[发明专利]具有用于滑环的灰尘收集器的刷块

说明书

一种用于滑环的灰尘收集器，包括形成凹形收集空间的由绝缘材料制成的主体，并且进一步包括用于将灰尘收集器附接至刷块或刷保持器套筒的至少一个附接构件。

技术领域

本发明涉及在电力传输装置(例如，滑环或旋转接头)中使用的用于滑环刷和刷保持器的灰尘收集器、具有灰尘收集器的滑环刷和刷保持器以及具有灰尘收集器的用于保持刷的刷块。

背景技术

滑环用于在机器(例如，风力发电站、CT扫描仪或发电机)的旋转部件之间传输电力。其中，主要由导电材料(例如，碳)构成的刷在由导电材料制成的旋转圆柱形轨道上滑动。这种轨道的常用材料是钢或黄铜。

美国专利8,829,761B2公开了一种包含在管道内的刷块。由风扇产生通过管道的强制气流，灰尘颗粒被收集在过滤器中。该实施方式比较复杂且昂贵，因此优选地使用于具有大量刷并且包含大的碳材料总质量的大型刷块中。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种简单、成本有效的用于收集来自滑环的灰尘和碎屑的构件。此外，维护应当容易且成本有效。

在独立权利要求中描述了该问题的解决方案。从属权利要求涉及本发明的进一步改进。

从现有技术已知具有用于多个刷的中央灰尘收集装置。根据本发明，灰尘在各个独立的刷处被收集。这样更有效，并且避免了灰尘对其他部件的污染，因为灰尘在靠近产生灰尘的地方被收集。由于滑环组件中存在的灰尘较少，特别是滑动轨道上存在的灰尘较少，因此相关电气安全标准要求的不同电位的轨道和刷保持器之间的最小气隙和爬电距离更容易维持。

一般而言，灰尘和碎屑(为了简单，本文简称为灰尘)具有跟随重力并落到地面的倾向。可能有其他力(例如，来自旋转鼓的摩擦力)使颗粒加速进入旋转方向。旋转也可能产生或多或少的湍流空气流，该湍流空气流可以驱使颗粒进入旋转方向。许多长期试验已经表明，仍然有相当量的颗粒落向地面。因此，灰尘颗粒经过刷的方向在各位置之间是不同的。当在侧部位置处时，颗粒来自一侧，在底部位置的颗粒来自顶部。在顶部位置处，颗粒直接落在模块上并且不容易收集。

在一实施例中，用于滑环刷或者滑环刷保持器的灰尘收集器包括可以由绝缘材料(例如，塑料材料)制成的主体。灰尘收集器形成至少一个由灰尘收集边缘部形成的灰尘收集空间。灰尘收集器可以具有至少一个附接构件，该附接构件用于将灰尘收集器附接至刷块或刷保持器套筒。灰尘收集器的边缘部可以具有圆柱形或锥形形状。优选地，灰尘收集边缘部具有凹形形状，该凹形形状简化了灰尘的保持。附接构件可以是至少一个夹具或一对夹具，优选地用以将灰尘收集器夹持至刷保持器，最优选地用以将灰尘收集器夹持至刷保持器的套筒处。

灰尘收集器可以有不同的实施例。第一类型可以用于安装在滑环组件的底部位置处，具有形成收集空间的圆形收集边缘部，该收集空间优选地包围刷保持器，使得没有灰尘能沿着灰尘保持器向下落。

另一类型可以被优化用于安装在滑环组件的侧部位置处。这种灰尘收集器可以具有凹形侧壁。侧壁可以仅仅覆盖刷保持器的圆周的一部分，例如180度的圆弧段。侧壁也可以覆盖整个圆弧，因而具有中空圆柱形状。优选的是，灰尘收集器形成平行于刷保持器的开放通道，则使得空气流可以沿该通道通过。

通用类型可以包括圆形侧壁和封闭底部，优选地位于夹具的区域处。该实施例可以在底部位置处、在侧部位置处以及在中间使用。缺点是空间消耗略高。

虽然优选的是凹形壁基本上为弧形的，但是具有多个拐角的角状设计将具有相同的效果并且落入本文所示的实施例的范围中。

由塑料材料制成的灰尘收集器可以通过3D打印或者注射模制制造。塑料灰尘收集器在其使用中非常灵活，因为它们不会降低部件之间的绝缘性。可替代地，灰尘收集器可以包括金属。

在实施例中，至少一个灰尘收集器附接到至少一个用于保持刷的刷保持器。