用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统的制作方法

本技术涉及电渣重熔设备，涉及一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统。

背景技术：

1、电渣重熔是特种钢、高温合金等高端金属材料生产的关键工艺，其核心设备电渣重熔炉的电极升降机构需带动自耗电极实时升降，以维持熔池稳定。电极升降机构的动静导电连接通常采用碳刷-导电部件配合的方式，而现有碳刷系统普遍存在以下缺陷：

2、（1）碳刷的导向与施压结构分离，需额外设置导向限位组件，导致整体结构复杂、装配难度大，且制造成本偏高；

3、（2）碳刷的接触压力由普通拉簧提供，随着碳刷磨损，弹簧拉伸量减小，接触压力下降，易引发接触电阻增大、打火等问题，影响导电稳定性；

4、（3）部分碳刷系统的弹簧需依赖碳刷体进行定位，碳刷体磨损后易导致弹簧偏移，进一步影响压力稳定性；

5、（4）部分碳刷系统的电流汇流结构设计不合理，导电连接件接触电阻大，易发热，且与碳刷体的连接匹配度低，不适用于大电流工况。

6、因此，研发一种结构紧凑、压力恒定、弹簧无需碳刷体定位、电流传输稳定的碳刷系统，对提升电渣重熔炉运行稳定性和降低使用成本具有重要意义。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，解决现有碳刷系统结构复杂、接触压力不稳定、弹簧定位依赖碳刷体、电流传输效率低等技术问题。

2、实现上述目的一种技术方案是： 一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，包括碳刷框架和沿电极升降机构的导电铜轴的轴向依次设置的多个碳刷绝缘环；

3、每个碳刷绝缘环上均开设有八个沿其周向均匀分布的矩形开口，每个矩形开口的旁侧对应开设有卡口；每个矩形开口内均设置有一个碳刷体，所述碳刷体的一端用于与电极升降机构的导电铜轴贴合接触，另一端设置为导电连接端；每个卡口内均卡接有一个恒压簧，所述恒压簧的外端抵接于相应的碳刷体的上部，用于向碳刷体施加恒定不可调的预紧力，使碳刷体与导电铜轴保持稳定接触；

4、所述碳刷框架具有四根铜管，所述四根铜管分布在所有的碳刷绝缘环的上、下端的前、后侧，且每根铜管位于相邻的两排碳刷体之间；每根铜管的长度与所有碳刷绝缘环拼装后的轴向尺寸适配；

5、每根铜管的朝向碳刷体的一侧均沿其轴向开设有长条状凹槽，每个长条状凹槽内均通过银焊条焊接有铜板，每个铜板上均开设有与相邻的碳刷体一一对应的安装孔位，每个碳刷体的导电连接端与相应的铜板上的安装孔位连接固定。

6、上述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其中，所述碳刷绝缘环的数量为11个，所述碳刷体的数量为88个，所述恒压簧的数量为88个。

7、上述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其中，所述矩形开口为矩形通槽，所述矩形通槽的内壁与碳刷体的侧壁间隙配合，两者之间的间隙值为0.4-0.6mm；

8、所述卡口为与恒压簧适配的凹槽结构，所述恒压簧上设计有卡子，所述卡子与相应的卡口卡接固定。

9、上述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其中，所述卡子为一块小型板材，板材厚度为1mm，其一端与所述恒压簧的底部焊接固定，另一端与卡口的卡槽结构相适配，实现所述恒压簧的快速卡装。

10、上述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其中，所述碳刷体包括碳刷本体和设置在其上远离导电铜轴一端的导电连接端，所述导电连接端上设置有接头，该接头用于连接到碳刷框架的铜板上；所述碳刷本体靠近导电铜轴的一端设置有弧形接触面，所述弧形接触面的弧度与导电铜轴的外圆弧度一致。

11、上述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其中，所述恒压簧采用不锈钢材质卷绕制成，利用自身非线性弹性特性，在碳刷体的磨损范围内保持预紧力恒定。

12、上述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其中，所述铜管为紫铜材质，所述铜板为紫铜铜板，银焊条焊接的焊缝饱满无虚焊，确保铜管与铜板之间的导电性能和连接强度。

13、本实用新型的用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统的技术方案，具有以下技术效果：

14、（1）结构紧凑且定位可靠：碳刷绝缘环集成矩形开口与卡口，分别实现碳刷体导向和恒压簧安装，省去导向限位组件；恒压簧通过焊接小板材卡子与卡口配合实现独立定位，无需碳刷体辅助，即使碳刷体磨损也不会导致恒压簧偏移，适配振动工况，整体结构紧凑；

15、（2）导电稳定性高：采用不锈钢带材卷制的恒压簧，抵接在碳刷体上部并施加稳定预紧力，其卷绕回弹特性可在碳刷体全磨损周期内保持接触压力恒定，避免打火现象；碳刷框架的铜管-铜板银焊结构接触电阻低，电流汇流效率高，适配大电流工况；

16、（3）维护便捷性强：恒压簧通过卡子与卡口快速卡接，碳刷体与铜板的连接方式简单，更换碳刷体时无需专业工具，大幅缩短维护时间；

17、（4）通用性强：通过匹配不同规格的卷绕结构恒压簧、碳刷体以及铜板孔位布局，可适配不同直径的导电铜轴以及不同工作电流的电渣重熔炉，适用范围广。

1.一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其特征在于，包括碳刷框架和沿电极升降机构的导电铜轴的轴向依次设置的多个碳刷绝缘环；

2.如权利要求1所述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其特征在于，所述碳刷绝缘环的数量为11个，所述碳刷体的数量为88个，所述恒压簧的数量为88个。

3.如权利要求1所述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其特征在于，所述矩形开口为矩形通槽，所述矩形通槽的内壁与碳刷体的侧壁间隙配合，两者之间的间隙值为0.4-0.6mm；

4.如权利要求3所述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其特征在于，所述卡子为一块小型板材，板材厚度为1mm，其一端与所述恒压簧的底部焊接固定，另一端与卡口的卡槽结构相适配，实现所述恒压簧的快速卡装。

5.如权利要求1所述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其特征在于，所述碳刷体包括碳刷本体和设置在其上远离导电铜轴一端的导电连接端，所述导电连接端上设置有接头，该接头用于连接到碳刷框架的铜板上；所述碳刷本体靠近导电铜轴的一端设置有弧形接触面，所述弧形接触面的弧度与导电铜轴的外圆弧度一致。

6.如权利要求1所述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其特征在于，所述恒压簧采用不锈钢材质卷绕制成，利用自身非线性弹性特性，在碳刷体的磨损范围内保持预紧力恒定。

7.如权利要求1所述的一种用于电渣重熔炉电极升降机构的恒压簧碳刷系统，其特征在于，所述铜管为紫铜材质，所述铜板为紫铜铜板，银焊条焊接的焊缝饱满无虚焊，确保铜管与铜板之间的导电性能和连接强度。