散熱型集電環(huán)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及散熱型集電環(huán)，它包括集電環(huán)本體，集電環(huán)本體自上而下依次包括上集電環(huán)，集電環(huán)支撐板和下集電環(huán)，在上集電環(huán)的上表面設(shè)置有若干第一導(dǎo)風(fēng)葉，下集電環(huán)的下表面設(shè)置有若干第二導(dǎo)風(fēng)葉，第一導(dǎo)風(fēng)葉的安裝軸線與上集電環(huán)該位置的直徑方向的夾角呈0°~45°；第二導(dǎo)風(fēng)葉的安裝軸線與下集電環(huán)該位置的直徑方向的夾角呈0°~45°。發(fā)電機組工作時，第一和第二導(dǎo)風(fēng)葉使集電環(huán)本體周圍的空氣有規(guī)律的運動起來，形成有力的勁風(fēng)。在這個過程中，可以有效的帶走集電環(huán)本體表面熱量，起到降溫目的。還可以帶動碳刷與集電環(huán)本體摩擦產(chǎn)生的碳粉塵，防止碳粉附著堆積在集電環(huán)本體表面，影響絕緣。
【專利說明】散熱型集電環(huán)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種水輪發(fā)電機集電環(huán)本體結(jié)構(gòu)，具體指散熱型集電環(huán)。

【背景技術(shù)】
[0002]集電環(huán)是發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流的承載體，碳刷是與運動件作滑動接觸而形成電連接的一種導(dǎo)電部件。碳刷是用于集電環(huán)上導(dǎo)入導(dǎo)出電流的滑動接觸體。它們是電機的重要組成部件，直接關(guān)系到電站能否長期安全、穩(wěn)定運行。由于集電環(huán)和碳刷是通過相互滑動接觸導(dǎo)通勵磁電流，每個集電環(huán)上分布數(shù)十只碳刷，由于接觸電阻不同、電流分配差異而導(dǎo)致發(fā)熱不均勻。集電環(huán)與碳刷過熱故障中大部分是由于機械摩擦等原因造成。在集電環(huán)上運行時，在其接觸面上會形成一層均勻、適度、穩(wěn)定的氧化膜，這是電機運行良好的主要標(biāo)志之一。因為這層氧化膜的存在，改變了碳刷與集電環(huán)的接觸特性、減少了摩擦、低磨損、延長使用壽命。氧化膜的形成需要一些條件，當(dāng)條件不滿足時，氧化膜無法形成或形成不良，碳刷的氧化膜一般在70°C左右較易形成。傳統(tǒng)的水輪發(fā)電機集電環(huán)結(jié)構(gòu)沒有強化散熱方式，易引起集電環(huán)表面溫度高，不利于氧化膜的形成，無法起到潤滑作用，碳刷磨損將加劇，導(dǎo)致溫度繼續(xù)升高，較高的溫度又增大了接觸電阻，形成惡性循環(huán)。集電環(huán)與碳刷在較高溫度下使用壽命明顯下降，因此急需解決集電環(huán)的散熱問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計的散熱型集電環(huán)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:散熱型集電環(huán)，包括集電環(huán)本體，所述集電環(huán)本體包括上集電環(huán)和下集電環(huán)，在所述上集電環(huán)和下集電環(huán)之間設(shè)有集電環(huán)支撐板，所述集電環(huán)支撐板分別與上集電環(huán)的下表面及下集電環(huán)的上表面間隙配合，在所述上集電環(huán)的上表面設(shè)置有若干第一導(dǎo)風(fēng)葉，下集電環(huán)的下表面設(shè)置有若干第二導(dǎo)風(fēng)葉；所述第一導(dǎo)風(fēng)葉的安裝軸線與上集電環(huán)位于第一導(dǎo)風(fēng)葉在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈0° ^45° ;所述第二導(dǎo)風(fēng)葉的安裝軸線與下集電環(huán)位于第二導(dǎo)風(fēng)葉在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈0° ^45°。
[0005]作為優(yōu)化，所述上集電環(huán)上表面的第一導(dǎo)風(fēng)葉和下集電環(huán)下表面的第二導(dǎo)風(fēng)葉成對設(shè)置，多對第一導(dǎo)風(fēng)葉和第二導(dǎo)風(fēng)葉沿上集電環(huán)和下集電環(huán)周向均勻布設(shè)。
[0006]作為優(yōu)化，所述集電環(huán)支撐板的上表面及下表面設(shè)有若干第三導(dǎo)風(fēng)葉，所述第三導(dǎo)風(fēng)葉的安裝軸線與集電環(huán)支撐板位于第三導(dǎo)風(fēng)葉在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈0°?45°。
[0007]作為優(yōu)化，所述若干第三導(dǎo)風(fēng)葉沿集電環(huán)支撐板周向均勻布設(shè)。
[0008]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0009]1、由于集電環(huán)本體上的安裝螺栓周圍容易積碳，增加導(dǎo)風(fēng)葉后，改變了氣體的流動，能夠?qū)惭b螺栓周圍的積碳吹走，防止積碳。
[0010]2、發(fā)電機組工作時，集電環(huán)本體本身在轉(zhuǎn)動(圖1中順時針方向轉(zhuǎn)動，形成的風(fēng)向如圖2中箭頭所示)第一和第二導(dǎo)風(fēng)葉使集電環(huán)本體周圍的空氣有規(guī)律的運動起來，形成有力的勁風(fēng)。在這個過程中，可以有效的帶走集電環(huán)本體表面熱量，起到降溫的目的。還可以帶動碳刷與集電環(huán)本體摩擦產(chǎn)生的碳粉塵，防止碳粉附著堆積在集電環(huán)表面，影響絕緣，還能使碳粉更容易被其他除塵設(shè)備清除，加強除塵效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為散熱集電環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1A-A處的剖面圖，圖中箭頭方向指氣流方向。
[0013]圖中，上集電環(huán)11，下集電環(huán)12，集電環(huán)支撐板13，第一導(dǎo)風(fēng)葉21，第二導(dǎo)風(fēng)葉22，第三導(dǎo)風(fēng)葉23，碳刷3。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]參見圖1和圖2，散熱型集電環(huán)包括集電環(huán)本體，集電環(huán)本體包括上集電環(huán)11和下集電環(huán)12，在上集電環(huán)11和下集電環(huán)12之間設(shè)有集電環(huán)支撐板13，集電環(huán)支撐板13分別與上集電環(huán)11的下表面及下集電環(huán)12的上表面間隙配合(即集電環(huán)支撐板的上表面與上集電環(huán)的下表面有間隙，集電環(huán)支撐板的下表面與下集電環(huán)的上表面有間隙)，上集電環(huán)11，集電環(huán)支撐板13和下集電環(huán)12通過依次穿過該三者的螺桿連接，在螺桿上集電環(huán)11和下集電環(huán)12的連接處設(shè)有絕緣墊，上集電環(huán)的上表面設(shè)置有若干第一導(dǎo)風(fēng)葉21，下集電環(huán)的下表面設(shè)置有若干第二導(dǎo)風(fēng)葉22，第一導(dǎo)風(fēng)葉21的安裝軸線與上集電環(huán)11位于第一導(dǎo)風(fēng)葉21在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈0° ^45° ;第二導(dǎo)風(fēng)葉22的安裝軸線與下集電環(huán)12位于第二導(dǎo)風(fēng)葉22在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈0° ^45°。
[0016]第一導(dǎo)風(fēng)葉的安裝軸線與上集電環(huán)該位置的直徑方向的夾角和第二導(dǎo)風(fēng)葉的安裝軸線與下集電環(huán)該位置的直徑方向的夾角是本實用新型一個非常重要的發(fā)明點，因為一旦該夾角大于45°，那么改變方向后的氣流則不能起到吹走安裝螺栓周圍的積碳的作用，從而也影響了對集電環(huán)本體、碳刷等的散熱效果。
[0017]作為優(yōu)化，為了對上集電環(huán)，下集電環(huán)和碳刷等起到均勻降溫的效果，上集電環(huán)11上表面的第一導(dǎo)風(fēng)葉21和下集電環(huán)下表面12的第二導(dǎo)風(fēng)葉22成對設(shè)置,多對第一導(dǎo)風(fēng)葉21和第二導(dǎo)風(fēng)葉22沿上集電環(huán)11和下集電環(huán)12周向均勻布設(shè)。每對第一導(dǎo)風(fēng)葉21和第二導(dǎo)風(fēng)葉22分別位于上集電環(huán)11上表面和下集電環(huán)12下表面的相應(yīng)位置處。
[0018]作為優(yōu)化，還可以在集電環(huán)支撐板13的上表面及下表面設(shè)置若干第三導(dǎo)風(fēng)葉23，第三導(dǎo)風(fēng)葉23的安裝軸線與集電環(huán)支撐板13位于第三導(dǎo)風(fēng)葉23在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈O° ^45°。
[0019]第三導(dǎo)風(fēng)葉的安裝軸線與集電環(huán)支撐板該位置的直徑方向的夾角也是一個非常重要的發(fā)明點，因為一旦該夾角大于45°，那么改變方向后的氣流則不能起到吹走安裝螺栓周圍的積碳的作用，從而也影響了對集電環(huán)本體、碳刷等的散熱效果。作為優(yōu)化，為了對上集電環(huán)，下集電環(huán)和碳刷等起到均勻降溫的效果，若干第三導(dǎo)風(fēng)葉23沿集電環(huán)支撐板13周向均勻布設(shè)。
[0020]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.散熱型集電環(huán)，包括集電環(huán)本體，其特征在于:所述集電環(huán)本體包括上集電環(huán)(11)和下集電環(huán)(12)，在所述上集電環(huán)(11)和下集電環(huán)(12)之間設(shè)有集電環(huán)支撐板(13)，所述集電環(huán)支撐板(13)分別與上集電環(huán)(11)的下表面及下集電環(huán)(12)的上表面間隙配合，在所述上集電環(huán)(11)的上表面設(shè)置有若干第一導(dǎo)風(fēng)葉(21)，下集電環(huán)(12)的下表面設(shè)置有若干第二導(dǎo)風(fēng)葉(22)； 所述第一導(dǎo)風(fēng)葉(21)的安裝軸線與上集電環(huán)(11)位于第一導(dǎo)風(fēng)葉(21)在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈0° ^45° ;所述第二導(dǎo)風(fēng)葉(22)的安裝軸線與下集電環(huán)(12)位于第二導(dǎo)風(fēng)葉(22)在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈0° ^45°。
2.如權(quán)利要求書I所述的散熱型集電環(huán)，其特征在于:所述上集電環(huán)(11)上表面的第一導(dǎo)風(fēng)葉(21)和下集電環(huán)(12)下表面(12)的第二導(dǎo)風(fēng)葉(22)成對設(shè)置，多對第一導(dǎo)風(fēng)葉(21)和第二導(dǎo)風(fēng)葉(22)沿上集電環(huán)(11)和下集電環(huán)(12)周向均勻布設(shè)。
3.如權(quán)利要求書I或2所述的散熱型集電環(huán)，其特征在于:在所述集電環(huán)支撐板(13)的上表面及下表面設(shè)有若干第三導(dǎo)風(fēng)葉(23);所述第三導(dǎo)風(fēng)葉(23)的安裝軸線與集電環(huán)支撐板(13)位于第三導(dǎo)風(fēng)葉(23)在其上的安裝位置處的直徑方向的夾角呈0° ^45°。
4.如權(quán)利要求書3所述的散熱型集電環(huán)，其特征在于:所述若干第三導(dǎo)風(fēng)葉(23)沿集電環(huán)支撐板(13)周向均勻布設(shè)。
【文檔編號】H02K9/28GK204168067SQ201420461579
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】張宏偉, 張錳軸 申請人:張宏偉