大型同步电机转子集电环在线磨削装置

摘要

本发明公开了一种大型同步电机转子集电环在线磨削装置，即本装置包括底座、可调多层直角挂板架和两个磨石架，底座上平面两侧设有带弧形长槽的侧板，底座上平面上设有两块绝缘槽板并槽板间设有滑槽，带左旋螺孔的滑块位于滑槽内，平行间隔设置的四个直角板和两个绝缘直角板构成可调多层直角挂板架并通过两组螺栓螺母组固定，同时一组螺栓螺母组连接底座侧板，各直角板间设有绝缘套筒和绝缘垫片，两个绝缘直角板间设有右旋关节螺母，左右旋螺杆分别拧于滑块的左旋螺孔内和右旋关节螺母内，两个磨石架分别设于二个直角板上。本装置可在线带电修复同步电机转子集电环，提高了集电环修复的效率，降低修复成本，且保证了同步电机的在线运行。

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型同步电机转子集电环在线磨削装置。

背景技术

在冶金行业中各类轧机、发电机大多采用了同步电机结构，而同步电机的电枢绕组一般在定子上，其励磁绕组在转子上，转子绕组由直流电流励磁，直流励磁电流通过静止的碳刷与旋转的集电环之间的滑动接触而被导入励磁绕组，集电环是作为转子得以引入直流励磁电流的重要部件，其一般采用低碳钢材质制造，然而对于低碳钢集电环，正极集电环上的氧化膜薄，且表面温度和电刷磨损率高于负极集电环，正负极电刷的磨损率通常可以达到5：1，这是因为正极电刷运行在低碳钢集电环上有碳沉积在集电环上，电刷与集电环接触点的温度高于钢的熔点，造成在一瞬间内有小的钢熔点存在，低碳钢产生硬化现象，其表面硬度由于碳与铁、锰元素的反应，组成非常硬的碳化物，该碳化物常用于切割刀具，因此电刷在使用过程中会发生化学和物理反应，由于导电点在不断变化，使得电刷下面的集电环表面变得比正常的粗糙，从而致使接触电压降低以及较高的摩擦。当集电环表面磨损到一定程度，电刷与集电环之间的导电性能势必大幅下降从而影响同步电机运转，严重时还会出现火花，放炮等现象。通常集电环磨损影响同步电机运行时，需将同步电机解体后将电机转子运送至磨削设备，以对集电环实施修复；显然集电环的常规修复费时费力，严重降低了修复效率，提高了修复成本，且影响同步电机的在线运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型同步电机转子集电环在线磨削装置，本装置无需解体同步电机，可在线带电修复同步电机转子集电环，提高了集电环修复的效率，降低修复成本，且保证了同步电机的在线运行。

为解决上述技术问题，本发明大型同步电机转子集电环在线磨削装置包括底座、可调多层直角挂板架和两个磨石架；

其中，所述底座包括空心框架、上绝缘槽板、下绝缘槽板、滑块和两块侧板，所述空心框架设有上平面和下平面，所述空心框架下平面四角分别设有安装通孔，所述两块侧板分别垂直设于所述空心框架上平面两侧，所述侧板前侧开有通孔、后侧设于弧形长槽，所述上绝缘槽板和下绝缘槽板通过螺栓设于所述空心框架上平面，所述上绝缘槽板和下绝缘槽板居中沿前后方向分别开有长槽，所述滑块位于所述上绝缘槽板的长槽和下绝缘槽板的长槽构成的滑槽内并沿滑槽移动，所述滑块中心设有左旋螺孔；

其中，所述可调多层直角挂板架包括第一直角板、第二直角板、第三直角板、第四直角板、第一绝缘直角板、第二绝缘直角板、右旋关节螺母、左右旋螺杆、若干绝缘套筒、若干绝缘垫圈、两根螺杆、第一螺栓螺母组和第二螺栓螺母组，所述第一直角板、第二直角板、第一绝缘直角板、第二绝缘直角板、第三直角板、第四直角板依次平行间隔布置并各锐角处分别设有通孔，所述若干绝缘套筒和若干绝缘垫圈分别设于所述各直角板的各通孔之间，所述第一螺栓螺母组的螺栓分别穿入各直角板上端通孔、各绝缘套筒和各绝缘垫圈并通过螺母紧固，所述第二螺栓螺母组的螺栓分别穿入所述底座两块侧板前侧通孔、各直角板下端通孔、各绝缘套筒和各绝缘垫圈并通过螺母紧固，所述两根螺杆分别设于所述第一直角板和第四直角板外侧并位于所述底座两块侧板后侧的弧形长槽内，所述两根螺杆上分别拧有螺母，所述右旋关节螺母固定设于所述第一绝缘直角板与第二绝缘直角板之间，所述左右旋螺杆分别拧于所述底座滑块的左旋螺孔内和右旋关节螺母内；

其中，所述磨石架包括底板、矩形框、磨石、弹簧和顶板，所述底板中间段设有若干卡槽，所述矩形框设于所述底板顶端，所述磨石设于所述矩形框内，所述顶板设有卡钩并通过卡钩垂直固定于所述底板的某一卡槽上，所述弹簧设于所述磨石与顶板之间，所述两个磨石架的底板通过螺栓分别设于所述第二直角板和第三直角板上并分别位于第二直角板与第一绝缘直角板之间和第三直角板与第二绝缘直角板之间。

进一步，上述底座的上绝缘槽板和下绝缘槽板的长槽构成的滑槽是鸽尾槽。

进一步，上述两个磨石架底板分别垂直所述第二直角板的斜边和第三直角板的斜边。    

由于本发明大型同步电机转子集电环在线磨削装置采用了上述技术方案，即本装置包括底座、可调多层直角挂板架和两个磨石架，底座上平面两侧设有带弧形长槽的侧板，底座上平面上设有两块绝缘槽板并槽板间设有滑槽，带左旋螺孔的滑块位于滑槽内，平行间隔设置的四个直角板和两个绝缘直角板构成可调多层直角挂板架并通过两组螺栓螺母组固定，同时一组螺栓螺母组连接底座侧板，各直角板间设有绝缘套筒和绝缘垫片，两个绝缘直角板间设有右旋关节螺母，左右旋螺杆分别拧于滑块的左旋螺孔内和右旋关节螺母内，两个磨石架分别设于二个直角板上，磨石位于底板顶端的矩形框内，顶板通过卡钩固定于底板的卡槽上，弹簧位于磨石与顶板之间。本装置无需解体同步电机，可在线带电修复同步电机转子集电环，提高了集电环修复的效率，降低修复成本，且保证了同步电机的在线运行。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明大型同步电机转子集电环在线磨削装置的结构示意图，

图2为图1的后视图，

图3为图1的侧视图，

图4为图1的俯视图，

图5为本装置的立体图，

图6为本装置中磨石架的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示，本发明大型同步电机转子集电环在线磨削装置包括底座、可调多层直角挂板架和两个磨石架；

其中，所述底座包括空心框架11、上绝缘槽板14、下绝缘槽板15、滑块19和两块侧板18，所述空心框架11设有上平面12和下平面13，所述空心框架11下平面13四角分别设有安装通孔52，所述两块侧板18分别垂直设于所述空心框架11上平面12两侧，所述侧板18前侧开有通孔、后侧设于弧形长槽51，所述上绝缘槽板14和下绝缘槽板15通过螺栓16设于所述空心框架11上平面12，所述上绝缘槽板14和下绝缘槽板15居中沿前后方向分别开有长槽，所述滑块19位于所述上绝缘槽板14的长槽和下绝缘槽板15的长槽构成的滑槽17内并沿滑槽17移动，所述滑块19中心设有左旋螺孔；

其中，所述可调多层直角挂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、第一绝缘直角板25、第二绝缘直角板26、右旋关节螺母42、左右旋螺杆43、若干绝缘套筒29、若干绝缘垫圈41、两根螺杆44、第一螺栓螺母组27和第二螺栓螺母组28，所述第一直角板21、第二直角板22、第一绝缘直角板25、第二绝缘直角板26、第三直角板23、第四直角板24依次平行间隔布置并各锐角处分别设有通孔，所述若干绝缘套筒29和若干绝缘垫圈41分别设于所述各直角板的各通孔之间，所述第一螺栓螺母组27的螺栓分别穿入各直角板上端通孔、各绝缘套筒和各绝缘垫圈并通过螺母紧固，所述第二螺栓螺母组28的螺栓分别穿入所述底座两块侧板18前侧通孔、各直角板下端通孔、各绝缘套筒和各绝缘垫圈并通过螺母紧固，所述两根螺杆44分别设于所述第一直角板21和第四直角板24外侧并位于所述底座两块侧板18后侧的弧形长槽51内，所述两根螺杆44上分别拧有螺母45，所述右旋关节螺母42固定设于所述第一绝缘直角板25与第二绝缘直角板26之间，所述左右旋螺杆43分别拧于所述底座滑块19的左旋螺孔内和右旋关节螺母42内；

其中，所述磨石架包括底板31、矩形框32、磨石33、弹簧34和顶板35，所述底板31中间段设有若干卡槽37，所述矩形框32设于所述底板31顶端，所述磨石33设于所述矩形框32内，所述顶板35设有卡钩36并通过卡钩36垂直固定于所述底板31的某一卡槽上，所述弹簧34设于所述磨石33与顶板35之间，所述两个磨石架的底板31通过螺栓38分别设于所述第二直角板22和第三直角板23上并分别位于第二直角板22与第一绝缘直角板25之间和第三直角板23与第二绝缘直角板26之间。

进一步，为使滑块可靠滑行，上述底座的上绝缘槽板14和下绝缘槽板15的长槽构成的滑槽17是鸽尾槽。

进一步，为使磨石可靠抵靠电机集电环，上述两个磨石架底板31分别垂直所述第二直角板22的斜边和第三直角板23的斜边。

在同步电机转子集电环修复时，将本装置通过底座下平面的安装通孔固定设于电机转子集电环一侧，电机转子集电环另一侧通过原有的直流碳刷架向转子内线圈供电，在电机正常带电运转的情况下，利用电机转子原有的旋转动力使电机转子旋转，此时松开第一直角板和第四直角板外侧螺杆上的螺母，拧动左右旋螺杆，右旋关节螺母带动可调多层直角挂板架以第二螺栓螺母组的螺栓为转轴向前倾斜旋转，同时第一直角板和第四直角板外侧螺杆在底座两侧板的弧形长槽内滑动，起到导向的作用，底座滑块在上绝缘槽板与下绝缘槽板之间的滑槽内向前位移，以调整磨石架与电机转子集电环的圆切角，直至设于可调多层直角挂板架上的两个磨石架的磨石分别抵靠至电机转子的正负集电环上，拧紧底座上平面两块侧板螺杆上的螺母以固定可调多层直角挂板架的倾斜角度，此时磨石架上的磨石即可对电机转子的正负集电环进行在线磨削修复。

本装置通过设置若干绝缘套筒、绝缘垫圈、上下绝缘槽板以及绝缘直角板使得两个磨石架之间完全绝缘，避免磨削过程中电机转子正负集电环间的短路；同时针对不同间距的电机转子正负集电环，可以调整可调多层直角挂板架各直角板之间的绝缘垫片和绝缘套筒以使两个磨石架的间距与电机转子正负集电环的间距匹配，方便实施不同间距电机转子正负集电环的磨削修复；磨石架上的磨石依靠弹簧顶推，弹簧预压缩量的变换可以实现磨削力大小的调整，弹簧不同预压缩量的调节可以通过顶板卡于底板不同的卡槽上实现。

在电机集电环开始出现磨损的初期，通过本装置即可实现在线带电磨削电机集电环，最终使电机集电环重新恢复原有的表面光洁度，使得电机能够一如既往的稳定运转，克服了电机集电环磨损后需解体修复的缺陷，提高了集电环修复的效率，降低修复成本，且保证了同步电机的在线运行。