電刷組件、電動機及石材切割機的製作方法

2023-06-05 01:54:31 3

本實用新型涉及電力設備技術領域，特別是涉及一種電刷組件、電動機及石材切割機。

背景技術：

參見圖1及圖2，目前市面上所用到的石材切割機的電動機主要包括電樞軸01、安裝於電樞軸01上的換向器02及設於刷架05的腔體內的電刷03，電刷03的一端與圓柱螺旋壓簧04的一端連接，刷帽06設於刷架05的腔體遠離換向器02的一端，壓簧04的一端抵接於刷帽06以夾持於電刷03與刷帽06之間，刷架05的腔體靠近換向器02的一端設有開口，電刷03從開口伸出在壓簧04的作用下與換向器02滑動連接。

採用壓簧04壓持電刷03，由於壓簧自身的壓力變化屬性，壓簧04對電刷的初始壓力較大，當電刷03逐漸磨損時，壓簧04的壓力會衰減過快。由於壓簧04初始時壓力較大則電刷03磨損較快，減少電刷03的使用壽命；且由於壓簧04壓力衰減過快，從而導致在終末壓力階段壓簧04施加於換向器02的壓力較小，從而使換向器02的換向火花變大，增加換向器02提前失效的機率。

技術實現要素：

基於此，有必要針對採用壓簧壓持電刷從而降低電刷與換向器的使用壽命的問題提供一種電刷組件、電動機及石材切割機。

一種電刷組件，用於石材切割機，所述石材切割機包括：

工作檯；

電動機，設置於所述工作檯；及

鋸片，由所述電動機輸出動力；

所述電刷結構包括：

刷架，具有用於容納電刷的容納腔體；

平面渦卷彈簧，一端連接於所述刷架，另一端沿所述電動機的電樞軸的軸向方向延伸至所述容納腔體一端，並沿所述電動機的電樞軸的徑向方向沿所述容納腔體持續按壓所述電刷，以使所述電刷抵壓設置於所述電樞軸的換向器上。

本實用新型提供的電刷組件，平面渦卷彈簧的端部抵接電刷，由於平面渦卷彈簧相對於壓簧，其載荷變化曲率較小，則保證了其施加於電刷上的力變化較為平緩，電刷磨損較平緩，可以增加電刷的使用壽命，且由於平面渦卷彈簧的載荷變化曲率較小，則在終末壓力階段時平面渦卷彈簧施加於電刷的作用力會較大一下，換向器的換向火花會相對較小，因此換向器提前失效的機率會較小。

在其中一個實施例中，所述平面渦卷彈簧具有一中心孔，所述平面渦卷彈簧通過所述中心孔安裝於所述刷架，並位於所述容納腔體沿所述電樞軸軸向方向的一側，且所述平面渦卷彈簧的安裝方向與所述電樞軸的軸向方向相互垂直。

在其中一個實施例中，所述平面渦卷彈簧包括自其一端由多個同心圓卷繞形成的主體及設置於所述平面渦卷彈簧另一端的抵接部，所述中心孔形成於所述主體，所述抵接部與所述電刷的一端抵接以施加沿所述電樞軸徑向作用力於所述電刷的預緊力。

在其中一個實施例中，所述抵接部具有背向所述電刷設置的第一彎曲部及朝向所述電刷設置的第二彎曲部，所述第二彎曲部較所述第一彎曲部靠近所述抵接部的端部，所述主體通過所述第一彎曲部避繞所述電刷，所述第二彎曲部抵接所述電刷。

在其中一個實施例中，所述容納腔體朝向所述平面渦卷彈簧的一側開設有避位槽，以在所述電刷沿所述容納腔體移動時，所述平面渦卷彈簧的所述另一端沿所述避位槽可移動。

在其中一個實施例中，所述刷架包括刷架主體及安裝部，所述容納腔體縱向設於所述刷架主體，所述安裝部的一端與所述刷架主體連接，另一端與所述刷架主體沿橫向間隔設置且位於所述容納腔體靠近所述換向器的一端，所述平面渦卷彈簧安裝於所述安裝部。

在其中一個實施例中，還包括自停機構，所述電刷具有容納空間，所述自停機構設於所述容納空間，當所述自停機構露出所述電刷時，所述自停機構將所述電刷與所述換向器分離。

在其中一個實施例中，所述自停機構包括彈性元件及自停件，所述自停件設有臺階部，所述彈性元件兩端分別抵接於所述容納空間的壁與所述臺階部，所述自停件遠離所述彈性元件的一端為錐形。

一種電動機，包括機殼、電樞軸及換向器，所述電樞軸安裝於所述機殼內部，所述換向器安裝於所述電樞軸外側，包括如上述所述的電刷組件，所述電刷組件的刷架固定於所述機殼，所述電刷與所述換向器滑動連接。

本實用新型提供的電動機，包括上述的電刷組件，電刷組件的平面渦卷彈簧的端部抵接電刷，由於平面渦卷彈簧相對於壓簧，其載荷變化曲率較小，則保證了其施加於電刷上的力變化較為平緩，電刷磨損較平緩，可以增加電刷的使用壽命，且由於平面渦卷彈簧的載荷變化曲率較小，則在終末壓力階段時平面渦卷彈簧施加於電刷的作用力會較大一下，換向器的換向火花會相對較小，因此換向器提前失效的機率會較小。

一種石材切割機，包括如上述所述的電動機。

本實用新型提供的石材切割機，包括上述電動機，電動機的電刷組件的平面渦卷彈簧的端部抵接電刷，由於平面渦卷彈簧相對於壓簧，其載荷變化曲率較小，則保證了其施加於電刷上的力變化較為平緩，電刷磨損較平緩，可以增加電刷的使用壽命，且由於平面渦卷彈簧的載荷變化曲率較小，則在終末壓力階段時平面渦卷彈簧施加於電刷的作用力會較大一下，換向器的換向火花會相對較小，因此換向器提前失效的機率會較小。

附圖說明

圖1為現有技術中的石材切割機的結構圖；

圖2為圖1中A處的局部放大圖；

圖3為本實用新型一實施例提供的石材切割機的結構圖；

圖4為圖3中B處的放大圖；

圖5為圖3中又一局部放大圖；

圖6為圖3中提供的石材切割機的電動機中的電刷處於初始工作階段的剖視圖；

圖7為圖3中提供的石材切割機的電動機中的電刷處於終了工作階段的剖視圖。

具體實施方式

為了便於理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本實用新型。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

參見圖3及圖4，本實用新型一實施例提供一種石材切割機，包括工作檯、電動機，設於工作檯，鋸片，由所述電動機輸出動力，該電動機包括機殼10、電樞軸20及換向器30，電樞軸20安裝於機殼10內部，換向器30安裝於電樞軸20外側，還包括電刷組件40，電刷組件40包括：

刷架41，具有容納刷架42的容納腔體411；

平面渦卷彈簧43，一端連接於刷架41，另一端沿電動機的電樞軸20的軸向方向延伸至容納腔體411一端，並沿電動機的電樞軸20的徑向方向沿容納腔體411持續按壓電刷42，以使電刷42抵壓設置於電樞軸20的換向器30上。

其中，電刷組件40的刷架41固定於機殼10，電刷42與換向器30滑動連接。上述換向器30的軸向即為電樞軸20的軸向。

本實用新型實施例提供的石材切割機，平面渦卷彈簧43的端部抵接電刷42，由於平面渦卷彈簧43相對於壓簧，其載荷變化曲率較小，則保證了其施加於電刷上的力變化較為平緩，電刷42磨損較平緩，可以增加電刷42的使用壽命，且由於平面渦卷彈簧43的載荷變化曲率較小，則在終末壓力階段時平面渦卷彈簧43施加於電刷42的作用力會較大一下，換向器30的換向火花會相對較小，因此換向器30提前失效的機率會較小。

進一步，參見圖3及圖4，平面渦卷彈簧43由一塊長條金屬薄片彎曲卷繞而成。在其他實施例中，平面渦卷彈簧43也可以由一條長條金屬絲彎曲卷繞而成。平面渦卷彈簧43具有一中心孔433，平面渦卷彈簧43通過中心孔433安裝於刷架41，並位於容納腔體411沿電樞軸20軸向方向的一側，且平面渦卷彈簧43的安裝方向與電樞軸20的軸向方向相互垂直。

具體地，平面渦卷彈簧43包括自其一端由多個同心圓卷繞形成的主體431及設置於平面渦卷彈簧43另一端的抵接部432，中心孔433形成於主體431，抵接部432與電刷42的一端抵接以施加沿電樞軸20徑向作用力於電刷42的預緊力。

進一步，參見圖4，刷架41的容納腔體411具有第一開口端4111及與第一開口端4111相對設置的第二開口端4112，第一開口端4111與第二開口端4112均與外界連通。

由於石材切割機主要應用為切割石材和水泥牆磚等材料，其工作環境灰塵非常大，在本實施例中，刷架41的容納腔體411具有與第一開口端4111相對設置的第二開口端4112，第一開口4111與第二開口端4112均與外界連通，便於空氣流通，相較於現有技術中容納腔體411一端堵死的情況，比較便於進入容納腔體411與電刷42間隙的灰塵的排出，避免電刷42在容納腔體411中卡死的情況發生。

且在本實施例中，容納腔體411朝向平面渦卷彈簧43的一側開設有避位槽，以在電刷42沿容納腔體411移動時，平面渦卷彈簧43的另一端沿該避位槽可移動。也即為容納腔體411由三側壁圍設而成，容納腔體411朝向平面渦卷彈簧43的一側與外界連通。平面渦卷彈簧43的主體431設於刷架41的一側，平面渦卷彈簧43的抵接部432抵接電刷42的一端，如此，便可以設置容納腔體411由三側壁圍設而成，三側壁將電刷42夾持於容納腔體411，容納腔體411的另一側與外界連通，可更一步便於灰塵的排出，防止電刷42卡死，且還可避讓抵接部432以使平面渦卷彈簧43從主體431過渡於抵接部432。

由於現有技術中的壓簧設於刷架41遠離換向器30的一端，則容納腔體411的長度要保證可以既可以容納電刷42又可以容納壓簧，則造成容納腔體411的長度增加，在本實施例中，由於平面渦卷彈簧43的主體431可以設於刷架41的側面，而不是設於刷架41遠離換向器30的一端部，則可以相應減少刷架41的容納空間411的長度，從而減少刷架41的佔用空間，使換向器30的散熱空間加大，從而提高電刷42和換向器30的壽命。

參見圖4，在本實施例中，可以設置刷架41包括刷架主體412及安裝部413，容納腔體411縱向設於刷架主體412，安裝部413的一端與刷架主體412連接，另一端與刷架主體412沿橫向間隔設置且位於容納腔體411靠近換向器30的一端，平面渦卷彈簧43通過其中心孔433安裝於安裝部413。

具體地，如圖4中方向所示，以從紙面可以看到的一側為刷架41的前側，從紙面所看不到且與前側相對的一側為刷架41的後側，圖4中的左側為刷架41的左側，圖4中的右側為刷架41的右側，則安裝部413的起始端連接於刷架41的後側，且安裝部413彎折設置，安裝部413從刷架41的後側到刷架41的右側彎折後伸向刷架41的前側形成伸出部分，該伸出部分與刷架41間隔設置，其平面渦卷彈簧43的主體431通過其中心孔433安裝於安裝部413的伸出部分。

上述所說的縱向即為圖4中的上下方向，橫向即為圖4中的左右方向，左右方向亦即為電樞軸20的軸向，上述伸出部分靠近刷架41的下部設置，即平面渦卷彈簧43的主體431靠近容納腔體411的第一開口端4111設置，抵接部432抵接電刷42靠近容納腔體411的第二開口端4112的端部。

進一步，抵接部432具有背向電刷42設置的第一彎曲部4321及朝向電刷42設置的第二彎曲部4322，第二彎曲部4322較第一彎曲部4321靠近抵接部432的端部，主體431通過第一彎曲部4321避繞電刷42，第二彎曲部4322抵接電刷42。

具體地，參見圖5，抵接部432具有位於上部的初始位置及位於下部的終了位置，此時如果以主體431的最底端為第一點，以第二彎曲部4322處於初始位置時的最低點為第二點，以第二彎曲部4322處於終了位置時的最低點為第三點，第一點與第二點形成第一直線，第一點與第三點直線形成第二直線，假設第一直線與第二直線具有夾角ψ，第一直線的長度為L，電刷42的磨損高度為h，那麼h與L*sinψ相等。

進一步，參見圖6及圖7，電刷組件40還包括自停機構44，電刷42具有容納空間421，自停機構44設於容納空間421，當自停機構44露出電刷42時，自停機構44將電刷42與換向器30分離。

當電刷42即將磨損完時，此時平面渦卷彈簧43施加的壓力處於最小狀態，電刷42與換向器30的換向火花會較大，換向火花的加大會引起換向器30磨損加劇和其他失效，此時在電刷42內部設置有自停機構44，當電刷42快磨損完時，此時自停機構44露出以將電刷42與換向器30分開。具體地，自停機構44設於電刷42的上部且位於左右兩側的中間位置。

進一步，自停機構44包括彈性元件441及自停件442，自停件442設有臺階部4421，彈性元件441兩端分別抵接於容納空間421的壁與臺階部4421，自停件442遠離彈性元件441的一端為錐形。

當自停機構44露出電刷42時，在彈性元件441的彈性作用下將自停件442彈出以使電刷42與換向器30之間具有間隙a，如此實現電刷42與換向器30的分離。具體地，彈性元件441為彈簧，自停件442為耐高溫絕緣材料製成，自停件442與電刷42的容納空間421間隙配合。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。