黎聯(lián)杰　顏君波　何寬順　周光華

摘 要：旋轉(zhuǎn)軸類的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)電流穩(wěn)定傳送到旋轉(zhuǎn)軸端的關(guān)鍵技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)通過旋轉(zhuǎn)軸類穩(wěn)定應(yīng)用電能的關(guān)鍵因素。本文針對目前旋轉(zhuǎn)軸類的電傳導(dǎo)接觸結(jié)構(gòu)存在的問題，設(shè)計(jì)一種電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)簡潔可調(diào)、能夠傳導(dǎo)大電流（100A-200A）、傳導(dǎo)電能力強(qiáng)、傳導(dǎo)電性穩(wěn)定性好的機(jī)構(gòu)，同時(shí)提供一種應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)軸類的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路。通過實(shí)際的應(yīng)用了旋轉(zhuǎn)軸類大電流傳導(dǎo)要求的傳導(dǎo)能力強(qiáng)、導(dǎo)電穩(wěn)定性等功能。

0 引言：

目前相關(guān)行業(yè)中通過旋轉(zhuǎn)軸類應(yīng)用電能的技術(shù)廣泛，主要應(yīng)用于電機(jī)傳動(dòng)、電阻加熱等領(lǐng)域，但是普遍存在傳導(dǎo)電的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易維護(hù)、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，特別是大電流傳導(dǎo)電過程中容易出現(xiàn)接觸不良，將會引發(fā)嚴(yán)重的發(fā)熱、打火造成設(shè)備損壞的問題;同時(shí)傳統(tǒng)的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，應(yīng)用場合受限制，特別是在非標(biāo)行業(yè)的應(yīng)用造成很大影響。針對上述存在的問題，設(shè)計(jì)出一套傳導(dǎo)能力強(qiáng)、導(dǎo)電穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡潔、機(jī)構(gòu)可調(diào)的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，同時(shí)提供了設(shè)計(jì)過程的思路以供參考。

1.旋轉(zhuǎn)軸類的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理.

旋轉(zhuǎn)軸類傳導(dǎo)和應(yīng)用電能是在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行的，因此對于大電流的傳導(dǎo)，必須滿足電刷與旋轉(zhuǎn)軸接觸緊密、接觸面積大、磨損低、接觸壓力可調(diào)等。電刷材料和電傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)上述性能的關(guān)鍵因素。

2.設(shè)計(jì)步驟

2.1 電刷材料

電刷用于實(shí)現(xiàn)與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸直接接觸傳導(dǎo)電能的作用，需滿足導(dǎo)電、耐磨、潤滑等方面的性能要求，本機(jī)構(gòu)采用J164高銅電刷（含碳量20%）。

2.2 電刷設(shè)計(jì)：

電刷中與旋轉(zhuǎn)軸接觸的圓弧面參數(shù)是電刷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其設(shè)計(jì)的主要依據(jù)包括傳導(dǎo)電流大小、電刷數(shù)量、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸直徑大小和傳動(dòng)類型（主動(dòng)或被動(dòng)），電刷與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸的配合如圖1所示。圖二是本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中所做的相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)試驗(yàn)的運(yùn)行情況，綜合電刷發(fā)熱大小和旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行阻力，我們選擇了尺寸為60x30x25 接觸面圓弧為R17的電刷。

3、設(shè)計(jì)與功能分析

3.1 電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)主要由電刷槽、電刷槽固定座、電刷槽調(diào)節(jié)板組成，其主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是保證機(jī)構(gòu)能夠通過機(jī)構(gòu)上的相關(guān)結(jié)構(gòu)達(dá)到豎直和水平調(diào)節(jié)電刷的功能。豎直調(diào)節(jié)是為了調(diào)整圓弧中心與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸中心在一條直線上，水平調(diào)節(jié)為了使得電刷的圓弧面能夠準(zhǔn)切合旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸徑向表面，同時(shí)調(diào)節(jié)壓在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸表面的壓緊力。

3.2? 電刷槽作用是靠自身彈壓片彈力壓緊電刷保證電刷圓弧面能壓緊旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸的外表面，同時(shí)調(diào)整電刷槽達(dá)到調(diào)節(jié)電刷槽的與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸水平距離，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整電刷在旋轉(zhuǎn)軸表面的壓力。電刷槽的內(nèi)部與電刷表面配合需有0.1-0.2mm的間隙，保證電刷槽的壓緊彈片能夠順滑的把力傳送到電刷上。

3.3 電刷槽調(diào)節(jié)座的作用是為了使得電刷與其它部分絕緣，采用環(huán)氧板材料加工，通過調(diào)節(jié)座子上的調(diào)節(jié)螺桿固定孔的松緊，使電刷槽水平移動(dòng);同時(shí)連接和固定電刷槽調(diào)節(jié)塊。

3.4? 電刷槽調(diào)節(jié)板作用是固定電刷接觸結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)電刷槽的U型槽的螺釘鎖緊移動(dòng)調(diào)節(jié)板的位置，帶動(dòng)電刷接觸結(jié)構(gòu)整體豎直運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)電刷的豎直方向位置，同時(shí)作為整體方便拆裝。

4.結(jié)語

電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用過程中，我們在材料選型、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)中做了大量的試驗(yàn)和嘗試，設(shè)計(jì)過程對電流傳導(dǎo)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了優(yōu)化，本套機(jī)構(gòu)達(dá)到了良好的電傳導(dǎo)的效果，為非標(biāo)的旋轉(zhuǎn)軸類電傳導(dǎo)應(yīng)用提供一定的參考借鑒意義。

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