專利名稱：一種集電器監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及封閉式帶有高速回轉(zhuǎn)功能的電氣設(shè)備領(lǐng)域，特別是指一種集電器監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
集電器在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于碳 刷磨損或者機(jī)械振動(dòng)等原因?qū)е录娖鹘佑|面之間出現(xiàn)間隙，并引發(fā)電火花，如果不能及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，可能出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。目前對(duì)集電器的監(jiān)測(cè)方法主要有1)對(duì)碳刷磨損程度的檢測(cè)，該方法主要采用的是接觸式檢測(cè)。其原理是通過(guò)在碳刷兩邊安裝有信號(hào)刷，信號(hào)刷與輸電導(dǎo)軌之間有一定間隙，當(dāng)碳刷磨損后信號(hào)刷接觸到輸電導(dǎo)軌而帶電，該電信號(hào)傳遞給指示燈或蜂鳴器而報(bào)警，該監(jiān)測(cè)方法的缺陷是采用接觸式檢測(cè)技術(shù)，碳粉容易附著在輸電導(dǎo)軌上，影響檢測(cè)精度；2)對(duì)集電器旋轉(zhuǎn)偏心的監(jiān)測(cè)，該方法主要是采用壓力檢測(cè)方法。但該監(jiān)測(cè)方法的缺陷是當(dāng)應(yīng)變片發(fā)生故障，更換非常麻煩；而且采用壓力檢測(cè)集電器旋轉(zhuǎn)偏心，不容易矯正。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種集電器監(jiān)測(cè)裝置，該監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)檢測(cè)碳刷與銅環(huán)之間的火花狀態(tài)來(lái)確定集電器的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型提出一種一種集電器監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括外筒、及設(shè)置于所述外筒內(nèi)的碳刷和銅環(huán)、光電傳感器及控制器；所述光電傳感器與所述外筒的內(nèi)壁相連接，用于檢測(cè)碳刷和銅環(huán)之間的火花信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；所述控制器與所述光電傳感器電連接，用于接收所述光電傳感器轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)；所述電信號(hào)用于確定所述集電器的工作狀態(tài)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括第一支架和第二支架，所述第一支架與所述外筒的內(nèi)壁固定連接，所述第二支架與所述第一支架固定連接，所述光電傳感器安裝在所述第二支架上。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括顯示裝置，所述顯示裝置與所述控制器電連接，所述顯示裝置用于顯示所述集電器的工作狀態(tài)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置與所述控制器電連接，異常情況時(shí)所述報(bào)警裝置報(bào)警，所述異常情況為所述光電傳感器采集的火花信號(hào)超過(guò)報(bào)警值。進(jìn)一步地，所述報(bào)警裝置為指示燈或蜂鳴器。進(jìn)一步地，所述光電傳感器至少為一個(gè)。進(jìn)一步地，所述至少一個(gè)光電傳感器對(duì)稱布置于所述銅環(huán)的兩側(cè)。進(jìn)一步地，所述第一支架與所述外筒上均設(shè)置有連接孔，所述第一支架與所述外筒通過(guò)穿過(guò)所述連接孔的螺栓連接。進(jìn)一步地，所述第二支架上設(shè)置有連接孔，所述光電傳感器穿過(guò)所述連接孔并通過(guò)螺母與所述第二支架連接。[0013]本實(shí)用新型通過(guò)非接觸式的光電傳感器來(lái)采集集電器的碳刷和銅環(huán)之間的火花狀態(tài)，通過(guò)火花狀態(tài)檢測(cè)出碳刷磨損、集電器偏心等故障，檢測(cè)精度高，維修方便。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實(shí)用新型集電器監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型集電器監(jiān)測(cè)裝置的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實(shí)用新型集電器監(jiān)測(cè)裝置的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本實(shí)用新型集電器監(jiān)測(cè)裝置的實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本實(shí)用新型集電器監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。實(shí)施例I :如圖2所示，本實(shí)施例中的集電器監(jiān)測(cè)裝置包括光電傳感器3和控制器4，光電傳感器3和控制器4電連接。集電器的結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括外筒14、碳刷I和銅環(huán)2，碳刷I和銅環(huán)2設(shè)置在外筒14內(nèi)，光電傳感器3固定在外筒14的內(nèi)壁上，用于采集碳刷I和銅環(huán)2之間的火花次數(shù)、火花狀態(tài)及強(qiáng)度，并通過(guò)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?？刂破?通過(guò)電纜屏蔽線4與光電傳感器3電連接，接收光電傳感器3轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，并通過(guò)該電信號(hào)判斷集電器的工作狀態(tài)。本實(shí)施例通過(guò)第一支架10和第二支架11將光電傳感器3固定在外筒14的內(nèi)壁上，如圖I所示，第一支架10和外筒14上均設(shè)置有連接孔13，螺栓穿過(guò)第一支架10和外筒14上的連接孔將二者固定連接。第二支架11上也設(shè)置有連接孔，光電傳感器3穿過(guò)該連接孔并通過(guò)螺母12與第二支架11固定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，具體操作時(shí)將光電傳感器3與外筒14固定連接即可，連接方式多樣。實(shí)施例2 本實(shí)施例在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上又包括一顯示裝置5,如圖3所示,顯示裝置5與控制器7電連接，用于顯示集電器的工作狀態(tài)。集電器的工作狀態(tài)包括正常工作狀態(tài)和異常工作狀態(tài)。實(shí)施例3 本實(shí)施例在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上又包括一報(bào)警裝置6，如圖4所示，報(bào)警裝置6與控制器7電連接。光電傳感器3采集碳刷I和銅環(huán)2之間的火花狀態(tài)及強(qiáng)度，并通過(guò)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?？刂破?用于接收光電傳感器轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部的專家系統(tǒng)對(duì)表示火花數(shù)據(jù)的電信號(hào)進(jìn)行分析，得出相應(yīng)的臨界點(diǎn)，當(dāng)控制器7實(shí)時(shí)采集的火花信號(hào)達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)，控制器7發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制報(bào)警裝置6進(jìn)行報(bào)警，提示工作人員及時(shí)更換碳刷1，同時(shí)顯示裝置5實(shí)時(shí)顯示集電器的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型中的監(jiān)測(cè)裝置還可以具有自鎖功能，如圖5所示，控制器7通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8與集電器9相連接，控制器7通過(guò)內(nèi)部程序控制回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8的起動(dòng)與停止，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8帶動(dòng)集電器9旋轉(zhuǎn)。當(dāng)報(bào)警裝置6發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，控制器7輸出一控制信號(hào)，使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8停止工作，進(jìn)而帶動(dòng)集電器9暫時(shí)停止工作。以上各實(shí)施例中光電傳感器3對(duì)稱布置于銅環(huán)2兩側(cè),對(duì)火花信號(hào)進(jìn)行全方位檢測(cè)。光電傳感器3只要能夠?qū)鸹ㄐ盘?hào)監(jiān)測(cè)即可，數(shù)量至少為一個(gè)，優(yōu)選為四個(gè)。報(bào)警裝置 達(dá)到報(bào)警的目的即可，指示燈或蜂鳴器為優(yōu)選方案。本實(shí)用新型采用光電傳感器檢測(cè)碳刷磨損，當(dāng)碳刷I磨損至一定程度后與銅環(huán)2之間會(huì)有間隙，這樣碳刷I與銅環(huán)2之間會(huì)產(chǎn)生火花，當(dāng)火花數(shù)在單位時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定頻率時(shí)，即可判斷碳刷已磨損至需要更換的程度。本實(shí)用新型還可以通過(guò)光電傳感器檢測(cè)集電器旋轉(zhuǎn)偏心，當(dāng)集電器旋轉(zhuǎn)偏心后也會(huì)造成碳刷I與銅環(huán)2之間出現(xiàn)間隙，進(jìn)而產(chǎn)生電火花，通過(guò)監(jiān)測(cè)電火花來(lái)確定集電器旋轉(zhuǎn)是否偏心。 本實(shí)用新型中的監(jiān)測(cè)裝置并不限于對(duì)集電器的監(jiān)測(cè)，也可用于對(duì)滑觸器等裝置的監(jiān)測(cè)。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種集電器監(jiān)測(cè)裝置，所述集電器包括外筒(14)、及設(shè)置于所述外筒(14)內(nèi)的碳刷(I)和銅環(huán)(2)，其特征在于，還包括光電傳感器(3)及控制器(7)； 所述光電傳感器(3)與所述外筒(14)的內(nèi)壁相連接，用于檢測(cè)碳刷(I)和銅環(huán)(2)之間的火花信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 所述控制器(7)與所述光電傳感器(3)電連接，用于接收所述光電傳感器(3)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)；所述電信號(hào)用于確定所述集電器的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集電器監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，還包括第一支架(10)和第二支架(11)，所述第一支架(10)與所述外筒(14)的內(nèi)壁固定連接，所述第二支架(11)與所述第一支架(10)固定連接，所述光電傳感器(3)安裝在所述第二支架(11)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集電器監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，還包括顯示裝置(5)，所述顯示裝置(5)與所述控制器(7)電連接，所述顯示裝置(5)用于顯示所述集電器的工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的集電器監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，還包括報(bào)警裝置(6)，所述報(bào)警裝置(6)與所述控制器(7)電連接，異常情況時(shí)所述報(bào)警裝置(6)報(bào)警，所述異常情況為所述光電傳感器(3)采集的火花信號(hào)超過(guò)報(bào)警值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種集電器監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述報(bào)警裝置(6)為指示燈或蜂鳴器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的集電器監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述光電傳感器至少為一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集電器監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)光電傳感器對(duì)稱布置于所述銅環(huán)的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集電器監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述第一支架(10)與所述外筒(14)上均設(shè)置有連接孔，所述第一支架(10)與所述外筒(14)通過(guò)穿過(guò)所述連接孔的螺栓連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集電器監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述第二支架(11)上設(shè)置有連接孔，所述光電傳感器(3)穿過(guò)所述連接孔并通過(guò)螺母(12)與所述第二支架(11)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種集電器監(jiān)測(cè)裝置，屬于封閉式帶有高速回轉(zhuǎn)功能的電氣設(shè)備領(lǐng)域。本裝置包括光電傳感器、控制器、顯示裝置和報(bào)警裝置。光電傳感器用于檢測(cè)碳刷和銅環(huán)之間的火花信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?？刂破髋c光電傳感器電連接，用于接收光電傳感器轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，并通過(guò)該電信號(hào)判斷集電器的工作狀態(tài)。顯示裝置及報(bào)警裝置均與控制器電連接，顯示裝置用于顯示集電器的工作狀態(tài)，當(dāng)集電器出現(xiàn)異常狀況時(shí)，報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，提示工作人員及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。本實(shí)用新型采用非接觸式光電傳感器，既可檢測(cè)碳刷磨損，也可以監(jiān)測(cè)集電器偏心，檢測(cè)精度高，維修方便。
文檔編號(hào)G01B11/27GK202372451SQ20112044705
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者曹育杰, 李映新, 焦自強(qiáng) 申請(qǐng)人:三一集團(tuán)有限公司