用于電動(dòng)機(jī)器的軸接地裝置的接地繩的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸4電接地的接地繩組件20。該組件20包括接地繩構(gòu)件40，該接地繩構(gòu)件40包括沿接地繩構(gòu)件的長度而延伸的多條導(dǎo)電線41、和在接地繩構(gòu)件40的第一端與第二端42,44之間的一個(gè)以上的分離的固定點(diǎn)43。接地繩組件20還包括繩導(dǎo)向裝置50，其構(gòu)造成在可旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6上引導(dǎo)接地繩構(gòu)件40。在每個(gè)分離的固定點(diǎn)43處，將多條導(dǎo)電線41中的兩條以上導(dǎo)電線41附著到一起。
【專利說明】
用于電動(dòng)機(jī)器的軸接地裝置的接地繩
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及一種接地裝置，該接地裝置包括接地繩和用于將接地繩保持為抵接電動(dòng)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向裝置。更具體地，本公開涉及一種用于將電動(dòng)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)電表面接地的接地繩。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多電動(dòng)裝置(例如發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī))中，會(huì)在電動(dòng)裝置的各部件上聚積寄生電壓(stray voltage)，這會(huì)對(duì)該裝置的部件(例如在電動(dòng)裝置內(nèi)部的軸承)造成不利影響并縮短該電動(dòng)裝置的使用壽命。為了防止電流經(jīng)過這些部件，可用接地裝置將電動(dòng)裝置的各部件接地。這種接地裝置包括接地電刷、接地帶、接地繩、和用于將電動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)軸接地的其它接地裝置。
[0003]因此，需提供用于將電動(dòng)裝置的部件(例如電動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)軸)接地的替代軸接地
目.ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開涉及制造接地繩及相關(guān)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和組件的若干替代的設(shè)計(jì)、材料和方法、及其使用。
[0005]因此，一個(gè)說明性實(shí)施方式是一種用于將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸電接地的組件。該組件包括繩構(gòu)件和繩導(dǎo)向裝置。繩構(gòu)件具有第一端、第二端、和在這兩端之間的長度。繩導(dǎo)向裝置是用于將繩構(gòu)件引導(dǎo)到旋轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)電表面上。繩構(gòu)件包括沿其長度而延伸的多條導(dǎo)電線、及在第一端與第二端中間的一個(gè)以上的分離的固定點(diǎn)。在每個(gè)分離的固定點(diǎn)，將多條導(dǎo)電線中的兩條以上導(dǎo)電線附著到一起。
[0006]另一個(gè)說明性實(shí)施方式是一種用于將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸電接地的組件。該組件包括繩構(gòu)件，該繩構(gòu)件包括位于與電動(dòng)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面的電觸點(diǎn)處的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件。多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件中的至少一個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件是絕緣的導(dǎo)電構(gòu)件，該絕緣導(dǎo)電構(gòu)件具有在其上面的絕緣套使得該絕緣導(dǎo)電構(gòu)件與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面的電絕緣。絕緣套構(gòu)造成被磨掉從而使絕緣導(dǎo)電構(gòu)件與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面之間的電接觸成為可能以便生成是繩構(gòu)件磨損狀態(tài)的指示的告知信號(hào)。
[0007]另一個(gè)替代實(shí)施方式是一種將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸電接地的方法。該方法包括將電接地的繩構(gòu)件定位成與電動(dòng)機(jī)器的導(dǎo)電表面接觸。繩構(gòu)件可包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件?？稍谖挥诶K構(gòu)件的第一端與第二端中間的間隔的第一和第二固定點(diǎn)處，將多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件附著到一起。繩構(gòu)件可與可旋轉(zhuǎn)軸接觸，直到第一個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件被磨損到足以將第一導(dǎo)電構(gòu)件分離成分離的第一段和第二段。第一分離段可在第一固定點(diǎn)處仍然附著到其余的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件，并且第二分離段可在第二固定點(diǎn)處仍然附著到其余的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件。
[0008]另一個(gè)替代實(shí)施方式是一種將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸電接地的方法。該方法包括將電接地的繩構(gòu)件定位成與電動(dòng)機(jī)器的導(dǎo)電表面接觸。繩構(gòu)件可包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件和至少一個(gè)絕緣導(dǎo)電構(gòu)件，該絕緣導(dǎo)電構(gòu)件具有包圍絕緣導(dǎo)電構(gòu)件的導(dǎo)電部的絕緣套使得導(dǎo)電部可與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面電絕緣。該方法也可包括磨掉一部分的絕緣套直到一部分的導(dǎo)電部與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面電接觸。該方法也可包括當(dāng)在絕緣導(dǎo)電構(gòu)件的導(dǎo)電部與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面之間形成電接觸時(shí)發(fā)送繩構(gòu)件磨損狀態(tài)的告知信號(hào)。
[0009]以上對(duì)一些示范性實(shí)施方式的概述并非意圖描述本公開方面的各公開的實(shí)施方式或每個(gè)實(shí)施例。
【附圖說明】
[0010]基于以下對(duì)各種實(shí)施方式的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，可以更充分地理解本公開的各方面，在附圖中:
[0011]圖1是具有位于軸上的軸接地裝置的電動(dòng)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一部分的透視圖；
[0012]圖2是位于電動(dòng)機(jī)器的軸周圍的圖1的軸接地裝置的側(cè)視圖；
[0013]圖3是位于電動(dòng)機(jī)器的軸周圍的圖1的軸接地裝置的剖視圖；
[0014]圖4是圖2的可調(diào)節(jié)繩導(dǎo)向裝置和接地繩的剖視圖；
[0015]圖5是具有沿接地繩的長度而布置的分離固定點(diǎn)的一個(gè)示例性接地繩的透視圖；
[0016]圖6是具有沿接地繩的長度而布置的分離固定點(diǎn)的另一個(gè)示例性接地繩的透視圖；
[0017]圖7是處于磨損狀態(tài)的一個(gè)示例性接地繩的透視圖；
[0018]圖8A是接地繩沿圖5線8-8的剖視圖；
[0019]圖SB是處于磨損狀態(tài)的接地繩的剖視圖；
[0020]圖9是包括與導(dǎo)電構(gòu)件混雜的非導(dǎo)電構(gòu)件的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的接地繩的剖視圖。
[0021]雖然本公開的各方面具有各種修改和替代形式，但在附圖中通過舉例揭示了其細(xì)節(jié)并且將詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是并非意圖將本公開的方面局限于所描述的【具體實(shí)施方式】。相反，本公開意圖是涵蓋落在本公開精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物、和替代物。
【具體實(shí)施方式】
[0022]就以下所定義的術(shù)語而言，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用這些定義，除非在權(quán)利要求中或者在本說明書中的別處給出不同的定義。
[0023]本文中的所有數(shù)值假設(shè)可被詞語“大約”修飾，無論是否明確地指出。術(shù)語“大約”一般指代本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)為等同于所列舉值(即，具有相同的功能或結(jié)果)的一系列數(shù)字。在許多情況下，詞語“大約”可表示包括四舍五入到最近的有效數(shù)字的數(shù)字。
[0024]利用端點(diǎn)對(duì)數(shù)值范圍的陳述包括在該范圍內(nèi)的所有數(shù)字(例如，I至5包括1、1.5、
2、2.75、3、3.80、4、和5)。
[0025]盡管描述了從屬于各種部件、特征和/或規(guī)格的一些合適的尺寸、范圍和/或值，但由本公開所教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解期望的尺寸、范圍和/或值可偏離明確公開的尺寸、范圍和/或值。
[0026]在本說明書和所附權(quán)利要求中所使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、和“該”包括復(fù)數(shù)所指對(duì)象，除非上下文中另有明確規(guī)定。在本說明書和所附權(quán)利要求中所使用的術(shù)語“或者”一般采用包括“和/或”的其含義，除非上下文中另有明確規(guī)定。
[0027]以下的詳細(xì)說明應(yīng)參照附圖來閱讀，其中給不同附圖中的相似元件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。詳細(xì)說明和附圖(未必按比例繪制)描述了說明性實(shí)施方式并且并非意圖限制本公開的范圍。所描述的說明性實(shí)施方式意圖只是示例性的。任何說明性實(shí)施方式的所選特征可并入另一個(gè)實(shí)施方式中，除非明確地陳述相反的情況。
[0028]圖1中示出了具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(例如旋轉(zhuǎn)軸4)的電動(dòng)機(jī)器2的一部分。電動(dòng)機(jī)器2可以是電動(dòng)機(jī)器(dynamo-electric machine)，例如將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電機(jī)、或者將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)。因此，旋轉(zhuǎn)軸4可以是發(fā)電機(jī)的集電環(huán)或類似結(jié)構(gòu)、或電動(dòng)機(jī)的換向器或類似結(jié)構(gòu)，其適合于且用于與滑動(dòng)接頭相互作用或者是滑動(dòng)接頭的一部分從而形成在固定導(dǎo)體與移動(dòng)導(dǎo)體之間的完整電路以便電流在兩者之間通過。例如，在至少一些發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)中，集電環(huán)或換向器適合于且用于與在發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的電刷組件或者索具形成完整電路。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到旋轉(zhuǎn)軸4的尺寸和構(gòu)造可基于其中使用旋轉(zhuǎn)軸4的發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的類型和/或尺寸而變化。例如，在一些工業(yè)應(yīng)用中，旋轉(zhuǎn)軸4可具有10英寸以上、12英寸以上、14英寸以上、16英寸以上、18英寸以上、20英寸以上、22英寸以上、或24英寸以上的直徑。在其它應(yīng)用中，旋轉(zhuǎn)軸4可具有10英寸以下、8英寸以下、或6英寸以下的直徑。
[0029]旋轉(zhuǎn)軸4(圖1中示出了其一部分)可以是細(xì)長的圓柱形軸，該軸具有用于與電刷架組件的一個(gè)以上的電刷滑動(dòng)電接觸的導(dǎo)電外周表面6。一個(gè)示例性電刷架組件描述于美國專利第7，034，430號(hào)中，該專利的全部內(nèi)容以參考的方式明確地并入本文中。在有些情況下，軸接地裝置20可位于緊靠旋轉(zhuǎn)軸4的位置以便將旋轉(zhuǎn)軸4接地。一個(gè)這種軸接地裝置20進(jìn)一步描述于2011年8月5日提交的名稱為GROUMHNG ROPE GUIDE FOR A DYNAMO-ELECTRIC MACHINE的美國專利第8,493,707號(hào)中并且涉及其中所包含的主題，該專利的全部內(nèi)容明確地以參考的方式并入本文中。
[0030]安裝固定器10可用于將軸接地裝置20定位成非常靠近旋轉(zhuǎn)軸4。在有些情況下，安裝固定器10可包括:被安裝到基座8或其它靜止結(jié)構(gòu)的第一端12、和被安裝到軸接地裝置20的第二端14。一個(gè)這種安裝固定器10進(jìn)一步描述于2011年8月5日提交并且以美國專利申請(qǐng)第2013/0034380號(hào)公布的、名稱為《包括鉸接連接的安裝固定器》的美國專利申請(qǐng)第13/204，176號(hào)并且涉及其中所包含的主題，該專利其全部內(nèi)容明確地以參考的方式并入本文中。然而，應(yīng)理解的是具有任何期望構(gòu)成的安裝固定器10可用于將軸接地裝置20定位成非常靠近旋轉(zhuǎn)軸4。
[0031]軸接地裝置20可包括電氣盒22，該電氣盒22容納軸接地裝置20的各部件。例如，電氣盒22可包括一個(gè)以上或多個(gè)的電刷架30，該電刷架30包括與旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電外周表面6電接觸的電刷32。電刷架30也可包括手柄34，該手柄34是用于將電刷架30從電氣盒22中拆除。在有些情況下，電刷架30可類似于美國專利第7，034，430號(hào)中所描述的電刷架。電氣盒22也可包括控制盒24，該控制盒24是用于控制來自電氣盒22的電流。
[0032]軸接地裝置20也可包括從電氣盒22中延伸出的繩導(dǎo)向裝置50。例如，電氣盒22可包括第一和第二側(cè)板26，這些側(cè)板被固定(例如，用螺栓固定到)到安裝固定器10的底座28、且固定至繩導(dǎo)向裝置50。
[0033]轉(zhuǎn)向圖2和圖3，繩導(dǎo)向裝置50可以是用于將接地繩40引導(dǎo)到旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6上的可調(diào)節(jié)繩導(dǎo)向裝置。例如，可調(diào)節(jié)繩導(dǎo)向裝置50可在具有第一曲率半徑的第一位置與具有大于第一曲率半徑的第二曲率半徑的第二位置之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而為可調(diào)節(jié)繩導(dǎo)向裝置50提供可變曲率半徑以便緊密地跟隨旋轉(zhuǎn)軸4的曲率半徑。在一些實(shí)施方式中，可調(diào)節(jié)繩導(dǎo)向裝置50可包括一個(gè)連接器段56和多個(gè)鉸接段52，這些鉸接段52是用于為可調(diào)節(jié)繩導(dǎo)向裝置50提供可變曲率半徑以便緊密地跟隨旋轉(zhuǎn)軸4的曲率半徑。在一些實(shí)施方式中，連接器段56和/或鉸接段52可由聚合物材料構(gòu)成(例如聚合物材料的注射成型件)，從而使繩導(dǎo)向裝置50的各部件電絕緣。
[0034]基于旋轉(zhuǎn)軸4的直徑并因此基于接地繩40的長度，繩導(dǎo)向裝置50可包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)以上的鉸接段52，這些鉸接段52在鉸接點(diǎn)62處樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到一起。例如，圖示的絕緣繩導(dǎo)向裝置50包括第一鉸接段52a、第二鉸接段52b、第三鉸接段52c、第四鉸接段52d、和第五鉸接段52e，以及在第一與第二鉸接段52a、52b之間的第一鉸接點(diǎn)62a、在第二與第三鉸接段52b、52c之間的第二鉸接點(diǎn)62b、在第三與第四鉸接段52c、52d之間的第三鉸接點(diǎn)62c、和在第四與第五鉸接段52d、52e之間的第四鉸接點(diǎn)62d。第一鉸接段52a也可在鉸接點(diǎn)66處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到連接器段56。
[0035]參照?qǐng)D3，可進(jìn)一步了解用于將旋轉(zhuǎn)軸4接地的電通道。該電通道可包括由導(dǎo)電材料(例如銅或銅合金)所構(gòu)成的接地繩40。延伸經(jīng)過繩導(dǎo)向裝置50的通道(凹槽)70的接地繩40可位于抵接旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6，使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸4正在旋轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)軸4抵接著接地繩40滑動(dòng)。接地繩40可由導(dǎo)電材料(例如銅或銅合金線)的多根多絲絞線所組成。在其它情況下，接地繩40可具有不同的構(gòu)造。本文中所使用的術(shù)語“接地繩”包括替代的構(gòu)造，例如線纜、導(dǎo)線、編織帶、帶、帶子或者其它細(xì)長的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0036]接地繩40可包括聯(lián)接到電氣盒22中的一個(gè)部件的第一端42、和沿旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)方向懸在旋轉(zhuǎn)軸4上方的第二端44。在有些情況下，接地繩40可具有某個(gè)長度，使得接地繩40有大約I至2英寸沿切線延伸超過導(dǎo)電表面6與接地繩40之間切線。
[0037]在一些實(shí)施方式中，可將接地繩40的第一端42固定到在電氣盒22中的電刷架30。例如，在有些情況下，可將接地繩40的第一端42夾持在電刷架30的兩個(gè)板之間。接地繩40的一根絞線46可進(jìn)一步延伸且被固定到電刷架30的端子，其中從電刷架30的電刷32中延伸出的分流器48也與旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6接觸。電通道可從電刷架30的端子經(jīng)過控制盒24到達(dá)接地線36再到達(dá)地面38。因此，接地繩40可經(jīng)過穿過電氣盒22的電通道而連接到地面38，因此被接地。在其它實(shí)施方式中，接地繩40的第一端42可直接地附接到地面38 (例如，接地柱)，或者附接到電性連接到地面38的另一個(gè)部件，而不附接到電刷架30。
[0038]圖4中示出了被設(shè)置在繩導(dǎo)向裝置50中的通道70，該通道70是用于接納接地繩40以便沿旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6定位。正如可以從附圖中所見，第一通道70可被限定在位于導(dǎo)向段52的第一側(cè)上的第一側(cè)壁76與分隔壁74之間，并且第二通道70可被限定在位于導(dǎo)向段52的第二側(cè)上的第二側(cè)壁76與分隔壁74之間。通道70可相互平行地延伸，以便將接地繩40沿旋轉(zhuǎn)軸4的一部分圓周定位。因此，通道70可在面對(duì)旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6的導(dǎo)向段52的底部向外敞開。
[0039]可將軸接地裝置20安裝為靠近旋轉(zhuǎn)軸4，以便將電動(dòng)機(jī)器2的軸4電接地。例如，可將接地繩40放置在與旋轉(zhuǎn)軸4的圓周表面6接觸的位置。例如，可使接地繩40落在旋轉(zhuǎn)軸4上，并且接地繩40的第二自由端44在旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)方向上延伸。應(yīng)注意到，在有些情況下，可使多條接地繩40(基于設(shè)置在繩導(dǎo)向裝置50中的通道70的數(shù)量)落在旋轉(zhuǎn)軸4上從而將接地繩40定位成與旋轉(zhuǎn)軸4的表面6接觸。
[0040]可調(diào)節(jié)繩導(dǎo)向裝置50也可繞旋轉(zhuǎn)軸4的圓周表面6—部分定位，并且接地繩40沿繩導(dǎo)向裝置50的通道70而延伸。在其中繩導(dǎo)向裝置50包括多個(gè)通道70的情況下，接地繩40可位于繩導(dǎo)向裝置50的各通道70中并且沿繩導(dǎo)向裝置50的各通道70而延伸。
[0041]為了適應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸4的曲率半徑使得繩導(dǎo)向裝置50的鉸接段52的曲率半徑緊密地匹配旋轉(zhuǎn)軸4的曲率半徑并且使鉸接段的下邊緣位于靠近旋轉(zhuǎn)軸4的表面6，可使繩導(dǎo)向裝置50的相鄰鉸接段52可相對(duì)于彼此樞轉(zhuǎn)以便調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)繩導(dǎo)向裝置50的曲率半徑。因此，可沿旋轉(zhuǎn)軸4圓周的一部分將接地繩40周向地限制在繩導(dǎo)向裝置50的通道70中。
[0042]在有些情況下，繩導(dǎo)向裝置50的連接器段56和鉸接段52可從具有10英寸以下、8英寸以下、或6英寸以下曲率半徑的第一最小程度調(diào)節(jié)至具有10英寸以上、12英寸以上、4英寸以上、16英寸以上、18英寸以上、或20英寸以上曲率半徑的第二最大程度，從而適應(yīng)具有類似尺寸的旋轉(zhuǎn)軸4。在有些情況下，可調(diào)節(jié)鉸接段52從而大致平直地延伸，因此適應(yīng)具有非常大直徑的旋轉(zhuǎn)軸4。因此，在有一些情況下，利用繩導(dǎo)向裝置50的可調(diào)節(jié)性，可將繩導(dǎo)向裝置50安裝到一系列尺寸的旋轉(zhuǎn)軸4上，例如具有在6至36英寸的范圍內(nèi)、在6至24英寸范圍內(nèi)、在6至20英寸范圍內(nèi)、在6至18英寸范圍內(nèi)、在6至16英寸范圍內(nèi)、在6至14英寸范圍內(nèi)、或在6至12英寸范圍內(nèi)的直徑的軸4。
[0043]一旦繩導(dǎo)向裝置50已被調(diào)節(jié)到期望的曲率半徑以便適應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸4的直徑，則可將鉸接點(diǎn)62和66夾緊從而防止在相鄰導(dǎo)向段52之間以及在連接器段56與第一導(dǎo)向段52a之間的進(jìn)一步樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0044]因此，繩導(dǎo)向裝置50可沿旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)表面6而引導(dǎo)接地繩40?？蓪⒔拥乩K40電接地(例如，連接到地面)以便從旋轉(zhuǎn)軸4中引出寄生電壓，從而防止電流經(jīng)過電動(dòng)機(jī)器2的軸承和/或其它部件(該電流可能對(duì)電動(dòng)機(jī)器2造成不利影響)。
[0045]圖5中示出了一個(gè)示例性接地繩40的透視圖。接地繩40可包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41。多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41可包括以任何期望的布置方式而布置的單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41，從而共同地形成接地繩40。單獨(dú)的導(dǎo)電構(gòu)件41可由任何導(dǎo)電材料構(gòu)成。例如，導(dǎo)電構(gòu)件41可由銅或銅合金構(gòu)成。在有些情況下，多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41可包括兩個(gè)以上、三個(gè)以上、四個(gè)以上、五個(gè)以上、或六個(gè)以上的導(dǎo)電構(gòu)件41。此外，多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41可包括中心構(gòu)件57，可將其余的導(dǎo)電構(gòu)件41繞該中心構(gòu)件布置。在有些情況下，可以是導(dǎo)電構(gòu)件的中心構(gòu)件57可由與被布置在其周圍的單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41相同的材料所構(gòu)成，或者如果需要，中心構(gòu)件57可由不同的材料構(gòu)成。
[0046]雖然導(dǎo)電構(gòu)件41可由導(dǎo)電材料構(gòu)成，但也可想到接地繩40可包括由非導(dǎo)電材料所構(gòu)成的非導(dǎo)電構(gòu)件59。圖9是接地繩40的一個(gè)示例性實(shí)施方式的剖視圖，該接地繩40包括在與導(dǎo)電構(gòu)件41布置在一起的一個(gè)以上的非導(dǎo)電構(gòu)件59。例如，非導(dǎo)電材料可包括塑料、紙、碳纖維、毛氈或任何其它非導(dǎo)電材料、或者其組合。如果需要，將一個(gè)以上的非導(dǎo)電構(gòu)件59夾雜在導(dǎo)電構(gòu)件41中可在使用期間清潔、潤滑接地繩40并且改善接地繩40的導(dǎo)電性。
[0047]可將導(dǎo)電構(gòu)件41以任何期望的方位布置上。例如，如圖5中所示，可將導(dǎo)電構(gòu)件41一起扭轉(zhuǎn)以形成多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41。此外，可將導(dǎo)電構(gòu)件41纏繞、形成螺旋、編織或針織到一起，從而形成接地繩40的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41。也可將導(dǎo)電構(gòu)件41布置在中心構(gòu)件57的周圍。例如，在有些情況下，可將導(dǎo)電構(gòu)件41形成螺旋、包裹、扭轉(zhuǎn)、編織、針織、旋轉(zhuǎn)、或螺旋狀地纏繞在中心構(gòu)件57的周圍。此外，可以想到被螺旋狀地布置在中心構(gòu)件57周圍的導(dǎo)電構(gòu)件41可包含導(dǎo)電材料、非導(dǎo)電材料兩種、或者導(dǎo)電材料與非導(dǎo)電材料的任意組合。
[0048]多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41也可包括在接地繩40的第一端42與第二端44中間的分離的固定點(diǎn)43。固定點(diǎn)43可以形成于沿接地繩40的任意點(diǎn)，并且各分離的固定點(diǎn)43與相鄰固定點(diǎn)間隔開。分離的固定點(diǎn)43可與相鄰固定點(diǎn)43均勻地間隔，或者如果需要與相鄰固定點(diǎn)43非均勻地間隔。在有些情況下，分離的固定點(diǎn)43可間隔例如達(dá)大約I英寸、大約2英寸、大約3英寸的距離、或者其它期望的距離。
[0049]固定點(diǎn)43可在各固定點(diǎn)43處將接地繩40的單獨(dú)電構(gòu)件41附著到一起，同時(shí)單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41的在相鄰固定點(diǎn)43之間跨越的部分可以不附著到一起。例如，可將單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41焊接到另一個(gè)單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41，從而形成焊接的固定點(diǎn)45。焊接的固定點(diǎn)45可通過多種焊接方法而形成。例如，焊接方法可包括超聲波焊接，或者如果需要包括另一種焊接工藝。此外，可將構(gòu)成接地繩40的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41的所有單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41全部焊接到一起(例如通過超聲波焊接)，從而形成各焊接固定點(diǎn)45。
[0050]作為將單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41焊接從而形成固定點(diǎn)43的替代，如果需要可采用其它固定方法而形成分離的固定點(diǎn)43。例如，圖6中示出了包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41的示例性接地繩40的另一個(gè)實(shí)施方式。導(dǎo)電構(gòu)件41還包括利用綁扎構(gòu)件53而在固定點(diǎn)43處連接的單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件
41。綁扎構(gòu)件53可由任何導(dǎo)電材料或非導(dǎo)電材料所構(gòu)成。例如，綁扎構(gòu)件53可由銅或者銅合金構(gòu)成?？商娲?，綁扎構(gòu)件53可由非導(dǎo)電材料(例如塑料材料)構(gòu)成。可利用在固定點(diǎn)43處將單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41附著到一起的任何方法，將綁扎構(gòu)件53包卷或夾緊、模壓、粘附或成型或放置到多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41上。
[0051]除焊接和綁扎之外，可通過多種其它工藝、方法或技術(shù)而形成固定點(diǎn)43。例如，可通過釬焊、包卷、膠粘劑的固化、粘結(jié)材料的固化、或者用于在固定點(diǎn)43處將單獨(dú)導(dǎo)電構(gòu)件41附著到一起的任何其它合適方法而形成固定點(diǎn)43。
[0052]在固定點(diǎn)43處將多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41附著到一起可有助于防止接地繩40在其壽命周期期間分散開，并且延長接地繩40的使用壽命。隨時(shí)間推移，當(dāng)接地繩40滑過旋轉(zhuǎn)軸4時(shí)，由于接地繩40與軸4之間的摩擦和/或接地繩40的電磨損，因而接地繩40將開始磨損。接地繩40的磨損可表現(xiàn)為一個(gè)以上導(dǎo)電構(gòu)件41的劣化。一個(gè)以上導(dǎo)電構(gòu)件41的劣化會(huì)導(dǎo)致接地繩40的一個(gè)以上導(dǎo)電構(gòu)件41在一些磨損狀態(tài)下完全分離成兩個(gè)分離的段。圖7中示出了多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41的單個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41正在分離成導(dǎo)電構(gòu)件41的第一分離段41a和第二分離段41b，其中在導(dǎo)電構(gòu)件41中在分離段41a與41b之間存在破裂。
[0053]如圖7中所示，接地繩40包括如上所述的固定點(diǎn)43。在被磨損成兩個(gè)分離段41a、41b之后，導(dǎo)電構(gòu)件41的第一段41a的一部分可在導(dǎo)電構(gòu)件41中的斷裂的任一側(cè)停留在相鄰的固定點(diǎn)43之間，并且導(dǎo)電構(gòu)件41的第二分離段41b的一部分可在導(dǎo)電構(gòu)件41中的斷裂的任一側(cè)停留在相鄰的固定點(diǎn)43之間。當(dāng)分離的段41a和41b被分離或分裂時(shí)，可將接地繩40的分離段41a和41b保持為接地繩40的一部分。例如，嚴(yán)重時(shí)，磨損的導(dǎo)電構(gòu)件41的可分離段41a和41b易于與接地繩40的其余導(dǎo)電構(gòu)件41散開、拉開、斷開或分離。然而，固定點(diǎn)43可將分離的段41a、41b保持在附著到其余導(dǎo)電構(gòu)件41的狀態(tài)，因此允許段41a和41b在導(dǎo)電構(gòu)件41中的斷裂的另一側(cè)僅散開到緊鄰的固定點(diǎn)43為止。因此，可防止分離的段41a和41b在導(dǎo)電構(gòu)件41中的斷裂的任一側(cè)散開超過固定點(diǎn)43。因此，接地繩40的斷裂導(dǎo)電構(gòu)件41從其斷裂處延伸到接地繩40的自由端44的的那一段，可通過在導(dǎo)電構(gòu)件40中的斷裂點(diǎn)與接地繩40的自由端44之間的一個(gè)以上固定點(diǎn)43而仍然附著于接地繩40的其余導(dǎo)電構(gòu)件41。因此，通過沿接地繩40的長度周期性地包括固定點(diǎn)43，固定點(diǎn)43防止接地繩40在磨損時(shí)脫離，從而延長接地繩40的使用壽命。換句話說，第一分離段41a可仍然在導(dǎo)電構(gòu)件41斷裂點(diǎn)一側(cè)的第一固定點(diǎn)43處附著于其余的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41，并且第二分離段41b可仍然在斷裂導(dǎo)電構(gòu)件41斷裂的另一側(cè)的第二固定點(diǎn)處附著于其余的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41。
[0054]雖然圖7中的實(shí)施方式示出了被磨破的單個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41，但可以想到當(dāng)接地繩40磨損時(shí)多于一個(gè)的導(dǎo)電構(gòu)件41會(huì)被磨破。在多于一個(gè)的導(dǎo)電構(gòu)件41被磨破的情況下，固定點(diǎn)43將會(huì)防止所有磨損的導(dǎo)電構(gòu)件41散開超過固定點(diǎn)43。只要至少一個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41在任意兩個(gè)相鄰的固定點(diǎn)43之間是完好的(例如，未斷裂)(即，在相鄰固定點(diǎn)43之間連續(xù)地延伸)，那么接地繩40將仍然是完整的。
[0055]如上所述，當(dāng)沿軸4的導(dǎo)電表面6滑動(dòng)時(shí)，接地繩40會(huì)開始磨損。因此，在有些情況下希望確定何時(shí)接地繩40已達(dá)到其中它需要更換的磨損狀態(tài)。這個(gè)問題的一個(gè)解決方案包括引入被絕緣的導(dǎo)電構(gòu)件，該被絕緣導(dǎo)電構(gòu)件在當(dāng)導(dǎo)電構(gòu)件周圍的絕緣體已被磨損到足以導(dǎo)致導(dǎo)電構(gòu)件與軸4電接觸時(shí)的一些時(shí)間點(diǎn)可形成與軸4的導(dǎo)電表面的電通道。一旦形成，該電通道可發(fā)出表明接地繩40需要更換的報(bào)警信號(hào)。
[0056]圖8A是與軸4的導(dǎo)電表面6接觸的接地繩40的一個(gè)這樣的實(shí)施方式的剖視圖。在此實(shí)施方式中，接地繩40包括至少一個(gè)絕緣導(dǎo)電構(gòu)件61，該絕緣導(dǎo)電構(gòu)件61被與軸4電接觸的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件41所包圍。應(yīng)注意到，盡管接地繩40被圖示為具有單個(gè)絕緣導(dǎo)電構(gòu)件61，但在其它情況下，如果需要，接地繩40可包括多于一個(gè)的絕緣構(gòu)件61。此外，盡管圖8A中示出了將絕緣構(gòu)件61布置在導(dǎo)電構(gòu)件41的中心，但可以想到可以將絕緣導(dǎo)電構(gòu)件61和導(dǎo)電構(gòu)件41布置在任何期望的方位上。絕緣構(gòu)件61可包括非導(dǎo)電(S卩，電絕緣)的外包皮47、和被非導(dǎo)電外包皮47所包圍的內(nèi)導(dǎo)電部49。在未磨損狀態(tài)下，可防止絕緣構(gòu)件61的內(nèi)導(dǎo)電部49與旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6電接觸，從而將導(dǎo)電部49與旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6電絕緣。然而，當(dāng)接地繩40沿旋轉(zhuǎn)軸4滑動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電構(gòu)件41會(huì)磨損并且/或者轉(zhuǎn)變?yōu)槭菇^緣構(gòu)件61與旋轉(zhuǎn)軸4接觸的程度。當(dāng)絕緣導(dǎo)電構(gòu)件61在旋轉(zhuǎn)軸4上磨損時(shí)，非導(dǎo)電包皮47會(huì)開始磨掉。例如，圖8B中示出了當(dāng)導(dǎo)電構(gòu)件41磨損時(shí)絕緣構(gòu)件61可與旋轉(zhuǎn)軸4接觸，由此使外絕緣包皮47與旋轉(zhuǎn)軸4接觸。當(dāng)軸4繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，外絕緣包皮47會(huì)在使絕緣構(gòu)件61的內(nèi)導(dǎo)電部49暴露于旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6的位置發(fā)生磨損。在一些磨損狀態(tài)，在沿絕緣構(gòu)件61的長度的一些點(diǎn)處軸4已完全磨穿絕緣包皮47，絕緣構(gòu)件61的內(nèi)導(dǎo)電部49可在導(dǎo)電部49與旋轉(zhuǎn)軸4的導(dǎo)電表面6之間所形成的電接觸點(diǎn)51處與導(dǎo)電表面6直接接觸。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)電部49接觸到導(dǎo)電表面6時(shí)，可在導(dǎo)電部49與導(dǎo)電表面6之間形成電通道，這會(huì)導(dǎo)致發(fā)出指示接地繩40已磨損到它需要更換程度的電信號(hào)。
[0057]所生成的電信號(hào)可用于將接地繩40的狀態(tài)告知工作人員，并且/或者報(bào)警、告知、安排和/或建議維修、部分交付、現(xiàn)場(chǎng)檢查、和/或其它任務(wù)、關(guān)閉系統(tǒng)，并且/或者基于接地繩40的所確定狀態(tài)而采取咨詢和/或應(yīng)對(duì)措施。
[0058]本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本公開的各方面可表現(xiàn)為不同于本文中所描述和涵蓋的【具體實(shí)施方式】的多種形態(tài)。因此，在不背離所附權(quán)利要求中所描述的本公開范圍和精神的前提下，可在形式和細(xì)節(jié)中作出修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸電接地的組件，所述組件包括: 繩構(gòu)件，所述繩構(gòu)件具有第一端和第二端及在這兩端之間的長度； 繩導(dǎo)向裝置，所述繩導(dǎo)向裝置是用于將所述繩構(gòu)件引導(dǎo)到旋轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)電表面上;并且 其中所述繩構(gòu)件包括沿所述長度而延伸的多條導(dǎo)電線，并且其中所述繩構(gòu)件包括在所述第一端與第二端中間的一個(gè)以上的分離的固定點(diǎn)，并且其中在每個(gè)所述分離固定點(diǎn)處將所述多條導(dǎo)電線中的兩條以上導(dǎo)電線附著到一起。2.如權(quán)利要求1所述的組件，其中通過焊接在所述分離的固定點(diǎn)處將所述多條導(dǎo)電線中的兩條以上導(dǎo)電線附著到一起。3.如權(quán)利要求1所述的組件，其中通過超聲波焊接在所述分離的固定點(diǎn)處將所述多條導(dǎo)電線中兩條以上導(dǎo)電線附著到一起。4.如權(quán)利要求1所述的組件，其中通過釬焊在所述分離的固定點(diǎn)處將所述多條導(dǎo)電線線中的兩條以上導(dǎo)電線線附著到一起。5.如權(quán)利要求1所述的組件，其中在所述分離的固定點(diǎn)處通過將一根帶包卷在所述多條導(dǎo)電線的周圍，而將所述多條導(dǎo)電線中兩條以上導(dǎo)電線附著到一起。6.如權(quán)利要求5所述的組件，其中所述帶是導(dǎo)電的。7.所述如權(quán)利要求1所述的組件，其中在所述分離固定點(diǎn)處通過使膠粘劑固化而將所述多條導(dǎo)電線中的兩條以上導(dǎo)電線附著到一起。8.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述多條導(dǎo)電線沿所述繩構(gòu)件的長度螺旋狀地纏繞。9.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述繩構(gòu)件包括與所述多條導(dǎo)電線布置在一起的至少一個(gè)非導(dǎo)電構(gòu)件。10.如權(quán)利要求9所述的組件，其中所述非導(dǎo)電構(gòu)件清潔或潤滑所述繩構(gòu)件。11.一種用于將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸電接地的組件，所述組件包括: 繩構(gòu)件，所述繩構(gòu)件包括配置成被定位成與所述電動(dòng)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面電接觸的多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件，其中所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件中的至少一個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件是絕緣導(dǎo)電構(gòu)件，所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件具有在其上面的絕緣套使得所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件與所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面電絕緣，并且 其中所述絕緣套構(gòu)造成被磨掉，從而允許所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件與所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面之間的電接觸，以生成指示所述繩構(gòu)件的磨損狀態(tài)的告知信號(hào)。12.如權(quán)利要求11所述的組件，其中所述絕緣的導(dǎo)電構(gòu)件位于所述繩構(gòu)件的中心，并且所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件包圍所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件。13.如權(quán)利要求12所述的組件，其中將所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件螺旋狀地包裹在所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件的周圍。14.如權(quán)利要求11所述的組件，其中所述告知信號(hào)將所述繩構(gòu)件的磨損狀態(tài)向工作人員報(bào)警。15.—種將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸電接地的方法，所述方法包括: 將電接地的繩構(gòu)件定位成與所述電動(dòng)機(jī)器的導(dǎo)電表面接觸，其中所述繩構(gòu)件包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件，其中在間隔的第一固定點(diǎn)和第二固定點(diǎn)處將所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件附著到一起，所述第一固定點(diǎn)和第二固定點(diǎn)位于所述繩構(gòu)件的第一端與第二端中間，并且 其中所述繩構(gòu)件與所述可旋轉(zhuǎn)軸接觸，直到所述導(dǎo)電構(gòu)件的第一導(dǎo)電構(gòu)件被磨損到足以使所述第一導(dǎo)電構(gòu)件分離成分離的第一段和第二段，其中所述第一段仍然在所述第一固定點(diǎn)處附著于所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件的其余部分，并且所述第二段仍然在所述第二固定點(diǎn)處附著于所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件的其余部分。16.如權(quán)利15要求所述的方法，其中沿所述繩構(gòu)件的長度螺旋狀地包裹所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件。17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述繩構(gòu)件包括與所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件布置在一起的至少一個(gè)非導(dǎo)電構(gòu)件。18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中通過焊接在所述第一固定點(diǎn)和第二固定點(diǎn)處將所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件中的兩個(gè)以上導(dǎo)電構(gòu)件附著到一起。19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中通過超聲波焊接在所述第一固定點(diǎn)和第二固定點(diǎn)處將所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件中的兩個(gè)以上導(dǎo)電構(gòu)件附著到一起。20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中通過釬焊在所述第一固定點(diǎn)和第二固定點(diǎn)處將所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件中的兩個(gè)以上導(dǎo)電構(gòu)件附著到一起。21.如權(quán)利要求15所述的方法，其中利用包圍所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件的帶，在所述第一固定點(diǎn)和第二固定點(diǎn)處將所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件中的兩個(gè)以上導(dǎo)電構(gòu)件附著到一起。22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述帶是導(dǎo)電的。23.—種將電動(dòng)機(jī)器的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電軸電接地的方法，所述方法包括: 將電接地的繩構(gòu)件定位成與所述電動(dòng)機(jī)器的導(dǎo)電表面接觸，其中所述繩構(gòu)件包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件和至少一個(gè)絕緣導(dǎo)電構(gòu)件，所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件具有包圍所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件的導(dǎo)電部的絕緣套，使得所述導(dǎo)電部與所述旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)電表面電絕緣； 磨掉一部分的所述絕緣套，直到所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件的所述導(dǎo)電部的一部分與所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面形成電接觸;和 當(dāng)在所述絕緣導(dǎo)電構(gòu)件的所述導(dǎo)電部與所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電表面之間形成電接觸時(shí)，發(fā)送所述繩構(gòu)件的磨損狀態(tài)的告知信號(hào)。24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述告知信號(hào)將所述繩構(gòu)件的磨損狀態(tài)向工作人員報(bào)警。
【文檔編號(hào)】H01R39/64GK105849984SQ201480049674
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年9月8日
【發(fā)明人】羅伯特·S·科茨福斯, 詹森·R·卡默勒
【申請(qǐng)人】科茨福斯有限公司