层叠集电环-电刷装置及其层叠集电环的制作方法

1.本实用新型涉及旋转设备阴极保护技术领域，尤其涉及一种层叠集电环-电刷装置及其层叠集电环。


背景技术：

2.旋转设备或者旋转机械如核电厂鼓形旋转滤网的阴极保护过程中，由于旋转机械绕轴旋转，导致参比电极无法布置在旋转设备表面，常造成参比电位测量不准，容易导致设备发生腐蚀或者过保护。
3.当旋转设备存在2个或多个由于电偶腐蚀或者其他原因需要互相绝缘的结构时，使用传统的集电环-电刷结构将无法对其实现有效保护。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种层叠集电环-电刷装置及其层叠集电环。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种层叠集电环，包括：多个集电环导电层；相邻的集电环导电层之间通过绝缘层绝缘连接；
6.多个所述集电环导电层包括所述测量接地信号层、参比电极信号层、阳极电流层和/或阴极电流层；
7.所述参比电极信号层、所述阳极电流层、所述阴极电流层以所述测量接地信号层为中心轴层设置在所述测量接地信号层的外周。
8.在一些实施例中，多个所述集电环导电层包括由内向外依次设置的测量接地信号层、参比电极信号层、和阳极电流层和/或阴极电流层；
9.或者，多个所述集电环导电层包括由内向外依次设置的测量接地信号层、参比电极信号层、阳极电流层和阴极电流层。
10.在一些实施例中，多个所述集电环导电层包括由内向外依次设置的测量接地信号层、参比电极信号层、和阴极电流层和/或阳极电流层；
11.或者，多个所述集电环导电层包括由内向外依次设置的测量接地信号层、参比电极信号层、阴极电流层和阳极电流层。
12.在一些实施例中，所述集电环导电层为由银、铜、铝或其合金制成的导电结构。
13.在一些实施例中，所述绝缘层为由树脂纤维复合材料制成的绝缘结构。
14.在一些实施例中，所述测量接地信号层包括若干个测量接地信号层单元，所述若干个测量接地信号层单元之间绝缘连接；
15.和/或，所述参比电极信号层包括若干个参比电极信号层单元，所述若干个测量参比电极信号层单元之间绝缘连接；
16.和/或，所述阳极电流层包括若干个阳极电流层单元，所述若干个阳极电流层单元之间绝缘连接；
17.和/或，所述阴极电流层包括若干个阴极电流层单元，所述若干个阴极电流层单元之间绝缘连接。
18.本实用新型还构造一种层叠集电环-电刷装置，包括电刷，以及如上述任一实施例所述的层叠集电环，所述电刷装置包括多层电刷导电层，相邻的所述电刷导电层绝缘连接，多层所述电刷导电层与所述集电环导电层对应设置。
19.在一些实施例中，多个所述电刷导电层的层数与多个所述电环导电层的层数相同；
20.每一层所述电刷导电层的厚度与对应的每一层所述电环导电层的厚度相同。
21.在一些实施例中，所述电刷装置设置在绝缘保持架上。
22.实施本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的层叠集电环包括多个集电环导电层，相邻的集电环导电层之间通过绝缘层绝缘连接；多个集电环导电层包括测量接地信号层、参比电极信号层、阳极电流层以及阴极电流层。该层叠集电环可显著提高阴极保护系统的参比电位测量准确度，进而可以准确地判断旋转设备表面各部分的保护水平，避免了欠保护和过保护状态的发生，进而提升阴极保护系统的可靠程度。同时，相对于现有的传统集电环而言，该层叠集电环可传递阴极电流信号、阳极电流信号、参比电极信号以及测量接地信号等，实用性更好。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，应当理解地，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他相关的附图。附图中：
24.图1是本实用新型一些实施例中的层叠集电环的结构示意图；
25.图2是本实用新型一些实施例中的层叠集电环的剖视示意图；
26.图3是本实用新型一些实施例中的层叠集电环-电刷装置的结构示意图；
27.图4是本实用新型一些实施例中的电刷装置的剖视示意图。
具体实施方式
28.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居
间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.请参阅图1至图2，是本实用新型一些实施例中的层叠集电环，用于保护旋转设备阴极和传输信号，包括：多个集电环导电层1；相邻的集电环导电层1之间通过绝缘层2绝缘连接。
31.在一些实施例中，该层叠集电环可以包括轴状结构和由轴状结构的轴向一端径向向外弯曲形成的轮状结构,可以理解地，该轮状结构具备与轴状结构相同的功能，且每层集电环导电层1之间是相互绝缘的。
32.在一些实施例中，该集电环导电层1为金属件，如可以是导电性质良好的金属材质，优选地，该集电环导电层1可以是由银、铜、铝或其合金等制备而成的导电结构，当然，该集电环导电层1还可以是采用其他导电材质，这里不做具体限定，可以理解地，制得该集电环导电层1的材料包括但不限于银、铜、铝或其合金以及有镀层的结构或其混合体。
33.在一些实施例中，该绝缘层2可以是采用复合材料制成，如可以是不具有导电性质的树脂材质，优选地，该绝缘层2可以是由树脂纤维复合材料制备而成的绝缘结构，当然，该绝缘层2还可以采用其他绝缘材质制成，这里不做具体限定。
34.在一些实施例中，多个集电环导电层1可以是包括测量接地信号层11、参比电极信号层12、阳极电流层13和阴极电流层14；参比电极信号层12、阳极电流层13、阴极电流层14以测量接地信号层11为中心轴层设置在测量接地信号层11的外周。可以理解地，该多个集电环导电层1可以包含多种结构，其分布数量以及分布顺序可根据需求进行适当调整。
35.在一些实施例中，多个集电环导电层1可以是包括由内向外依次设置的测量接地信号层11、参比电极信号层12和阳极电流层13，或者，多个集电环导电层1可以是包括由内向外依次设置的测量接地信号层11、参比电极信号层12、阳极电流层13和阴极电流层14。
36.在另一些实施例中，多个集电环导电层1包括由内向外依次设置的测量接地信号层11、参比电极信号层12和阴极电流层14；或者，多个集电环导电层1包括由内向外依次设置的测量接地信号层11、参比电极信号层12、阴极电流层14和阳极电流层13。
37.作为较优实施例，进一步地，出于热阻的考虑，该阴极电流层14、阳极电流层13宜设置在外层，优选地，该多个集电环导电层1为由内向外依次设置的测量接地信号层11、参比电极信号层12、阳极电流层13和阴极电流层14，当然，该多个集电环导电层1的分布顺序不限于上述实施例以及附图展现的分布顺序，该多个集电环导电层1还可以是其他分布顺序，这里不做具体限定。
38.在一些实施例中，该测量接地信号层11包括若干个测量接地信号层单元，若干个测量接地信号层单元之间绝缘连接。可以理解地，每一个测量接地信号单元即为一个测量接地信号层11，即该多个集电环导电层1可以是包含1个或多个测量接地信号层11，测量接地信号层11从毗邻参比电极的旋转设备表面测量接地安装点处接出并使用绝缘导线连接在测量接地信号层11上，当存在超过1个测量接地信号层11时，各个不同的测量接地信号点的信号是分别接入不同的测量接地信号层11中的。当然，在另一些实施例中，也可以不设置测量接地信号层11，即多个集电环导电层1可包含0个测量接地信号层11。
39.和/或，参比电极信号层12包括若干个参比电极信号层单元，若干个参比电极信号层单元之间绝缘连接。可以理解地，每一个参比电极信号层单元即为一个参比电极信号层12，该多个集电环导电层1可包含1个或多个参比电极信号层12，参比电极信号层12与部署在旋转设备表面的参比电极通过绝缘导线相连，该绝缘导线可以具备或不具备屏蔽层，当存在超过一个参比电极信号层12时，每个参比电极的信号是分别接入轴部分的不同层中的。当然，在另一些实施例中，也可以不设置参比电极信号层12，即多个集电环导电层1可包含0个参比电极信号层12。
40.和/或，阳极电流层13包括若干个阳极电流层单元，若干个阳极电流层单元之间绝缘连接。可以理解地，每一个阳极电流层单元即为一个阳极电流层13，该多个集电环导电层1可包含1个或者多个阳极电流层13，该阳极电流层13与安装在被保护体表面的辅助阳极通过绝缘导线相连接。当然，在另一些实施例中，也可以不设置阳极电流层13，即多个集电环导电层1可包含0个阳极电流层13。
41.和/或，阴极电流层14包括若干个阴极电流层单元，若干个阴极电流层单元之间绝缘连接，可以理解地，每一个阴极电流层单元即为一个阴极电流层14，该多个集电环导电层1可包含1个或多个阴极电流层14，当阴极电流层14只有1个时，其直接与被保护体旋转轴直接连接，当存在超过1个阴极电流层14时，每个分区的阴极电流是分别接入不同的阴极电流层14的，其与旋转机械的各个不同保护分区分别使用绝缘导线相连。当然，在另一些实施例中，也可以不设置阴极电流层14，即多个集电环导电层1可包含0个阴极电流层14。
42.其中，该多个集电环导电层1的分布数量由该旋转设备的信号层以及实际所需测量信号层决定，这里不做具体限定。
43.请一同参阅图3至图4，本实用新型一些实施例中的一种层叠集电环-电刷装置，包括电刷装置，该电刷装置用于与上述的层叠集电环匹配并传输阴极电流、阳极电流、参比电位信号以及测量接地信号等，该电刷装置包括多层电刷导电层3，相邻的电刷导电层3绝缘连接，多层电刷导电层3与集电环导电层1对应设置。优选地，多层电刷导电层3可以是包括电刷测量接地信号层31、电刷参比电极信号层32、电刷阳极电流层33和电刷阴极电流层34，其中，电刷测量接地信号层31与测量接地信号层31对应设置，电刷参比电极信号层32与参比电极信号层12对应设置，电刷阳极电流层33与阳极电流层13对应设置，电刷阴极电流层34与阴极电流层14对应设置。
44.可以理解地，该多层电刷与层叠集电环配合使用，该电刷具有与层叠集电环相同的层数，该电刷每一层的电流或者信号逻辑与层叠集电环一一对应。在一些实施例中，每一层电刷导电层3的厚度与对应的每一层电环导电层的厚度也可以相近。
45.进一步地，多个电刷导电层3与多个层叠集电环可以组成多个摩擦副，便于传输与集电环匹配的阴极电流、阳极电流、参比电位信号以及测量接地信号，该电刷导电层3每一层之间相互绝缘。在一些实施中，该绝缘方法可为通过绝缘材料如树脂纤维复合材料进行绝缘，即相邻的电刷导电层3之间可以通过绝缘层2进行绝缘连接，当然，该绝缘方法可以是通过空气间隙实现绝缘，即相邻的电刷导电层3留有预定的空气间隙以实现绝缘。
46.在一些实施例中，该电刷装置可以设置在绝缘保持架上，使其与层叠集电环保持相互维持，该绝缘保持架可保证电刷装置的位置准确，保证电刷装置工作时的稳定性。进一步地，该绝缘架上还包括弹簧结构，使得电刷装置与层叠集电环相互压紧保持接触，以形成
较小的电阻。
47.可以理解地，该层叠集电环-电刷装置结构简单，能降低物料成本，且降低操作难度和人员受伤害风险的概率。
48.可以理解地，该层叠集电环-电刷装置的应用，可使得操作人员直接将参比电极、辅助阳极安装在鼓网表面，该参比电极安装在鼓网表面后可实现鼓网近表面参比电位的测量，可探测鼓网表面材料的氢损伤或材料腐蚀。
49.该叠集电环-电刷装置工作时，将阴极保护的阳极电流、阴极电流、参比电位信号以及测量接地信号传输到阴极保护系统的恒电位仪装置的保护电流阳极输出、阴极输出、参比电极与测量接地接口。
50.可以理解地，本实用新型可显著提高阴极保护系统的参比电位测量准确度，进而可以准确地判断旋转设备表面各部分的保护水平，避免了欠保护和过保护状态的发生，进而提升阴极保护系统的可靠程度。进一步地，相对于现有的传统集电环而言，其能传递阴极电流、阳极电流、参比电极信号以及测量接地信号，实用性更好，且每一种电流或者信号的通道都可以形成多个通道，并在被保护体上实现多个分区。
51.可以理解地，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。