阅读说明：本技术 地毯枪刺机的滑环结构、该滑环结构的电刷损耗警示系统 (Slip ring structure of carpet gun-bone machine, brush loss warning system of slip ring structure ) 是由 王秋全 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种地毯枪刺机的滑环结构、该滑环结构的电刷损耗警示系统,具有：外壳、转子空心轴、定子,以及设置于外壳内侧的若干个电刷组件；在转子空心轴上设置有导电环；电刷组件具有固定板,固定板的一侧通过第一水平转轴转动连接在外壳上；电刷,与导电环相对配置,电刷的一端与固定板螺纹连接；其中,电刷的表面沿圆周方向构造形成有环形挡片；还包括弹簧,弹簧套设于电刷上,其一端与环形挡片抵触,另一端与固定板抵触,以使得电刷与导电环弹性接触。本发明的优点是易于对滑环进行维护、并且能够实时地监测电刷与导电环的运行状态,从而能够快速地提示工作人员,避免错过最佳维护时间。(The invention relates to a slip ring structure of a carpet gun-thorn machine and an electric brush loss warning system of the slip ring structure, comprising: the motor comprises a shell, a rotor hollow shaft, a stator and a plurality of electric brush assemblies arranged on the inner side of the shell; the rotor hollow shaft is provided with a conducting ring; the electric brush assembly is provided with a fixed plate, and one side of the fixed plate is rotatably connected to the shell through a first horizontal rotating shaft; the electric brush is arranged opposite to the conducting ring, and one end of the electric brush is in threaded connection with the fixing plate; wherein, the surface of the electric brush is formed with an annular block sheet along the circumferential direction; the spring is sleeved on the electric brush, one end of the spring is abutted to the annular retaining sheet, and the other end of the spring is abutted to the fixing plate, so that the electric brush is in elastic contact with the conducting ring. The slip ring monitoring device has the advantages that the slip ring is easy to maintain, and the running states of the electric brush and the conducting ring can be monitored in real time, so that a worker can be quickly prompted, and the optimal maintenance time is avoided from missing.)

地毯枪刺机的滑环结构、该滑环结构的电刷损耗警示系统

技术领域

本发明涉及一种地毯枪刺机的滑环结构、该滑环结构的电刷损耗警示系统。

背景技术

地毯枪刺机中的枪刺机构通过旋转结构带动，在基布上进行枪刺图案，其中，旋转结构中必须用到的部件为滑环。滑环也称导电环，是实现两个相对转动结构的信号、图像、电流及动力传递，可以从固定装置传输电源和电器信号到旋转装置的精密输电装置。

现有的滑环结构，包括由树脂制的圆筒、设置于圆筒内中心轴线上的转轴、在主轴上的***设置的电刷、在主轴上通过绝缘片间隔设置的导电环，转子端导线传输电路或者信号到导电环上，电刷的电刷线与导电环接触，使之传输到刷线上，刷线再传输到定子端导线，主轴带动主轴上的导电环不停地旋转，从而可以旋转导电或者旋转传输信号。

目前，从市场的使用情况来看，纤维束电刷结构各方面性能比较突出，可参考申请号为201410088139.6的中国发明专利，其公开了一种纤维束结构的导电滑环，其技术方案要点是包括纤维束电刷、转子，所述的纤维束电刷包括印制板组件和纤维束刷丝，所述纤维束刷丝与所述印制板组件电联接；所述转子包括绝缘片、信号导电环和大功率导电环；所述纤维束刷丝与所述信号导电环弹性接触，用于传递信号；所述纤维束刷丝与所述大功率导电环弹性接触，用于传递功率。

但是该发明中的纤维束电刷仍然存在缺陷，纤维束刷丝的机械磨损和电气磨损较大，产品使用寿命，而且纤维束刷丝与绝缘片摩擦产生的绝缘粉末会污染导电环，导致信号传输不畅且经常需要清洗维护。

而使用碳刷结构虽然能够较好的解决一部分问题，但是传统碳刷结构的安装较为复杂，碳刷经过机械磨损和电气磨损后，不易维护更换；另外，对于碳刷的机械磨损和电气磨损，维护人员需要定期检修维护，但是在这个维护间隔时间内，无法得知电刷的工作情况，而电刷一旦发生机械或者电气磨损，其磨损速度会加快，还会对导电环表面也会造成较大的磨损，造成较大的设备隐患。

发明内容

本发明的一个发明目的是提供一种地毯枪刺机的滑环结构，其优点是易于对滑环进行维护。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种地毯枪刺机的滑环结构，具有：转子空心轴、与转子空心轴连接定子、对所述定子和转子进行支撑的圆筒形的外壳；以及设置于外壳内侧的若干个电刷组件；其中，在所述转子空心轴上设置有若干个等间距交替排列的绝缘环和导电环；其中，所述电刷组件具有：固定板，其为与导电环弧度相同的弧形板，固定板的一侧通过第一水平转轴转动连接在外壳上；电刷，呈杆状，与所述导电环相对配置，所述电刷的一端与固定板固定连接；其中，所述电刷的表面沿圆周方向构造形成有环形挡片；还包括弹簧，弹簧套设于电刷上，其一端与环形挡片抵触，另一端与固定板抵触，以使得所述电刷与导电环弹性接触。

通过采用上述技术方案，相比于传统使用纤维束电刷，使用杆状的电刷能够减轻由于纤维束刷丝与绝缘片摩擦产生的绝缘粉末，虽然磨损不可避免的存在，但是易于对滑环进行维护；另外，本发明采用区别于传统电刷的安装方式，一方面保证电刷与导电环之间的稳定弹性抵触，另一方面，电刷采用螺纹连接的方式，方便对电刷进行维护、更换。

本发明进一步设置为：所述固定板沿轴向的两个端面开设有螺纹孔，所述固定板通过螺栓穿过外壳轴向两端的端盖与固定板上的螺纹孔螺纹配合，以将固定板锁紧。

通过采用上述技术方案，通过螺栓对固定板的紧固，能够保证在设备运行过程中，电刷能够始终与导电环稳定接触，保证信号、数据等传输得稳定性。

本发明进一步设置为：所述外壳对应于电刷组件所在位置处构造形成有翻盖，所述翻盖通过支撑在外壳上的第二水平转轴向外转动以打开外壳，以用于对所述电刷组件进行维护。

通过采用上述技术方案，电刷组件很容易发生故障，通过设置的翻盖能够当电刷组件发生问题后进行观察，严重时可以直接在线对电刷组件进行检修、维护。

本发明进一步设置为：所述翻盖与外壳卡扣连接。

本发明进一步设置为：所述固定板为聚四氟乙烯材料制成的聚四氟乙烯绝缘板。

通过采用上述技术方案，由于电刷与导电环摩擦会产生电火花，瞬时温度较高，聚四氟乙烯具有耐高温性能，能够抵挡滑环内部产生的瞬时高温。

本发明进一步设置为：所述固定板上沿轴向开设有若干个供电刷的电刷线穿出的出线孔。

本发明进一步设置为：所述电刷上套设有呈环形的薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器贴合于所述固定板的表面并通过弹簧弹性抵紧，以实时地检测所述弹簧的弹性压力。

通过采用上述技术方案，通过设置的薄膜压力传感器能够实时地检测弹簧所受到的弹性压力，当导电环或者电刷发生较大的磨损时，弹簧所受到的压力值不同，通过弹簧压力数据的变化能够根据判断电刷与导电环的运行情况，从而提醒维护人员进行维护。

本发明的一个发明目的是提供一种电刷损耗警示系统，其优点是能够实时地监测电刷与导电环的运行状态，从而能够快速地提示工作人员，避免错过最佳维护时间。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电刷损耗警示系统，具有：所述的地毯枪刺机的滑环结构；微型单片机，实时地接收由滑环结构中的薄膜压力传感器采集到的弹簧的弹性压力；显示终端，其与微型单片机无线通讯，用于实时地显示弹簧的弹性压力的数据；就地报警器，其与微型单片机连接；当检测到的弹簧的弹性压力超过预设阈值时，所述微型单片机输出控制信号给就地报警器，从而控制就地报警器进行声光报警。

通过采用上述技术方案，弹簧持续地提供弹力使得电刷能够弹性抵触在导电环的表面，正常情况下，弹簧的弹力数据曲线较为平稳，当电刷与导电环发生故障时，比如：导电环与电刷磨损过度，此时的弹簧的弹性数据曲线出现较大幅度的跳动，薄膜压力传感器能够实时地对弹簧的弹性数据进行采集，微型单片机通过与预设阈值相比，一旦超过预设阈值，发出报警，提示维护人员快速地对滑环进行检测，以避免更大的事故发生。

本发明进一步设置为：所述显示终端为PDA、手机、显示器。

通过采用上述技术方案，维护人员不但可以通过显示器进行数据的观察，还可以通过手持终端PDA、手机进行移动查看滑环的运行状态，能够在滑环发生异常时，快速地达到现场，避免错过最大维护时间。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、采用杆状电刷代替传统的纤维束电刷，易于对滑环内部进行清理、维护；

2、固定板转动连接在外壳上，并且能够通过螺栓固定，方便后期对固定板上的电刷进行维护；

3、滑环的外壳设置翻盖，可以在滑环内部的电刷产生异常时对其进行观察、维护以及检修；

4、通过设置的薄膜压力传感器，能够实时地对电刷以及导电环的运行状态进行检测，并且可以通过显示终端进行监测，从而能够快速地提示工作人员，避免错过最佳维护时间。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例的地毯枪刺机的滑环结构的整体示意图；

图2示出了本发明的一个实施例的地毯枪刺机的滑环结构的整体打开结构示意图；

图3示出了本发明的一个实施例的地毯枪刺机的滑环结构的翻盖打开结构示意图；

图4示出了本发明的另一个实施例的电刷损耗警示系统的系统示意图。

图中，1、转子空心轴；2、定子；3、电刷组件；31、固定板；311、螺纹孔；312、螺栓；32、电刷；33、弹簧；34、信号线；35、环形挡片；4、绝缘环；5、导电环；6、端盖；7、出线孔；8、外壳；81、开口；82、翻盖；9、薄膜压力传感器；10、微型单片机；11、就地报警器；12、显示终端；13、无线WIFI；14、卡钩；15、卡口。

具体实施方式

<地毯枪刺机的滑环结构>

首先，基于图1、图2和图3，对本发明的实施例的地毯枪刺机的滑环结构进行说明。图1示出了本发明的一个实施例的地毯枪刺机的滑环结构的整体示意图；图2示出了本发明的一个实施例的地毯枪刺机的滑环结构的整体打开结构示意图；图3示出了本发明的一个实施例的地毯枪刺机的滑环结构的翻盖打开结构示意图。

地毯枪刺机的滑环结构具有转子空心轴1、设置于转子空心轴1外的定子2、用于对转子空心轴1和定子2进行支撑固定的外壳8，以及设置于外壳8内部的若干个电刷组件3。

具体的，外壳8呈圆筒状，外壳8的两端固定设置有端盖6；转子空心轴1和定子2均通过端盖6封闭在外壳8内部。

转子空心轴1上沿轴向设置有若干个绝缘环4和若干个导电环5，绝缘环4和导电环5均等间距设置且绝缘环4与导电环5交替排列，从而，两个绝缘环4之间形成了供电刷组件3***的间隔。

以其中的一个电刷组件3为例说明，该电刷组件3与导线环一一相对地配置，其中电刷组件3具有固定板31、电刷32，以及弹簧33。

具体来说，固定板31用于固定电刷32，固定板31采用与导电环5或者外壳8弧度相同的弧形板，其沿轴向的两侧端面与端盖6的内壁几乎抵触，固定板31通过两端支撑在外壳8的轴向两端的第一水平转轴转动连接在外壳8上。

电刷32呈杆状，其可以采用碳刷或铜刷，电刷32的一端螺纹连接在固定板31的内底面上，电刷32的上部的表面沿其周向向外延伸构造形成了环形挡片35，弹簧33套设于电刷32上且位于环形挡片35与固定板31之间，弹簧33的一端抵触固定板31，弹簧33的另一端抵触环形挡片35。

当滑环处于工作状态时，固定板31向导电环5一侧下压，从而使得电刷32抵触在导电环5与绝缘环4之间的间隔内并且与导电环5摩擦抵触。

为了能够保证在滑环工作状态时，电刷32能够稳定的与导电环5接触，固定板31需要保持位置不变，因此，固定板31沿轴向的两侧端面开设有螺纹孔311，外壳8两侧的端盖6对应地开设有通孔，通过螺栓312穿过通孔与固定板31的螺纹孔311螺纹连接将固定板31锁紧。

固定板31为聚四氟乙烯材料制成的绝缘板，聚四氟乙烯具有杰出的优良综合性能，耐高温，耐腐蚀、自润滑、很低的摩擦系数，其能够承受电刷32与导电环5之间摩擦产生的高温电火花。固定板31沿轴向开设有若干个出线孔7，电刷32的电刷32线从固定板31的内侧穿出出线孔7。

为了能够方便对电刷32进行快速地查看和维护，在外壳8上开设有开口81，开口81的位置以能够使得固定板31向外转出开口81为宜，开口81上设置有翻盖82，翻盖82通过支撑在两侧端盖6上的第二水平转轴转动连接在开口81上，翻盖82的打开方向与固定板31的打开方向相同。

翻盖82与外壳8通过卡扣连接的方式连接。该卡扣连接具有固定设置于翻盖82的外表面的卡钩14以及开设于开口81一侧的外壳8上的卡口15，当翻盖82盖合住开口81时，卡钩14卡接在卡口15上。

由于电刷32与导电环5之间的运行状态维护人员难以掌握，定时巡检虽然能够及时地发现问题，但是在巡检之间的时间段发生异常，难以被察觉，为此，需要实时地检测电刷32与导电环5的运行状态，在电刷32上套设有呈环形的薄膜压力传感器9，薄膜压力传感器9的一侧粘结在固定板31的内表面，其另一侧通过弹簧33抵紧，从而能够实时地检测弹簧33的弹性压力的数据变化，从而判断电刷32与导电环5的运行情况。

<电刷损耗警示系统>

基于图4对本发明的实施例的电刷损耗警示系统进行说明。图4示出了本发明的另一个实施例的电刷损耗警示系统的系统示意图。

该警示系统具有薄膜压力传感器9、微型单片机10、显示终端12，以及就地报警器11，薄膜压力传感器9连接微型单片机10连接，显示终端12通过无线WIFI13与微型单片机10无线通讯，就地报警器11与微型单片机10连接。

薄膜压力传感器9用于实时地采集弹簧33的弹性压力，微型单片机10用于实时地接收由薄膜压力传感器9采集到的弹簧33的弹性压力，显示终端12用于实时地显示弹簧33的弹性压力的数据，就地报警器11用于就地声光报警。

当滑环处于工作状态时，薄膜压力传感器9实时地检测弹簧33的弹性压力，并且将弹性压力信号传递至微型单片机10，通过与预设的弹性压力阈值进行比较，当实时检测地弹性压力值超过预设阈值时，微型单片机10输出控制信号给到就地报警器11，从而控制就地报警器11进行声光报警。

另外，该异常通过显示终端12显示给维护人员，维护人员快速做出决策。这里的显示终端12可以为显示器、PDA、或者手机。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。