具有惰性氣體保護功能的碳刷架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有惰性氣體保護功能的碳刷架，包括刷架本體，在所述刷架本體內部設置有導氣主氣路和支管氣路，所述導氣主氣路和所述支管氣路相連接，所述支管氣路延伸至所述刷架本體的底部；所述刷架本體的側壁上開有氣體接口，所述氣體接口和所述導氣主氣路相連接；所述刷架本體的底部設置有噴嘴，所述噴嘴和所述支管氣路相連接。本實用新型將惰性氣體引入氣路，在刷架底部形成隔離空氣的惰性氣體氣簾，在集電環與碳刷是相對運動中，由于惰性氣體隔離了氧氣，集電環與碳刷間的打火氧化反應得到抑制，并對碳刷局部進行冷卻，能夠解決發電機集電環與碳刷在高速運行中出現的打火問題。
【專利說明】 具有惰性氣體保護功能的碳刷架
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種勵磁系統，具體說，涉及一種具有惰性氣體保護功能的碳刷架。
【背景技術】
[0002]在工業發電系統中，采用刷勵磁的發電機需要碳刷將轉子所需的勵磁電流引入至轉子集電環，通過集電環將電流送入轉子線圈，滿足發電機的激磁要求，并通過調節勵磁電流來滿足發電系統的無功輸出，穩定機端電壓。
[0003]碳刷由刷架固定于發電機外機殼，垂直于集電環安裝，碳刷裝入刷架后，通過安裝于刷架上的壓簧使碳刷能夠與集電環緊密接觸。刷架一般采用銅質材料制作，兩邊開口，一側嵌有碳刷支桿，上部可安裝壓簧，適當改變壓簧長度，使碳刷作用在滑環上的壓力大小適中，壓簧壓力保證碳刷與集電環緊密接觸的靈敏度要求。將勵磁電流通過碳刷金屬辮引入轉子系統。能否將勵磁電流可靠的引入轉子系統對發電機的穩定運行是至關重要的部分。發電機組一旦出現勵磁電流丟失，將會出現嚴重失磁現象，造成機組停車。
[0004]目前工業發電系統使用的碳刷架只起到對碳刷的支撐作用，在發電機的實際運行過程中，碳刷與集電環存在不同程度的打火現象，這是由于電機電樞反應及碳刷與集電環存在機械摩擦發熱造成的，也是現有技術無法解決的技術問題。打火現象造成集電環的逐步燒蝕和加劇碳刷的磨損，需定期對集電環檢修，縮短了發電機的運行周期，很大程度影響了發電機的有效發電量。
實用新型內容
[0005]本實用新型所解決的技術問題是提供一種具有惰性氣體保護功能的碳刷架，能夠解決發電機集電環與碳刷在高速運行中出現的打火問題。
[0006]技術方案如下:
[0007]—種具有惰性氣體保護功能的碳刷架，包括刷架本體，在所述刷架本體內部設置有導氣主氣路和支管氣路，所述導氣主氣路和所述支管氣路相連接，所述支管氣路延伸至所述刷架本體的底部；所述刷架本體的側壁上開有氣體接口，所述氣體接口和所述導氣主氣路相連接；所述刷架本體的底部設置有噴嘴，所述噴嘴和所述支管氣路相連接。
[0008]進一步:所述支管氣路的管徑為所述導氣主氣路管徑的2/3。
[0009]進一步:所述刷架本體上設置有壓簧卡槽和定位安裝孔。
[0010]進一步:所述刷架本體內部設置有至少二個支管氣路，所述刷架本體的底部設置有至少兩個噴嘴，所述噴嘴均勻分布在所述刷架本體的底部。
[0011]與現有技術相比，本實用新型的技術效果包括:
[0012]1、本實用新型延長了發電機組的運行周期，以一臺15兆瓦的發電機組計算，一年增加運行周期8天，按一度電0.4元計算，可創造經濟效益115.2萬元。
[0013]2、本實用新型將惰性氣體引入氣路，在刷架底部形成隔離空氣的惰性氣體氣簾，在集電環與碳刷是相對運動中，由于惰性氣體隔離了氧氣，集電環與碳刷間的打火氧化反應得到抑制，并對碳刷局部進行冷卻，能夠解決發電機集電環與碳刷在高速運行中出現的打火問題，杜絕了集電環的燒蝕問題，并可解決在防爆區域使用有刷勵磁這一技術難題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型中發電機勵磁碳刷架的正視圖；
[0015]圖2是本實用新型中發電機勵磁碳刷架的側視圖；
[0016]圖3是本實用新型中發電機勵磁碳刷架的仰視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面參考附圖和優選實施例，對本實用新型技術方案作詳細說明。
[0018]如圖1所示，是本實用新型中發電機勵磁碳刷架的正視圖；如圖2所示，是本實用新型中發電機勵磁碳刷架的側視圖；如圖3所示，是本實用新型中發電機勵磁碳刷架的仰視圖。
[0019]具有惰性氣體保護功能的碳刷架的結構包括:刷架本體1、定位安裝孔2、氣體接口 3、導氣主氣路4、壓簧卡槽5、噴嘴6。
[0020]刷架本體I上部設置有定位安裝孔2，定位安裝孔2用于碳刷架的安裝定位。刷架本體I為銅質材料，根據不同的碳刷尺寸進行制作，以滿足碳刷放入刷架后能夠緊密配合，厚度為約為2.0-2.5_左右。定位安裝孔2主要用于將刷架本體I安裝于發電機外機殼上，以保證碳刷能夠垂直安裝于集電環的表面。
[0021]刷架本體I的側壁上開有氣體接口 3，氣體接口 3和導氣主氣路4相連接。
[0022]刷架本體I的側壁上設置有壓簧卡槽5，壓簧卡槽5用于安裝碳刷壓簧，保證碳刷緊密與集電環結合，并在集電環高速運轉時，吸收結合面的局部震動。壓簧卡槽5用于安裝壓簧，保證碳刷緊密與集電環結合，并在集電環高速運轉時，吸收結合面的局部震動。
[0023]刷架本體I內部設置有導氣主氣路4，導氣主氣路4具有多條支管氣路41延伸至刷架本體I的底部。在碳刷架的底部有數個間隔均勻的噴嘴6，噴嘴6連接在支管氣路41上。將壓力為0.2-0.4MPa惰性氣體由惰性氣體接口 3接入至刷架本體上I內部的導氣主氣路4，由導氣主氣路4接入支管氣路41，由噴嘴6排放高速惰性氣體。
[0024]惰性氣體將由刷架本體I底部四周的噴嘴6射出，呈紊流射流。惰性氣體由噴嘴6射出后，在刷架本體I的四周形成隔絕空氣的局部氣簾，保證碳刷與集電環的結合部位沒有氧氣成分存在。支管氣路41的管徑為導氣主氣路4管徑的2/3左右，以保證在惰性氣體噴射過程中有足夠的流速。
[0025]本實用新型應用在工業大型發電機組中，利用排放出高壓惰性氣體在刷架的底部形成的氣簾，阻止了空氣中氧氣參與碳刷的氧化反應，也降低了碳刷與集電環的摩擦熱引起的溫升，解決了碳刷與集電環因為高速摩擦等原因引起的打火問題。
【權利要求】
1.一種具有惰性氣體保護功能的碳刷架，包括刷架本體，其特征在于:在所述刷架本體內部設置有導氣主氣路和支管氣路，所述導氣主氣路和所述支管氣路相連接，所述支管氣路延伸至所述刷架本體的底部；所述刷架本體的側壁上開有氣體接口，所述氣體接口和所述導氣主氣路相連接；所述刷架本體的底部設置有噴嘴，所述噴嘴和所述支管氣路相連接。
2.如權利要求1所述具有惰性氣體保護功能的碳刷架，其特征在于:所述支管氣路的管徑為所述導氣主氣路管徑的2/3。
3.如權利要求1所述具有惰性氣體保護功能的碳刷架，其特征在于:所述刷架本體上設置有壓簧卡槽和定位安裝孔。
4.如權利要求1所述具有惰性氣體保護功能的碳刷架，其特征在于:所述刷架本體內部設置有至少二個支管氣路，所述刷架本體的底部設置有至少兩個噴嘴，所述噴嘴均勻分布在所述刷架本體的底部。
【文檔編號】H02K5/14GK203562869SQ201320737406
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】徐福雄, 李躍彬, 張曉玉, 馮東升 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司