CN212935111U - 一种集电环电动车削工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集电环电动车削工装，包括：用于固定安装在电机集电环室的机板；固定于所述机板的支撑板；设置于所述支撑板的X向电动滑移平台；设置于所述X向电动滑移平台的X向载物平台的Y向电动滑移平台；设置于所述Y向电动滑移平台的Y向载物平台的刀具组合。在本方案中，基于X向电动滑移平台和Y向电动滑移平台的设计，以实现了刀具组合XY向运动的自动化，从而实现了集电环的自动车削；如此一来，使得本方案相对于集电环的人工车削，具有自动化、精度高、效率高和体积小等特点。

Description

一种集电环电动车削工装

技术领域

本实用新型涉及发电机集电环装置技术领域，特别涉及一种集电环电动车削工装。

背景技术

发电机集电环装置主要由集电环转轴、碳刷、刷握、刷架等组成，它将静止励磁电流提供给旋转的发电机转子绕组进行励磁，在整个风电机组稳定运行中起着至关重要的作用。风电机组随着运行时间增长，由于碳刷压簧失效、碳刷卡涩造成集电环拉弧故障时有发生，同时由于碳刷选型不当、碳刷质量问题导致集电环表面出现点蚀，从而导致发电机碳刷用量呈直线递增，集电环拉弧损坏也时有发生，存在较大的安全隐患。

集电环更换工作不仅工作时间长、劳动强度大、危险系数高，同时也造成电量损失。为了提高工作效率和经济性，在机舱内实现发电机集电环损伤修复势在必行。因此，可以通过集电环车削工装来解决上述问题。

在现有的集电环车削工装中，还是以人工车削为主，不仅使得车削精度难以保证，而且还使得车削效率较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种集电环电动车削工装，能够实现了集电环的自动车削；如此一来，使得本方案相对于集电环的人工车削，具有自动化、精度高、效率高和体积小等特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种集电环电动车削工装，包括：

用于固定安装在电机集电环室的机板；

固定于所述机板的支撑板；

设置于所述支撑板的X向电动滑移平台；

设置于所述X向电动滑移平台的X向载物平台的Y向电动滑移平台；

设置于所述Y向电动滑移平台的Y向载物平台的刀具组合。

优选地，所述X向电动滑移平台包括：

固定于所述支撑板的底板；

设置于所述底板的X向导轨机构；所述X向载物平台可滑移设置于所述X向导轨机构；

用于带动所述X向载物平台沿所述X向导轨机构滑移的X向驱动机构。

优选地，所述X向驱动机构包括：皮带驱动机构。

优选地，所述皮带驱动机构包括：

设置于所述底板的主动轮；

设置于所述底板的从动轮；

安装在所述主动轮和所述从动轮之间的皮带；

设置于所述底板，输出端连接于所述主动轮的输入端的X向驱动电机；

一端连接于所述X向载物平台，另一端连接于所述皮带的固定板。

优选地，所述Y向电动滑移平台包括：

设置于所述X向载物平台的Y向导轨机构；所述Y向载物平台可滑移设置于所述Y向导轨机构；

用于带动所述Y向载物平台沿所述Y向导轨机构滑移的Y向驱动机构。

优选地，所述Y向驱动机构包括：螺杆驱动机构。

优选地，所述螺杆驱动机构包括：

可转动设置于所述X向载物平台的螺杆；

与所述螺杆配合的滑移螺母；所述Y向载物平台固定于所述滑移螺母；

设置于所述X向载物平台，输出端连接于所述螺杆输入端的Y向驱动电机。

优选地，所述支撑板、所述X向电动滑移平台、所述Y向电动滑移平台和所述刀具组合均设置于所述机板的同一侧，且均位于所述电机集电环室内。

优选地，所述机板为方框结构；所述支撑板垂直固定于所述机板内框底部的内侧壁。

优选地，所述机板的四角均设有用于同所述电机集电环室的观察口配合的机板安装结构。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的集电环电动车削工装中，基于X向电动滑移平台和Y向电动滑移平台的设计，以实现了刀具组合XY向运动的自动化，从而实现了集电环的自动车削；如此一来，使得本方案相对于集电环的人工车削，具有自动化、精度高、效率高和体积小等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的集电环电动车削工装的结构侧视图；

图2为本实用新型实施例提供的集电环电动车削工装的结构俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的集电环电动车削工装的结构正视图；

图4为本实用新型实施例提供的集电环电动车削工装与电机集电环室的装配图。

其中，1为机板；2为支撑板；3为X向电动滑移平台，31为底板，32为X向导轨机构，33为X向载物平台，34为主动轮，35为从动轮，36为皮带，37为X向驱动电机，38为固定板；4为Y向电动滑移平台，41为Y向导轨机构，42为Y向载物平台，43为螺杆，44为滑移螺母，45为Y向驱动电机；5为刀具组合；6为电机集电环室；7为集电环。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的集电环电动车削工装，如图1所示，包括：

用于固定安装在电机集电环室的机板1；

固定于机板1的支撑板2；

设置于支撑板2的X向电动滑移平台3；

设置于X向电动滑移平台3的X向载物平台33的Y向电动滑移平台4；

设置于Y向电动滑移平台4的Y向载物平台42的刀具组合5。

不难理解的是，本方案基于X向电动滑移平台3和Y向电动滑移平台4，以带动刀具组合5作XY向运动，以使得刀具能够作轴向车削和/或径向车削，以此满足集电环的车削要求。当然，本方案中的刀具组合5的XY向运动的驱动方式，还可以是气力驱动结构或者液压驱动结构，此处不再赘述。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的集电环电动车削工装中，基于X向电动滑移平台和Y向电动滑移平台的设计，以实现了刀具组合XY向运动的自动化，从而实现了集电环的自动车削；如此一来，使得本方案相对于集电环的人工车削，具有自动化、精度高、效率高和体积小等特点。

在本方案中，如图2和图3所示，X向电动滑移平台3包括：

固定于支撑板2的底板31；

设置于底板31的X向导轨机构32；X向载物平台33可滑移设置于X向导轨机构32；其中，为了实现X向滑移更加地平稳，相应地，如图2所示，X向导轨机构32为双导轨结构；另外，为了实现上述两者的可滑移配合，如图3所示，X向载物平台33实质上固定于X向导轨机构32的X向导套；

用于带动X向载物平台33沿X向导轨机构32滑移的X向驱动机构。进一步地，X向驱动机构包括：皮带驱动机构。本方案如此设计，具有结构简单，驱动平稳等特点。

具体地，如图1和图2所示，皮带驱动机构包括：

设置于底板31的主动轮34；

设置于底板31的从动轮35；

安装在主动轮34和从动轮35之间的皮带36；

设置于底板31，输出端连接于主动轮34的X向驱动电机37；

一端连接于X向载物平台33，另一端连接于皮带36的固定板38。即为通过固定板38实现了皮带36与X向载物平台33的联动，进而以便带动X向载物平台33沿着X向导轨机构32运动。在本方案中，通过皮带的驱动方式，实现了X向载物平台33沿X向导轨机构32的滑移，从而以实现了刀具组合5X向运动的自动化。

在本方案中，如图2和图3所示，Y向电动滑移平台4包括：

设置于X向载物平台33的Y向导轨机构41；Y向载物平台42可滑移设置于Y向导轨机构41；其中，为了实现Y向滑移更加地平稳，同样地，如图2所示，Y向导轨机构41也为双导轨结构；另外，Y向载物平台42同样固定于Y向导轨机构41的Y向导套；

用于带动Y向载物平台42沿Y向导轨机构41滑移的Y向驱动机构。进一步地，Y向驱动机构包括：螺杆驱动机构。本方案如此设计，具有驱动平稳，驱动力度大等特点。

具体地，如图1和图2所示，螺杆驱动机构包括：

可转动设置于X向载物平台33的螺杆43；在本方案中，如图2所示，螺杆43的两端分别通过轴承装配于X向载物平台33；

与螺杆43配合的滑移螺母44；Y向载物平台42固定于滑移螺母44；

设置于X向载物平台33，输出端连接于螺杆43的输入端的Y向驱动电机45。进一步地，Y向驱动电机45的输出端通过联轴器连接于螺杆43的输入端，以确保了Y向驱动电机45与螺杆43连接的可靠性。在本方案中，通过螺杆的驱动方式，实现了Y向载物平台42沿Y向导轨机构41的滑移，从而以实现了刀具组合5Y向运动的自动化。当然，为了确保轴向车削和/或径向车削的精度，Y向驱动电机45和X向驱动电机37与可编程步进伺服电机控制器进行连接，以便于实现了刀具组合5XY向运动的精准控制。

为了进一步优化上述技术方案，由于本方案中的工装能够实现自动车削，无需人工在电机集电环室6外操作，以确保了人工的操作安全。如此一来，本工装的结构可以全部内置于电机集电环室，避免工装结构凸出电机集电环室外，以保持电机集电环室的整体外观效果；相应地，如图4所示，支撑板2、X向电动滑移平台3、Y向电动滑移平台4和刀具组合5均设置于机板1的同一侧，且均位于电机集电环室6内。

在本方案中，如图3所示，机板1为方框结构，本方案如此设计，有助于实现了本工装的轻量化设计；另外，支撑板2垂直固定于机板1内框底部的内侧壁，不仅以实现了工装结构的内置式设计，而且还方便了工作人员通过机板1的内框观察电机集电环室6内的车削情况。

具体地，为了实现机板1的便捷安装与固定，相应地，机板1的四角均设有用于同电机集电环室6的观察口配合的机板安装结构。在本方案中，如图3所示，机板1的四角均设有用于同电机集电环室6的观察口配合的机板安装孔。

下面再结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

(1)如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的集电环电动车削工装，包括机板1、支撑板2、X向驱动电机37、X向电动滑移平台3、Y向电动滑移平台4、刀具组合5、Y向驱动电机45。其中，X向电动滑移平台3采用带传动方式，通过电机驱动主动轮带动皮带运动，皮带上的固定板与载物平台连接；Y向电动滑移平台4安装固定在X向电动滑移平台3的载物平台上，采用螺杆驱动方式，电机驱动使螺杆转动从而使载物平台移动；刀具组合5中刀具有三个固定位置，以便实现集电环和接底盘的整体车削，刀具组合5安装固定在Y向滑移平台4的载物平台上；X向驱动电机37、Y向驱动电机45与可编程步进伺服电机控制器连接；

(2)测量集电环整体长度、ABC三相及接地盘的宽度和相互距离，通过步进电机控制器进行编程，对集电环进行粗车削和精车削；

(3)该集电环电动车削工装只需将发电机集电环室的观察口盖板拆除，通过4个M10的固定螺栓进行安装，只需将碳刷从刷握中拿出，无需拆卸碳刷架等装置；

(4)该集电环电动车削工装的刀架组合5可以根据集电环和接地盘的位置进行调节，通过固定螺栓调节刀具的安装位置，以便实现集电环ABC三相的车削，同时亦可以实现对发电机接地盘的车削；

(5)集电环电动车削工装较手动车削工装，车削精度大大提高，工作效率也大幅提升；

(6)车削流程：

1、断开风机底部变频器供电开关，确保主断路器处于分闸状态、直流母排确无电压，断开碳刷磨损监视器电源并验明发电机集电环处确无电压，将发电机主碳刷全部拆除，保留接地碳刷；

2、对发电机集电环室内碳粉及油污进行清理；

3、安装电动车削工装，将刀架角度调整到合适位置；

4、风速6-7m/s为宜，发电机转速保持300r/min；

5、通过控制器编程来实现集电环的自动车削，车削完毕后进行打磨处理至合适粗糙度(新集电环粗糙度为0.75μm-1.25μm；修复的集电环粗糙度小于3.2μm即可)，在车削加工中必须有专人监护，并确保风机急停按钮在可控范围以内；

6、发电机集电环在车削完毕后，集电环室内卫生进行清理，并对发电机转子绝缘进行测量；

7、安装碳刷，并检查碳刷与集电环接触面积是否符合要求，必要时对碳刷进行打磨处理。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种集电环电动车削工装，其特征在于，包括：

用于固定安装在电机集电环室(6)的机板(1)；

固定于所述机板(1)的支撑板(2)；

设置于所述支撑板(2)的X向电动滑移平台(3)；

设置于所述X向电动滑移平台(3)的X向载物平台(33)的Y向电动滑移平台(4)；

设置于所述Y向电动滑移平台(4)的Y向载物平台(42)的刀具组合(5)。

2.根据权利要求1所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述X向电动滑移平台(3)包括：

固定于所述支撑板(2)的底板(31)；

设置于所述底板(31)的X向导轨机构(32)；所述X向载物平台(33)可滑移设置于所述X向导轨机构(32)；

用于带动所述X向载物平台(33)沿所述X向导轨机构(32)滑移的X向驱动机构。

3.根据权利要求2所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述X向驱动机构包括：皮带驱动机构。

4.根据权利要求3所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述皮带驱动机构包括：

设置于所述底板(31)的主动轮(34)；

设置于所述底板(31)的从动轮(35)；

安装在所述主动轮(34)和所述从动轮(35)之间的皮带(36)；

设置于所述底板(31)，输出端连接于所述主动轮(34)的输入端的X向驱动电机(37)；

一端连接于所述X向载物平台(33)，另一端连接于所述皮带(36)的固定板(38)。

5.根据权利要求1所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述Y向电动滑移平台(4)包括：

设置于所述X向载物平台(33)的Y向导轨机构(41)；所述Y向载物平台(42)可滑移设置于所述Y向导轨机构(41)；

用于带动所述Y向载物平台(42)沿所述Y向导轨机构(41)滑移的Y向驱动机构。

6.根据权利要求5所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述Y向驱动机构包括：螺杆驱动机构。

7.根据权利要求6所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述螺杆驱动机构包括：

可转动设置于所述X向载物平台(33)的螺杆(43)；

与所述螺杆(43)配合的滑移螺母(44)；所述Y向载物平台(42)固定于所述滑移螺母(44)；

设置于所述X向载物平台(33)，输出端连接于所述螺杆(43)输入端的Y向驱动电机(45)。

8.根据权利要求1所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述支撑板(2)、所述X向电动滑移平台(3)、所述Y向电动滑移平台(4)和所述刀具组合(5)均设置于所述机板(1)的同一侧，且均位于所述电机集电环室(6)内。

9.根据权利要求1所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述机板(1)为方框结构；所述支撑板(2)垂直固定于所述机板(1)内框底部的内侧壁。

10.根据权利要求9所述的集电环电动车削工装，其特征在于，所述机板(1)的四角均设有用于同所述电机集电环室(6)的观察口配合的机板安装结构。

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