旋轉軸類電傳導結構設計

黎聯杰　顏君波　何寬順　周光華

摘 要：旋轉軸類的電傳導結構是實現電流穩定傳送到旋轉軸端的關鍵技術，是實現通過旋轉軸類穩定應用電能的關鍵因素。本文針對目前旋轉軸類的電傳導接觸結構存在的問題，設計一種電傳導結構簡潔可調、能夠傳導大電流（100A-200A）、傳導電能力強、傳導電性穩定性好的機構，同時提供一種應用于旋轉軸類的電傳導結構的設計思路。通過實際的應用了旋轉軸類大電流傳導要求的傳導能力強、導電穩定性等功能。

0 引言：

目前相關行業中通過旋轉軸類應用電能的技術廣泛，主要應用于電機傳動、電阻加熱等領域，但是普遍存在傳導電的機構結構復雜、不易維護、穩定性差等缺點，特別是大電流傳導電過程中容易出現接觸不良，將會引發嚴重的發熱、打火造成設備損壞的問題;同時傳統的電傳導結構非常復雜，應用場合受限制，特別是在非標行業的應用造成很大影響。針對上述存在的問題，設計出一套傳導能力強、導電穩定性好、結構簡潔、機構可調的電傳導結構，同時提供了設計過程的思路以供參考。

1.旋轉軸類的電傳導結構的設計原理.

旋轉軸類傳導和應用電能是在旋轉狀態下進行的，因此對于大電流的傳導，必須滿足電刷與旋轉軸接觸緊密、接觸面積大、磨損低、接觸壓力可調等。電刷材料和電傳導的結構，是實現上述性能的關鍵因素。

2.設計步驟

2.1 電刷材料

電刷用于實現與旋轉導電軸直接接觸傳導電能的作用，需滿足導電、耐磨、潤滑等方面的性能要求，本機構采用J164高銅電刷（含碳量20%）。

2.2 電刷設計：

電刷中與旋轉軸接觸的圓弧面參數是電刷設計的關鍵，其設計的主要依據包括傳導電流大小、電刷數量、旋轉導電軸直徑大小和傳動類型（主動或被動），電刷與旋轉導電軸的配合如圖1所示。圖二是本機構設計過程中所做的相關試驗數據。根據試驗的運行情況，綜合電刷發熱大小和旋轉軸的運行阻力，我們選擇了尺寸為60x30x25 接觸面圓弧為R17的電刷。

3、設計與功能分析

3.1 電傳導結構主要由電刷槽、電刷槽固定座、電刷槽調節板組成，其主要的設計要點是保證機構能夠通過機構上的相關結構達到豎直和水平調節電刷的功能。豎直調節是為了調整圓弧中心與旋轉導電軸中心在一條直線上，水平調節為了使得電刷的圓弧面能夠準切合旋轉導電軸徑向表面，同時調節壓在旋轉導電軸表面的壓緊力。

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導電軸的外表面，同時調整電刷槽達到調節電刷槽的與旋轉導電軸水平距離，從而實現調整電刷在旋轉軸表面的壓力。電刷槽的內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 電刷槽調節座的作用是為了使得電刷與其它部分絕緣，采用環氧板材料加工，通過調節座子上的調節螺桿固定孔的松緊，使電刷槽水平移動;同時連接和固定電刷槽調節塊。

3.4? 電刷槽調節板作用是固定電刷接觸結構，通過調節電刷槽的U型槽的螺釘鎖緊移動調節板的位置，帶動電刷接觸結構整體豎直運動，調節電刷的豎直方向位置，同時作為整體方便拆裝。

4.結語

電傳導結構的設計和應用過程中，我們在材料選型、結構穩定性設計、機構模塊化設計中做了大量的試驗和嘗試，設計過程對電流傳導過程中出現的問題進行了優化，本套機構達到了良好的電傳導的效果，為非標的旋轉軸類電傳導應用提供一定的參考借鑒意義。

參考文獻：

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