本實用新型屬于發(fā)電機(jī)組設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種發(fā)電機(jī)組的集電環(huán)裝置，具體涉及一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置。

背景技術(shù)：

水輪發(fā)電機(jī)的集電環(huán)裝置由集電環(huán)支架（或轉(zhuǎn)軸）、集電環(huán)和電刷裝置組成。集電環(huán)固定在轉(zhuǎn)軸或者集電環(huán)支架上，經(jīng)電纜或銅排與勵磁繞組連接。電刷裝置則固定在刷桿座支架或外罩或上蓋板等結(jié)構(gòu)件上。

在水輪發(fā)電機(jī)的設(shè)計中，由于集電環(huán)和電刷的位置受空間位置的限制，通?？紤]采用雙環(huán)的結(jié)構(gòu)。為了防止碳粉引起“正”“負(fù)”環(huán)短路，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，一般采用平絕緣墊圈來防止環(huán)間的爬電現(xiàn)象產(chǎn)生。水輪發(fā)電機(jī)的工作環(huán)境比較潮濕，而且在發(fā)電機(jī)的機(jī)艙內(nèi)有粉塵的存在，這就造成了環(huán)間的爬電現(xiàn)象的產(chǎn)生。

大容量水輪發(fā)電機(jī)勵磁電流較大，集電環(huán)和電刷由于電氣損耗產(chǎn)生的熱量較大；高轉(zhuǎn)速水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，集電環(huán)和電刷由于摩擦產(chǎn)生的機(jī)械損耗較大。這兩種類型的水輪發(fā)電機(jī)的集電環(huán)裝置如果散熱條件不足，容易造成集電環(huán)表面灼傷，碳刷打火等問題，對于集電環(huán)和碳刷的使用壽命以及機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行都會產(chǎn)生不利的影響。

如國家專利公開號為：CN203608037U，名稱為：一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置的實用新型專利公開了一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置，包括集電環(huán)、集電環(huán)套、碳刷握、碳刷、碳刷架、導(dǎo)電板及導(dǎo)電環(huán)罩；其中，所述集電環(huán)設(shè)置在碳刷架內(nèi)側(cè)，所述集電環(huán)本體中部設(shè)置有集電環(huán)套，所述碳刷架安裝在導(dǎo)電板上，所述碳刷架上裝有碳刷握；所述碳刷握內(nèi)安裝有碳刷及彈簧；所述導(dǎo)電環(huán)罩安裝在集電環(huán)外面。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置。采用本實用新型，解決了現(xiàn)有大容量、高轉(zhuǎn)速水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置由于發(fā)熱量較大、散熱不足造成集電環(huán)表面灼傷，碳刷打火等問題，提高了集電環(huán)和碳刷的使用壽命縮短，增強(qiáng)了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置，包括集電裝置和電刷裝置，其特征在于：所述集電裝置上設(shè)置有集電環(huán)，所述電刷裝置設(shè)置在集電環(huán)外側(cè)，所述電刷裝置的一側(cè)設(shè)置有第一電刷；另一側(cè)設(shè)置有第二電刷，所述第一電刷與第二電刷是相對錯開布置的，且第一電刷和第二電刷分別與集電環(huán)相接觸。

所述第一電刷與第二電刷是相對錯開布置的具體是指：第一電刷的頂部位于第二電刷的底部下方，或者第一電刷的底部位于第二電刷的頂部上方。

所述第一電刷與集電環(huán)相接觸面的寬度與第二電刷與集電環(huán)相接觸面的寬度之和不大于所述集電環(huán)的寬度。

所述集電裝置的外側(cè)設(shè)置有吸塵罩，所述吸塵罩通過管路與吸塵裝置相連接。

所述集電裝置包括：集電環(huán)支架、集電環(huán)支架軸、集電環(huán)和集電環(huán)固定軸，所述集電裝置上設(shè)置有集電環(huán)支架，所述集電環(huán)支架通過螺栓鉚接在底座上，所述集電環(huán)支架上設(shè)置有集電環(huán)支架軸，所述集電環(huán)固定軸設(shè)置在所述集電環(huán)支架軸上，所述集電環(huán)套接在集電環(huán)固定軸上。

所述集電環(huán)固定軸上套接有絕緣環(huán)，所述絕緣環(huán)上方設(shè)置有第一絕緣塊和第二絕緣塊，所述集電環(huán)設(shè)置在第一絕緣塊與第二絕緣塊之間。

所述集電環(huán)固定軸上設(shè)置有至少根拉緊螺栓，所述集電環(huán)、絕緣環(huán)、第一絕緣塊和第二絕緣塊通過所述拉緊螺栓固定在所述集電環(huán)固定軸上。

所述集電環(huán)支架軸上設(shè)置有可繞集電環(huán)支架軸旋轉(zhuǎn)的徑向葉片。

所述徑向葉片的外側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口擋板。

本實用新型的工作原理：

集電環(huán)支架上設(shè)置的徑向葉片在機(jī)組運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓，形成風(fēng)路流過集電環(huán)和電刷，冷卻集電環(huán)和電刷；集電環(huán)支架上下進(jìn)風(fēng)口設(shè)置進(jìn)風(fēng)口擋板，提高了進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速，集電環(huán)支架和集電環(huán)之間設(shè)置了絕緣環(huán)和絕緣塊，保證足夠?qū)Φ亟^緣和爬電距離的同時，提高了集電環(huán)和電刷處的風(fēng)速；集電環(huán)上的電刷采用高低布置，通過兩層布置，使得集電環(huán)和電刷摩擦產(chǎn)生的熱量更加分散，集電環(huán)的溫度分布更均勻，避免局部溫度過高，灼傷集電環(huán)；電刷裝置上安裝吸塵罩，吸塵罩通過管道與吸塵裝置相連，吸塵裝置形成一定的負(fù)壓，使得風(fēng)路的流量更大，流速更快。本實用新型通過這一系列的創(chuàng)新設(shè)計極大提高了集電環(huán)和電刷與空氣的換熱效率，降低集電環(huán)和電刷的溫度，提高集電環(huán)和電刷的使用壽命，增強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時風(fēng)路的形成有利于磨損產(chǎn)生的粉塵排出集電環(huán)裝置，提高機(jī)組清潔度。

本實用新型的有益效果：

1.集電環(huán)支架上設(shè)置的徑向葉片在機(jī)組運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓，形成風(fēng)路，集電環(huán)支架上下進(jìn)風(fēng)口設(shè)置進(jìn)風(fēng)口擋板，提高了進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速，集電環(huán)支架和集電環(huán)之間設(shè)置了絕緣環(huán)和絕緣塊，保證足夠?qū)Φ亟^緣和爬電距離的同時，提高了集電環(huán)和電刷處的風(fēng)速，更好冷卻集電環(huán)和電刷；

2.本實用新型在與集電環(huán)接觸的電刷裝置上對電刷進(jìn)行了錯落布置，即第一電刷與第二電刷錯落設(shè)置在電刷裝置上，當(dāng)集電環(huán)與電刷相接觸發(fā)電的時候，使得集電環(huán)和電刷摩擦產(chǎn)生的熱量不會局部過大，避免局部溫度過高，使得集電環(huán)的溫度分布更均勻，灼傷集電環(huán)。

3.電刷裝置上安裝吸塵罩，吸塵罩通過管道與吸塵裝置相連，吸塵裝置形成一定的負(fù)壓，使得風(fēng)路的流量更大，流速更快，更好冷卻集電環(huán)和電刷。

4.本實用新型通過這一系列的創(chuàng)新設(shè)計極大提高了集電環(huán)和電刷與空氣的換熱效率，降低集電環(huán)和電刷的溫度，提高集電環(huán)和電刷的使用壽命，增強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時風(fēng)路的形成有利于磨損產(chǎn)生的粉塵排出集電環(huán)裝置，提高機(jī)組清潔度。

附圖標(biāo)記

1、集電裝置.2、集電環(huán)支架. 201、集電環(huán)支架軸.3、進(jìn)風(fēng)口擋板.4、絕緣塊.5、集電環(huán).501、集電環(huán)固定軸.6、絕緣環(huán).7、絕緣塊.8、拉緊螺桿.9、螺栓.10、電刷裝置.11、吸塵裝置.121、第一電刷.121、第二電刷.13、吸塵罩.14、徑向葉片.15、管道。

附圖說明

圖1為本實用新型的集電環(huán)裝置示意圖；

圖2為本實用新型的風(fēng)路示意圖；

圖3為集電環(huán)支架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為電刷裝置位置示意圖；

圖5-圖6為電刷錯落高低布置示意圖。

具體的實施方式：

實施例1：

一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置，包括集電裝置1和電刷裝置10，其特征在于：所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)5，所述電刷裝置10設(shè)置在集電環(huán)5外側(cè)，所述電刷裝置10的一側(cè)設(shè)置有第一電刷121；另一側(cè)設(shè)置有第二電刷122，所述第一電刷121與第二電刷122 是相對錯開布置的，且第一電刷121和第二電刷122分別與集電環(huán)5相接觸。

所述第一電刷121與第二電刷122是相對錯開布置的具體是指：第一電刷121的頂部位于第二電刷122的底部下方，或者第一電刷121的底部位于第二電刷122的頂部上方。

所述第一電刷121與集電環(huán)5相接觸面的寬度與第二電刷122與集電環(huán)5相接觸面的寬度之和不大于所述集電環(huán)5的寬度。

所述集電裝置1的外側(cè)設(shè)置有吸塵罩13，所述吸塵罩13通過管路15與吸塵裝置11相連接。

實施例2：

一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置，包括集電裝置1和電刷裝置10，其特征在于：所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)5，所述電刷裝置10設(shè)置在集電環(huán)5外側(cè)，所述電刷裝置10的一側(cè)設(shè)置有第一電刷121；另一側(cè)設(shè)置有第二電刷122，所述第一電刷121與第二電刷122 是相對錯開布置的，且第一電刷121和第二電刷122分別與集電環(huán)5相接觸。

所述第一電刷121與第二電刷122是相對錯開布置的具體是指：第一電刷121的頂部位于第二電刷122的底部下方，或者第一電刷121的底部位于第二電刷122的頂部上方。

所述第一電刷與集電環(huán)5相接觸面的寬度與第二電刷122與集電環(huán)5相接觸面的寬度之和不大于所述集電環(huán)5的寬度。

所述集電裝置1的外側(cè)設(shè)置有吸塵罩13，所述吸塵罩13通過管路15與吸塵裝置11相連接。

所述集電裝置1包括：集電環(huán)支架2、集電環(huán)支架軸201、集電環(huán)5和集電環(huán)固定軸501，所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)支架2，所述集電環(huán)支架2通過螺栓9鉚接在底座上，所述集電環(huán)支架2上設(shè)置有集電環(huán)支架軸201，所述集電環(huán)固定軸501設(shè)置在所述集電環(huán)支架軸201上，所述集電環(huán)5套接在集電環(huán)固定軸501上。

實施例3：

一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置，包括集電裝置1和電刷裝置10，其特征在于：所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)5，所述電刷裝置10設(shè)置在集電環(huán)5外側(cè)，所述電刷裝置10的一側(cè)設(shè)置有第一電刷121；另一側(cè)設(shè)置有第二電刷122，所述第一電刷121與第二電刷122 是相對錯開布置的，且第一電刷121和第二電刷122分別與集電環(huán)5相接觸。

所述第一電刷121與第二電刷122是相對錯開布置的具體是指：第一電刷121的頂部位于第二電刷122的底部下方，或者第一電刷121的底部位于第二電刷122的頂部上方。

所述第一電刷121與集電環(huán)5相接觸面的寬度與第二電刷122與集電環(huán)5相接觸面的寬度之和不大于所述集電環(huán)5的寬度。

所述集電裝置1的外側(cè)設(shè)置有吸塵罩13，所述吸塵罩13通過管路15與吸塵裝置11相連接。

所述集電裝置1包括：集電環(huán)支架2、集電環(huán)支架軸201、集電環(huán)5和集電環(huán)固定軸501，所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)支架2，所述集電環(huán)支架2通過螺栓9鉚接在底座上，所述集電環(huán)支架2上設(shè)置有集電環(huán)支架軸201，所述集電環(huán)固定軸501設(shè)置在所述集電環(huán)支架軸201上，所述集電環(huán)5套接在集電環(huán)固定軸501上。

所述集電環(huán)固定軸501上套接有絕緣環(huán)6，所述絕緣環(huán)6上方設(shè)置有第一絕緣塊4和第二絕緣塊7，所述集電環(huán)5設(shè)置在第一絕緣塊4與第二絕緣塊7之間。

實施例4：

一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置，包括集電裝置1和電刷裝置10，其特征在于：所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)5，所述電刷裝置10設(shè)置在集電環(huán)5外側(cè)，所述電刷裝置10的一側(cè)設(shè)置有第一電刷121；另一側(cè)設(shè)置有第二電刷122，所述第一電刷121與第二電刷122 是相對錯開布置的，且第一電刷121和第二電刷122分別與集電環(huán)5相接觸。

所述第一電刷121與第二電刷122是相對錯開布置的具體是指：第一電刷121的頂部位于第二電刷122的底部下方，或者第一電刷121的底部位于第二電刷122的頂部上方。

所述第一電刷121與集電環(huán)5相接觸面的寬度與第二電刷122與集電環(huán)5相接觸面的寬度之和不大于所述集電環(huán)5的寬度。

所述集電裝置1的外側(cè)設(shè)置有吸塵罩13，所述吸塵罩13通過管路15與吸塵裝置11相連接。

所述集電裝置1包括：集電環(huán)支架2、集電環(huán)支架軸201、集電環(huán)5和集電環(huán)固定軸501，所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)支架2，所述集電環(huán)支架2通過螺栓9鉚接在底座上，所述集電環(huán)支架2上設(shè)置有集電環(huán)支架軸201，所述集電環(huán)固定軸501設(shè)置在所述集電環(huán)支架軸201上，所述集電環(huán)5套接在集電環(huán)固定軸501上。

所述集電環(huán)固定軸501上套接有絕緣環(huán)6，所述絕緣環(huán)6上方設(shè)置有第一絕緣塊4和第二絕緣塊7，所述集電環(huán)5設(shè)置在第一絕緣塊4與第二絕緣塊7之間。

所述集電環(huán)固定軸501上設(shè)置有至少3根拉緊螺栓8，所述集電環(huán)5、絕緣環(huán)6、第一絕緣塊4和第二絕緣塊7通過所述拉緊螺栓8固定在所述集電環(huán)固定軸501上。

實施例5：

一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置，包括集電裝置1和電刷裝置10，其特征在于：所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)5，所述電刷裝置10設(shè)置在集電環(huán)5外側(cè)，所述電刷裝置10的一側(cè)設(shè)置有第一電刷121；另一側(cè)設(shè)置有第二電刷122，所述第一電刷121與第二電刷122 是相對錯開布置的，且第一電刷121和第二電刷122分別與集電環(huán)5相接觸。

所述第一電刷121與第二電刷122是相對錯開布置的具體是指：第一電刷121的頂部位于第二電刷122的底部下方，或者第一電刷121的底部位于第二電刷122的頂部上方。

所述第一電刷121與集電環(huán)5相接觸面的寬度與第二電刷122與集電環(huán)5相接觸面的寬度之和不大于所述集電環(huán)5的寬度。

所述集電裝置1的外側(cè)設(shè)置有吸塵罩13，所述吸塵罩13通過管路15與吸塵裝置11相連接。

所述集電裝置1包括：集電環(huán)支架2、集電環(huán)支架軸201、集電環(huán)5和集電環(huán)固定軸501，所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)支架2，所述集電環(huán)支架2通過螺栓9鉚接在底座上，所述集電環(huán)支架2上設(shè)置有集電環(huán)支架軸201，所述集電環(huán)固定軸501設(shè)置在所述集電環(huán)支架軸201上，所述集電環(huán)5套接在集電環(huán)固定軸501上。

所述集電環(huán)固定軸501上套接有絕緣環(huán)6，所述絕緣環(huán)6上方設(shè)置有第一絕緣塊4和第二絕緣塊7，所述集電環(huán)5設(shè)置在第一絕緣塊4與第二絕緣塊7之間。

所述集電環(huán)固定軸501上設(shè)置有至少3根拉緊螺栓8，所述集電環(huán)5、絕緣環(huán)6、第一絕緣塊4和第二絕緣塊7通過所述拉緊螺栓8固定在所述集電環(huán)固定軸501上。

所述集電環(huán)支架軸201上設(shè)置有可繞集電環(huán)支架軸201旋轉(zhuǎn)的徑向葉片14。

實施例6：

一種水輪發(fā)電機(jī)集電環(huán)裝置，包括集電裝置1和電刷裝置10，其特征在于：所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)5，所述電刷裝置10設(shè)置在集電環(huán)5外側(cè)，所述電刷裝置10的一側(cè)設(shè)置有第一電刷121；另一側(cè)設(shè)置有第二電刷122，所述第一電刷121與第二電刷122 是相對錯開布置的，且第一電刷121和第二電刷122分別與集電環(huán)5相接觸。

所述第一電刷121與第二電刷122是相對錯開布置的具體是指：第一電刷121的頂部位于第二電刷122的底部下方，或者第一電刷121的底部位于第二電刷122的頂部上方。

所述第一電刷121與集電環(huán)5相接觸面的寬度與第二電刷122與集電環(huán)5相接觸面的寬度之和不大于所述集電環(huán)5的寬度。

所述集電裝置1的外側(cè)設(shè)置有吸塵罩13，所述吸塵罩13通過管路15與吸塵裝置11相連接。

所述集電裝置1包括：集電環(huán)支架2、集電環(huán)支架軸201、集電環(huán)5和集電環(huán)固定軸501，所述集電裝置1上設(shè)置有集電環(huán)支架2，所述集電環(huán)支架2通過螺栓9鉚接在底座上，所述集電環(huán)支架2上設(shè)置有集電環(huán)支架軸201，所述集電環(huán)固定軸501設(shè)置在所述集電環(huán)支架軸201上，所述集電環(huán)5套接在集電環(huán)固定軸501上。

所述集電環(huán)固定軸501上套接有絕緣環(huán)6，所述絕緣環(huán)6上方設(shè)置有第一絕緣塊4和第二絕緣塊7，所述集電環(huán)5設(shè)置在第一絕緣塊4與第二絕緣塊7之間。

所述集電環(huán)固定軸501上設(shè)置有至少3根拉緊螺栓8，所述集電環(huán)5、絕緣環(huán)6、第一絕緣塊4和第二絕緣塊7通過所述拉緊螺栓8固定在所述集電環(huán)固定軸501上。

所述集電環(huán)支架軸201上設(shè)置有可繞集電環(huán)支架軸201旋轉(zhuǎn)的徑向葉片14。

所述徑向葉片14的外側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口擋板3。

本實用新型的工作原理：

集電環(huán)支架2上設(shè)置的徑向葉片14在機(jī)組運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓，形成風(fēng)路流過集電環(huán)5和電刷12，冷卻集電環(huán)5和電刷12；集電環(huán)支架2上下進(jìn)風(fēng)口設(shè)置進(jìn)風(fēng)口擋板3，提高了進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速，集電環(huán)支架2和集電環(huán)5之間設(shè)置了絕緣環(huán)6和絕緣塊7，保證足夠?qū)Φ亟^緣和爬電距離的同時，提高了集電環(huán)5和電刷12處的風(fēng)速；集電環(huán)5上的電刷12采用高低布置，通過兩層布置，使得集電環(huán)5和電刷12摩擦產(chǎn)生的熱量更加分散，集電環(huán)5的溫度分布更均勻，避免局部溫度過高，灼傷集電環(huán)5；電刷裝置10上安裝吸塵罩13，吸塵罩13通過管道15與吸塵裝置11相連，吸塵裝置11形成一定的負(fù)壓，使得風(fēng)路的流量更大，流速更快。本實用新型通過這一系列的創(chuàng)新設(shè)計極大提高了集電環(huán)5和電刷12與空氣的換熱效率，降低集電環(huán)5和電刷12的溫度，提高集電環(huán)5和電刷12的使用壽命，增強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時風(fēng)路的形成有利于磨損產(chǎn)生的粉塵排出集電環(huán)裝置，提高機(jī)組清潔度。

本實用新型的有益效果：

1.集電環(huán)支架上設(shè)置的徑向葉片在機(jī)組運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓，形成風(fēng)路，集電環(huán)支架上下進(jìn)風(fēng)口設(shè)置進(jìn)風(fēng)口擋板，提高了進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速，集電環(huán)支架和集電環(huán)之間設(shè)置了絕緣環(huán)和絕緣塊，保證足夠?qū)Φ亟^緣和爬電距離的同時，提高了集電環(huán)和電刷處的風(fēng)速，更好冷卻集電環(huán)和電刷；

2.本實用新型在與集電環(huán)接觸的電刷裝置上對電刷進(jìn)行了高低的布置，即相鄰兩組電刷之間的高度不在同一水平面上，當(dāng)集電環(huán)與電刷相接觸發(fā)電的時候，使得集電環(huán)和電刷摩擦產(chǎn)生的熱量均勻，更加分散，使得集電環(huán)的溫度分布更均勻，避免局部溫度過高，灼傷集電環(huán)。

3.電刷裝置上安裝吸塵罩，吸塵罩通過管道與吸塵裝置相連，吸塵裝置形成一定的負(fù)壓，使得風(fēng)路的流量更大，流速更快，更好冷卻集電環(huán)和電刷。

4.本實用新型通過這一系列的創(chuàng)新設(shè)計極大提高了集電環(huán)和電刷與空氣的換熱效率，降低集電環(huán)和電刷的溫度，提高集電環(huán)和電刷的使用壽命，增強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時風(fēng)路的形成有利于磨損產(chǎn)生的粉塵排出集電環(huán)裝置，提高機(jī)組清潔度。