霄炯, 鄭建國 申請人:上海寶鋼設備檢修有限公司