用于带有接地刷端点的螺纹紧固件的系统和方法技术方案

所公开的为用于缓解旋转板上的电压的系统和方法。示例的接地笔刷包括通过阈值距离与其他导电丝束分离开的两束或多束导电丝。其他导电丝束分离开的两束或多束导电丝。其他导电丝束分离开的两束或多束导电丝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于带有接地刷端点的螺纹紧固件的系统和方法
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请在此要求获得2020年10月26日提交的美国临时申请序列号63/105,723，题为“用于带有接地刷端点的螺纹紧固件的系统和方法”和2021年10月19日提交的美国专利申请第17/505,391号，题为“用于带有接地刷端点的螺纹紧固件的系统和方法”的优先权和利益。美国临时申请序列号63/105,723和17/505,391在此通过引用纳入出于所有目的的全部内容。

技术介绍

[0003]在采用旋转部件的应用中，例如在电动机或发电机运行时，设备上的电荷积聚会导致通过轴承放电，从而导致机械损坏和过早的轴承故障。已经尝试使用了一些缓解技术来克服这个问题，包括与具有到地路径的旋转部件进行接触的导电刷。然而，导电刷和旋转部件的表面间的极端平移力可能会损坏传统的缓解电压的系统和方法，并可能无法提供足够的保护。

技术实现思路

[0004]公开了采用接地笔刷来缓解旋转板上电流的系统和方法。特别的，接地笔刷包括两束或更多束导电丝，这些导电丝束与其他导电丝束通过阈值距离隔开，大体上如图所示和与至少一个图有关的描述，如权利要求中更完整地阐述。
[0005]说明书附图
[0006]图1是根据本公开的各方面的接地笔刷的示例。
[0007]图2A
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2D示出了根据本公开的各方面，在图1接地笔刷的接地刷组件中的导电丝排列示例。
[0008]图3A和3B是根据本公开的各方面，图1的接地笔刷的排列示例。r/>[0009]图4是根据本公开的各个方面，图3B的接地笔刷的布置的示例实施方式。
[0010]图5A和5B示出了根据本公开的各个方面，在图1的接地笔刷的接地刷组件中的导电丝和保持器的排列示例。
[0011]这些图不一定是按比例的绘制。在适当的情况下，可使用类似或相同的附图标记来表示类似或相同的部件。
具体实施方式
[0012]公开了采用接地笔刷来缓解旋转板上电流的系统和方法。特别的，接地笔刷包括接地刷组件，该接地刷组件包括两束或更多束导电丝(或纤维)，这些导电丝(或纤维)配置为当笔刷被固定在旋转板上时从开口伸出出来。例如，两束或更多束导电丝中的每一束都与其他的导电丝束通过相隔阈值距离隔开(例如，在接地刷组件的底部和/或当导电丝从接地刷组件中伸出时)。可通过采用一个或多个保持器来保持隔开，保持器配置为将第一束导电丝与第二束导电丝隔开。
[0013]在一些例子中，接地笔刷由主体限定，该主体包括多个外部螺纹，其用于将接地笔刷固定在旋转板的螺纹开口中，在旋转板的旋转运动期间导电丝与导电元件进行电接触。尽管在示例中描述为旋转板，但该旋转板可以是为来自导电元件的积聚电荷提供电流路径的任何物体、表面和/或装置。
[0014]在一些例子中，每束导电丝可以具有相同数量的导电纤维，而在一些例子中，每束导电丝可以具有可变数量的导电纤维。每束导电丝的导电纤维可以具有共同的长度、直径和/或组成，或者多种多样的长度、直径和/或组成。
[0015]在一个示例应用中，接地笔刷或刷被安装到旋转板或板上，导电纤维束从旋转板的表面伸出。旋转板被布置成面对相对于旋转板固定的另一板(或物体、表面、装置等)，使得旋转板被配置成相对于固定板平移。
[0016]与导电丝束对准(例如，沿旋转路径、直线平移路径等)的是安装在固定板(例如，通过一个或多个托架)上的一个或多个导电元件(例如，金属、导电合金、半导体等)。在这样的布置中，导电丝束被配置为与导电元件接触，从而通过接地笔刷和/或旋转板提供从固定板到参考电压(例如，电气接地点)的电流路径。在一些例子中，接地笔刷安装在固定板或物体上，且旋转或移动板相对于固定板平移。
[0017]在各种应用中，包括电动机和相关的机械耦合设备，如变速箱等，都会经历电容和电感耦合的电压积累。一些接地是由相对较少和/或较小的导电丝实现的。由于低阻抗接地是可能的，在某些情况下随着微纤维导电元件的应用，甚至允许在不连续接触和/或不与移动表面进行接触的情况下缓解电流。
[0018]在旋转或平移表面的例子中，旋转表面上的电压导致寄生或其他不想要的电流流经轴承，然后流向地面。在很短的时间内，电荷可以积累到很高的水平。当电荷超过最小电阻路径的放电阈值时，有时通过移动部件之间的球轴承，电能的瞬间爆发或放电可以沿路径传递。放电可导致沿路径的放电加工(EDM)，如果最小电阻路径是通过轴承，则会损坏轴承滚道的表面和轴承中的滚珠。电能爆发会产生熔烧坑，而熔烧坑形成的颗粒通常会滞陷在轴承内部的润滑剂中。熔烧坑和轴承内的颗粒材料都会干扰轴承的自由旋转，这可能导致机械损坏和过早的轴承故障。虽然一些公开的例子是参照旋转板描述的，但导电丝也可用于与在旋转或平移表面内经历寄生电压积聚的任何应用进行电接触。
[0019]已经使用了许多缓解技术试图克服这个问题。包括使用多个导电丝的传统的技术是单一的粘合或涂抹器。另一项传统技术是使用弹簧加载的固体刷(如铜、银石墨等)将旋转表面接地，该弹簧加载的固体刷提供了到接地点的连续电流流动。然而，弹簧加载的刷会快速磨损，由此需要经常定期维修和更换。由于电刷和旋转表面之间的交替摩擦关系，弹簧刷也有振动的趋势。不管是什么原因造成的刷振动，都会导致不良的火花和/或增加流经轴承和/或下游设备的电流。然而，根据下面的描述和附图，通过所公开的接地笔刷，这些缺点被克服了。
[0020]在公开的示例中，用于减轻旋转板上的电流的接地笔刷包括主体，该主体包括多个外部螺纹，用于将笔刷固定在旋转板的螺纹开口中；以及接地刷组件，其包括两束或多束导电丝，导电丝被配置为当笔刷被固定在旋转板上时从开口处伸出，在旋转板的旋转运动期间导电丝与导电元件进行电接触。
[0021]在一些例子中，两束或更多束导电丝中的每束导电丝在接地刷组件的底部以阈值
距离分开。
[0022]在示例中，两束或多束导电丝包括第一束导电丝和第二束导电丝，接地刷组件进一步包括一个或多个保持器，该保持器被配置为将第一束导电丝和第二束导电丝分开。在示例中，一个或多个保持器或两束或更多束导电丝通过紧固件固定在接地刷组件上。
[0023]在一些例子中，一个或多个保持器或两束或更多束导电丝通过粘合剂固定到接地刷组件上。在一些例子中，一个或多个保持器包括介电材料。在示例中，一个或多个保持器包括导电材料。
[0024]在示例中，第一束导电丝为第一长度，而第二束导电丝为大于第一长度的第二长度。在一些示例中，第一束导电丝包括第一数量的导电丝，并且第二束导电丝包括大于第一数量的第二数量的导电丝。
[0025]在一些例子中，一个或多个导电丝包括复合纤维。在示例中，一个或多个导电丝包括碳纤维、镍、不锈钢、编织纤维或导电塑料中的至少一个。
[0026]在一些例子中，旋转板被布置在电动机中。
[0027]在一些例子中，旋转板被布置在风力涡轮机中。
[0028]在公开的示例中，用于减轻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于缓解旋转板上电流的接地笔刷，所述笔刷包括：主体，所述主体包括多个外部螺纹，用于将所述笔刷固定在所述旋转板的螺纹开口中；以及接地刷组件，所述接地刷组件包括两束或更多束导电丝，所述两束或更多束导电丝配置为当所述笔刷固定到所述旋转板时从所述开口伸出，在所述旋转板旋转运动时，所述导电丝与导电元件进行电接触。2.根据权利要求1所述的接地笔刷，其中所述两束或更多束导电丝中的每一束导电丝在所述接地刷组件的底座处通过阈值距离分离。3.根据权利要求1所述的接地笔刷，其中所述两束或更多束导电丝包括第一束导电丝和第二束导电丝，所述接地刷组件还包括一个或多个保持器，所述一个或多个保持器配置为将所述第一束导电丝和第二束导电丝分离。4.根据权利要求3所述的接地笔刷，其中所述一个或多个保持器或所述两束或更多束导电丝通过紧固件固定在所述接地刷组件上。5.根据权利要求3所述的接地笔刷，其中所述一个或多个保持器或所述两束或更多束导电丝通过粘合剂固定在所述接地刷组件上。6.根据权利要求3所述的接地笔刷，其中所述一个或多个保持器包括介电材料。7.根据权利要求3所述的接地笔刷，其中所述一个或多个保持器包括导电材料。8.根据权利要求3所述的接地笔刷，其中所述第一束导电丝的所述导电丝为第一长度，以及所述第二束导电丝的所述导电丝为第二长度，所述第二长度大于第一长度。9.根据权利要求3所述的接地笔刷，其中所述第一束导电丝包括第一数量的导电丝，以及所述第二束导电丝包括第二数量的导电丝，所述第二数量大于第一数量。10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：