[发明专利]组合式冷却和灰尘排出装置及方法

说明书

本发明涉及组合式冷却和磨屑颗粒除去系统(1)，以及用于提供冷却，和除去机电机器的刷(2)和滑环(3)之间的接触区域(4)中的磨屑颗粒的方法，系统(1)包括用于容纳刷(2)且具有适于面向滑环(3)的前开口(15)的通路、具有用于将气态介质(100)至少部分地吹送到朝前开口(15)附近的自由空间(6)的方向中的出口(16a,16b)的至少一个供应管(13a,13b)，以及具有用于从自由空间(6)吸出气态介质和磨屑颗粒的入口(17)开口的至少一个抽吸管(14)。为了拾取磨屑颗粒(104)并且提供足够冷却，自由空间(6)与涡流室(21a,21b)合并，用于生成在系统(1)的操作中携带磨屑颗粒(104)的气态介质(100)的涡流(106)。

技术领域

本发明涉及一种用于机电机器的组合式冷却和磨屑颗粒除去系统、包括组合式冷却和磨屑颗粒除去系统的机电机器设备，以及用于提供冷却和除去机电机器设备中的磨屑颗粒的方法。

背景技术

机电机器通常是机械地连接于燃气涡轮或蒸汽涡轮(涡轮发电机)的轴的旋转电机，如，同步发电机，或机械地连接于水力涡轮(水力发电机)的轴的同步发电机，或异步发电机，或同步或异步电动机，或其它类型的机电机器。

大体上，机电机器包括滑环，以及在相应的接触区域中接触滑环的刷。在操作中，刷和滑环经受机械磨损。由于刷通常包括碳，故它们由于磨屑而损耗。磨屑引起尤其是碳颗粒的形成，其趋于通过形成碳尘而污染机电机器。碳尘可潜在地导致机器故障。

现有技术提出了借助于设计成至少部分吸收上升的碳尘的抽吸装置来除去刷处的碳尘。此外，存在根据现有技术的磨屑除去系统，其包括位于抽吸装置旁边的清洁刷。然而，这些已知的磨屑除去系统都不能完全满足除去碳尘的需要。

作为先前的解决方案，本申请的申请人发明了An Abrasion Removal System，其在欧洲专利申请NO. EP 15 290 080.9中描述，其内容通过引用全部并入本文中。用于从电机的刷除去磨屑的该磨屑除去系统具有围绕刷的空间布置的壳体、将气态介质吹送到壳体中的供应源，以及用于将磨屑吸出壳体的抽吸系统。

现有技术的系统的另外的实例可在德国专利申请公开NO. DE 10 2012 203 098和美国专利NO. US 3,486,055中找到。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增强的磨屑除去系统。具体而言，本发明针对刷与滑环之间的接触区域的冷却的改进。重要的是控制该区域中的温度，以便允许稳定的铜绿形成在滑环的表面上。铜绿有助于延长刷和滑环的寿命。此外，本发明的目的在于具体通过降低系统的成本和复杂性来大体改进用于组合式磨屑颗粒除去和冷却的系统的性能。

这些目的由如本文中公开和描述的组合式冷却和磨屑颗粒除去系统、机电机器设备以及用于提供冷却和除去磨屑颗粒的方法来解决。

根据第一方面，用于提供冷却和除去机电机器的刷和滑环之间的接触区域中的磨屑颗粒的、根据本发明的组合式冷却和磨屑颗粒除去系统解决这些目的，其中，系统优选地包括用于容纳刷且优选地具有适于面向滑环的前开口的通路。作为优选，系统包括布置成将气态介质或流体流朝滑环的面引导的至少一个导管。

在现有技术文献DE 10 2012 203 098和US 3,486,055中公开的系统中，气态介质引导横跨多个滑环的面。本发明实现磨屑颗粒的更有效的收集和更好的冷却。通过朝滑环的面引导气态介质流，磨屑颗粒可容纳在前开口附近的本文中称为自由空间的容积中。有利地，本发明防止如现有技术中出现的磨屑颗粒横跨许多滑环的扩散。

为了改进磨屑颗粒从滑环的表面的除去，导管可布置成增大流过导管的气态介质或流体的速度。

组合的冷却和磨屑颗粒除去系统可包括至少一个供应管。供应管可具有用于将气态介质至少部分地吹送或引导到朝自由空间的方向中的出口。