CN112139825A - 一种大型电机集电环在线车磨装置 - Google Patents

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雷金刚
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Abstract

一种大型电机集电环在线车磨装置,包括了支架装置、轴向进给传动装置和车磨装置；所述支架装置包括了调节固定支架和安装平台；所述轴向进给传动装置包括了基座、直线导轨、滚柱丝杠、控制电机和轴向滑座;所述车磨装置包括了刀架固定基座、刀架给进调节装置、刀架和刀具;所述支架装置通过调节固定支架固定安装在电机设备基座上，或通过安装平台直接固定安装在电机基座上；所述轴向进给传动装置通过基座调节固定安装在支架装置的安装平台上；所述车磨装置通过刀架固定基座调节固定安装在轴向进给传动装置的轴向滑座上。有益效果是：无需对电机集电环进行拆除，将此处电机外壳拆开即可，避免了高额的电机维修拆装成本，提高了维修效率和生产效益。

Description

一种大型电机集电环在线车磨装置
技术领域
本发明属于机加工技术领域，具体涉及一种大型电机集电环在线车磨装置。
背景技术
在大型电机作业过程中，碳刷结构抵在集电环上，随着转子的旋转，长时间作用下，碳刷与集电环的接触面会出现磨损，这个磨损会随着工作时间越来越严重，并且磨损越严重，碳刷与集电环的接触在工作过程中就越容易出现打火现象，此时必须停止作业，对电机集电环进行维修。然而，大型电机,例如大型汽轮机设备，每次维修时拆装要求高、难度大，必须委托具备专业资质的维修公司对设备进行拆除，然后返厂进行维修，维修费用上百万，相当昂贵。汽轮机集电环工作面的损伤是不可避免的正常运行损伤，较为常见，一旦需要维修，就会停止工作好久，给生产效益带来了很大的损失。为了降低大型电机的维修成本，避免拆装返厂维修造成的效率低、维修费用高等问题，提高大型电机集电环工作面的在线维修技术意义重大。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述电机集电环维修难度高、成本高和效率低的问题，提供一种能够在线维修大型电机集电环的车磨装置。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是利用电机壳体基座设置与集电环配合安装的车磨装置工装结构，使车磨装置能够完成与集电环工作面对刀加工作业，利用电机自身盘车装置带动集电环旋转作业，与车磨装置上的刀具进给作业配合完成对集电环工作面的车磨修复。
包括了工装基座、轴向传动机构和车磨装置；工装基座利用电机外壳工装结构固定在电机上，并调节设置与电机集电环轴向平行；轴向传动机构为丝杠传动机构，配置安装在工装基座上，丝杠与电机集电环轴向平行设置；车磨装置配置安装在工装基座上，并与丝杠传动配合，能够通过轴向传动机构控制沿丝杠传动方向轴向移动，车磨装置上设置有与丝杠轴向垂直设置的调节进给刀架，通过调节进给刀架与电机集电环工作面对刀，利用轴向传动机构带动车磨装置沿轴向进给，从而实现对电机集电环工作面的在线车磨加工作业。包含的具体技术方案如下：
本发明大型电机集电环在线车磨装置, 包括了支架装置、轴向进给传动装置和车磨装置；所述支架装置包括了调节固定支架和安装平台，安装平台水平设置，调节固定支架固定安装在安装平台底部；所述轴向进给传动装置包括了基座、直线导轨、滚柱丝杠、控制电机和轴向滑座，基座水平布设，沿基座水平方向定固定设置有两根平行的直线导轨，两根直线导轨之间安装设置有一根平行设置滚柱丝杠，沿直线导轨上活动配置安装有轴向滑座，轴向滑座与滚柱丝杠传动配合安装，沿基座端部固定设置控制电机，控制电机与滚柱丝杠固定传动连接；所述车磨装置包括了刀架固定基座、刀架给进调节装置、刀架和刀具，刀架固定基座水平设置，刀架给进调节装置和刀架配置安装在刀架固定基座上，通过刀架给进调节装置能够调节传动刀架沿刀架固定基座水平直线移动，刀具固定安装在刀架上；所述支架装置通过调节固定支架固定安装在电机设备基座上，或通过安装平台直接固定安装在电机基座上；所述轴向进给传动装置通过基座调节固定安装在支架装置的安装平台上，滚柱丝杠与电机设备集电环轴向平行设置；所述车磨装置通过刀架固定基座调节固定安装在轴向进给传动装置的轴向滑座上，刀架给进调节装置传动方向与滚柱丝杠轴向垂直设置。
所述基座上设置有轴座和电机托架，轴座包含了两只分别设置基座上直线导轨安装位置的两端，电机托架靠其中一只轴座外侧固定设置；滚柱丝杠通过轴座固定安装在基座上，控制电机通过电机托架固定安装在基座上。
所述滚柱丝杠与控制电机工作轴通过联轴器固定传动连接。
所述轴向滑座滑座包括了基板、滑套和丝杠装配连接座，基板水平设置，滑套和丝杠连接座固定布设在基板底部；轴向滑座滑座通过滑套与直线导轨配置安装，通过丝杠装配连接座与滚柱丝杠传动配置安装，通过基板固定安装车磨装置。
所述控制电机为伺服控制电机。
所述刀架固定基座上设置有直线滑槽结构，刀架给进调节装置包括了给进活动板和给进调节杆，给进活动板配置安装在直线滑槽中，给进调节杆固定配置安装在刀架固定基座上并与给进活动板传动配合安装，通过给进调节杆可以控制给进活动板沿刀架固定基座的直线滑槽进给作业。
所述刀架固定安装在刀架给进调节装置的给进活动板上。
所述给进调节杆配置安装有传动装置，可以是控制传动电机或人工摇杆传动。
所述刀架上刀具的高度位置与电机设备集电环轴心线水平设置。
本发明的有益效果是：无需对电机集电环进行拆除，将此处电机外壳拆开即可，避免了高额的电机维修拆装成本；工装结构简单，利用现有普通工装加工技术即可生产组装完成，生产成本低；操作方便，利用电机自身壳体工装安装定位，调整刀具至与电机集电环轴向平行对位即可加工作业；车磨加工进给量可以根据维修需求控制调整，加工精确，能够使电机集电环完美修复；大幅度降低了电机集电环的维修成本，提高了生产效益。
附图说明
附图1为本发明的整体结构工装示意图；
附图2为本发明的侧面结构工装示意图；
附图3为本发明的在线作业轴向工装平面结构示意图；
附图4为本发明的在线作业纵向工装剖面结构示意图；
附图中：支架装置1、调节固定支架11、安装平台12、轴向进给传动装置2、基座21、轴座211、电机托架212、直线导轨22、滚柱丝杠23、控制电机24、轴向滑座25、基板251、滑套252和丝杠装配连接座253、车磨装置3、刀架固定基座31、刀架给进调节装置32、给进活动板321、给进调节杆322、刀架33、刀具34、电机基座4、集电环5。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案结合实施例进行详细的描述。
如附图1-4所示的本发明大型电机集电环在线车磨装置, 包括了支架装置1、轴向进给传动装置2和车磨装置3；所述支架装置1包括了调节固定支架11和安装平台12，安装平台12水平设置，调节固定支架11固定安装在安装平台12底部；所述轴向进给传动装置2包括了基座21、直线导轨22、滚柱丝杠23、控制电机24和轴向滑座25，基座21水平布设，沿基座21水平方向定固定设置有两根平行的直线导轨22，两根直线导轨22之间安装设置有一根平行设置滚柱丝杠23，沿直线导轨22上活动配置安装有轴向滑座25，轴向滑座25与滚柱丝杠23传动配合安装，沿基座21端部固定设置控制电机24，控制电机24与滚柱丝杠23固定传动连接；所述车磨装置3包括了刀架固定基座31、刀架给进调节装置32、刀架33和刀具34，刀架固定基座31水平设置，刀架给进调节装置32和刀架33配置安装在刀架固定基座31上，通过刀架给进调节装置32能够调节传动刀架33沿刀架固定基座31水平直线移动，刀具34固定安装在刀架33上；所述支架装置1通过调节固定支架11固定安装在电机设备基座上，或通过安装平台12直接固定安装在电机基座4上；所述轴向进给传动装置2通过基座21调节固定安装在支架装置1的安装平台12上，滚柱丝杠23与电机设备集电环5轴向平行设置；所述车磨装置3通过刀架固定基座31调节固定安装在轴向进给传动装置2的轴向滑座25上，刀架给进调节装置32传动方向与滚柱丝杠23轴向垂直设置。
所述基座21上设置有轴座211和电机托架212，轴座211包含了两只分别设置基座21上直线导轨22安装位置的两端，电机托架212靠其中一只轴座211外侧固定设置；滚柱丝杠23通过轴座211固定安装在基座21上，控制电机24通过电机托架212固定安装在基座21上。
所述滚柱丝杠23与控制电机24工作轴通过联轴器固定传动连接。
所述轴向滑座滑座25包括了基板251、滑套252和丝杠装配连接座253，基板251水平设置，滑套252和丝杠连接座253固定布设在基板251底部；轴向滑座滑座25通过滑套252与直线导轨22配置安装，通过丝杠装配连接座253与滚柱丝杠23传动配置安装，通过基板251固定安装车磨装置3。
所述控制电机24为伺服控制电机。
所述刀架固定基座31上设置有直线滑槽结构，刀架给进调节装置32包括了给进活动板321和给进调节杆322，给进活动板321配置安装在直线滑槽中，给进调节杆322固定配置安装在刀架固定基座31上并与给进活动板321传动配合安装，通过给进调节杆322可以控制给进活动板321沿刀架固定基座31的直线滑槽进给作业。
所述刀架33固定安装在刀架给进调节装置32的给进活动板321上。
所述给进调节杆322配置安装有传动装置，可以是控制传动电机或人工摇杆传动。
所述刀架33上刀具34的高度位置与电机设备集电环5轴心线水平设置。
实施例：
结合附图1-4所示，本发明大型电机集电环在线车磨装置在电机设备上的工装过程及对集电环的修复原理：
1）如附图4所示，本发明上述所记载的技术方案，支架装置1通过调节固定支架11固定安装在电机基座4上，将安装平台12沿集电环5轴向侧方平行布设，当电机基座4处集电环5外部基座壳体较高且高度合适的情况下，可以直接将安装平台12安装固定在基座壳体上，以便于轴向进给传动装置2能够安装到合适高度。
2）如附图3所示布设轴向进给传动装置2，将基座21调节安装固定到安装平台12上，利用千分尺测试使滚柱丝杠23与集电环5轴心线或轴面平行设置，使同轴度达到规定误差范围，确保滚柱丝杠23带动轴向滑座25沿直线导轨22进给过程中，轴向滑座25与集电环5加工面始终处于等距离平行状态。
3）调节固定安装车磨装置3，使刀架固定基座31的直线滑槽与滚柱丝杠23轴向垂直设置，以保证刀架给进调节装置32的给进活动板321在给进调节杆322带动进给过程中进给方向与集电环5加工面垂直，从而保证刀架33上的刀具34在进给过程中对切削厚度的精准控制；安装时配合调整支架装置1的安装平台12高度以及轴向进给传动装置2的基座21高度，使车磨装置3的刀具34高度与集电环5轴心高度保持一致，通过刀架给进调节装置32将刀具34的加工刀面抵在集电环5加工面的轴向侧端上。
4）根据上述过程完成对刀后，利用电机设备自带的盘车装置，带动集电环5旋转作业，通过控制电机24设置滚柱丝杠23转速，从而控制轴向滑座25沿滚柱丝杠23轴向的进给速度，在轴向滑座25进给过程中，车磨装置3上的刀具34从集电环5轴面一端沿轴向车削作业到另外一端，完成对集电环5磨损面的维修作业。根据集电环5的磨损情况以及车削效果，可以通过操作调节车磨装置3的给进调节杆322的进给量，控制车削厚度，给进调节杆322配置有摇杆，可以手动进给调整，精确度要求高时，配置伺服电机，通过控制参数设置给进调节杆322的进给量，从而精确控制切削量。
5）根据上述作业完成对集电环5工作面的车削后，可以将刀具34换成模具，安装上述作业方式对集电环5工作面进行打磨，使集电环5工作面达到工作标准。
6）车磨作业完成后，将本装置从电机设备上拆除即可，整个加工过程不需要拆除集电环5，在设备现场既能完成对集电环5的修复作业，加工精准且效率高，解决了以往电机集电环维修作业拆装困难造成的成本高和效率低的问题。

Claims (8)

1.一种大型电机集电环在线车磨装置,其特征在于：包括了支架装置、轴向进给传动装置和车磨装置；所述支架装置包括了调节固定支架和安装平台，安装平台水平设置，调节固定支架固定安装在安装平台底部；所述轴向进给传动装置包括了基座、直线导轨、滚柱丝杠、控制电机和轴向滑座，基座水平布设，沿基座水平方向定固定设置有两根平行的直线导轨，两根直线导轨之间安装设置有一根平行设置滚柱丝杠，沿直线导轨上活动配置安装有轴向滑座，轴向滑座与滚柱丝杠传动配合安装，沿基座端部固定设置控制电机，控制电机与滚柱丝杠固定传动连接；所述车磨装置包括了刀架固定基座、刀架给进调节装置、刀架和刀具，刀架固定基座水平设置，刀架给进调节装置和刀架配置安装在刀架固定基座上，通过刀架给进调节装置能够调节传动刀架沿刀架固定基座水平直线移动，刀具固定安装在刀架上；所述支架装置通过调节固定支架固定安装在电机设备基座上，或通过安装平台直接固定安装在电机基座上；所述轴向进给传动装置通过基座调节固定安装在支架装置的安装平台上，滚柱丝杠与电机设备集电环轴向平行设置；所述车磨装置通过刀架固定基座调节固定安装在轴向进给传动装置的轴向滑座上，刀架给进调节装置传动方向与滚柱丝杠轴向垂直设置。
2.如权利要求1所述的大型电机集电环在线车磨装置,其特征在于：所述基座上设置有轴座和电机托架，轴座包含了两只分别设置基座上直线导轨安装位置的两端，电机托架靠其中一只轴座外侧固定设置；滚柱丝杠通过轴座固定安装在基座上，控制电机通过电机托架固定安装在基座上。
3.如权利要求1所述的大型电机集电环在线车磨装置,其特征在于：所述滚柱丝杠与控制电机工作轴通过联轴器固定传动连接。
4.如权利要求1所述的大型电机集电环在线车磨装置,其特征在于：所述轴向滑座滑座包括了基板、滑套和丝杠装配连接座，基板水平设置，滑套和丝杠连接座固定布设在基板底部；轴向滑座滑座通过滑套与直线导轨配置安装，通过丝杠装配连接座与滚柱丝杠传动配置安装，通过基板固定安装车磨装置。
5.如权利要求1所述的大型电机集电环在线车磨装置,其特征在于：所述控制电机为伺服控制电机。
6.如权利要求1所述的大型电机集电环在线车磨装置,其特征在于：所述刀架固定基座上设置有直线滑槽结构，刀架给进调节装置包括了给进活动板和给进调节杆，给进活动板配置安装在直线滑槽中，给进调节杆固定配置安装在刀架固定基座上并与给进活动板传动配合安装，通过给进调节杆可以控制给进活动板沿刀架固定基座的直线滑槽进给作业，刀架固定安装在刀架给进调节装置的给进活动板上。
7.如权利要求6所述的大型电机集电环在线车磨装置,其特征在于：所述给进调节杆配置安装有传动装置，可以是控制传动电机或人工摇杆传动。
8.如权利要求1所述的大型电机集电环在线车磨装置,其特征在于：所述刀架上刀具的高度位置与电机设备集电环轴心线水平设置。
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