一種粉末成型碳面換向器的製造方法
2023-05-27 17:03:46 1
一種粉末成型碳面換向器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種粉末成型碳面換向器，包括碳基體、主支撐體、中填充體和鉤形換向條，所述的碳基體嵌入固定在主支撐體的下端內側，所述的主支撐體的中間布置有中填充體，所述的主支撐體的上端沿著圓周均勻嵌入安裝有若干塊銅片，每塊銅片上架設有鉤形換向條，所述的鉤形換向條的下端嵌入到碳基體中，所述的中填充體與銅片以及主支撐體之間的間隙中填充有電木粉層，碳基體為石墨粉加入到主支撐體中後再進行壓製成型，同時將鉤形換向條包裹在內。本實用新型所述換向器結構精巧，工藝上去掉了焊接步驟，降低了成本，利用銅片和換向片的裝配解決了相應的電機轉子點焊時溫度過高的問題。
【專利說明】一種粉末成型碳面換向器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及換向器領域，特別是涉及一種粉末成型碳面換向器。
【背景技術】
[0002]碳換向器以其優異的耐腐蝕和耐磨性能，廣泛應用於普通換向器無法適應的電機中，其結構主要包括由絕緣支撐體、導體部件以及碳片構成。目前，碳換向器的碳片和導電部件的固定連接一般採用導電膠粘接，焊接工藝或鑲嵌工藝，其中採用導電膠粘接比較多。
[0003]但是導電膠價格非常昂貴，導致碳換向器的生產成本居高不下，另外，導電膠水結合力相對較差，且易受熱脫膠，耐熱溫度低，使用壽命短，操作困難使得碳換向器的質量穩定性存在隱患。
[0004]而焊接工藝需要專用焊接設備和焊接氣氛下才能進行焊接，而且工藝過程比較困難，不可靠，另外其焊料採用的貴重金屬，價格非常昂貴，焊料保存麻煩，不適合碳換向器的規模化生產。
[0005]如果使用將已經成型的碳片無間隙的壓入換向器組件中，要做到把製成品的碳片與導體部件配合精密在工藝上是很困難的，無法應用在規模生產中。
【發明內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種粉末成型碳面換向器，結構簡單，降低了成本，利用銅片和換向片的裝配解決了相應的電機轉子點焊時溫度過高的問題。
[0007]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:提供一種粉末成型碳面換向器，包括碳基體、主支撐體、中填充體和鉤形換向條，所述的碳基體嵌入固定在主支撐體的下端內側，所述的主支撐體的中間布置有中填充體，所述的主支撐體的上端沿著圓周均勻嵌入安裝有若干塊銅片，每塊銅片上架設有鉤形換向條，所述的鉤形換向條的下端嵌入到碳基體中，所述的中填充體與銅片以及主支撐體之間的間隙中填充有電木粉層。
[0008]所述的主支撐體的上部為沿著圓周均勻豎直布置的T形柱，相鄰的T形柱之間內側連接有定位臺階，該定位臺階的內側面居中開有換向條定位槽。
[0009]所述的T形柱之間豎向插嵌有銅片，該銅片的外側面與T形柱的外側面齊平，所述的銅片的上端面居中開有定位缺口，該銅片的兩側豎邊布置有與T形柱相配的折邊。
[0010]所述的鉤形換向條的上半部呈「η」形，下半部呈「L」形，該η形上半部與L形下半部整體成型並通過豎直布置的過渡杆連接，所述的η形上半部的頂部為水平部，該水平部嵌入到銅片上端的定位缺口中，所述的過渡杆嵌入到換向條定位槽中，所述的L形下半部的底部伸出部嵌入到碳基體中，所述的水平部的外側伸出端與斜向下布置的外側伸出部上端相連。
[0011]所述的碳基體由若干條通過其圓心的絕緣通槽均勻的分割成與鉤形換向條相同數量的扇形部，所述的主支撐體上與絕緣通槽的位置也開有缺口。
[0012]有益效果[0013]本實用新型涉及一種粉末成型碳面換向器，換向器結構簡單，銅片和鉤形換向條一一配對裝配，並在縫隙中填滿了電木粉，保證了相鄰的銅片或鉤形換向條之間的絕緣性；利用銅片和換向片的裝配解決了相應的電機轉子點焊時溫度過高的問題；鉤形換向條在碳片成型時嵌入到碳片中，省去了焊接或者粘接工藝步驟；通過本法獲得的碳換向器成品，碳片與導電部件及支承體連接緊密，沒有間隙，碳片抗拉強度可達ION以上，而且整體工藝簡單，成本低，通用性好，可推廣應用和規模化加工，並避免了以往粘接和焊接工藝的質量穩定差的缺點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的立體結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型的半剖結構示意圖；
[0016]圖3是本實用新型所述的主支撐體的立體示意圖；
[0017]圖4是本實用新型所述的銅片的立體示意圖；
[0018]圖5是本實用新型所述的鉤形換向條的立體示意圖；
[0019]圖6是本實用新型的局部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0021]如圖1-6所示，本實用新型的實施方式涉及一種粉末成型碳面換向器，包括碳基體6、主支撐體1、中填充體4和鉤形換向條3,所述的碳基體6嵌入固定在主支撐體I的下端內側，所述的主支撐體I的中間布置有中填充體4，所述的主支撐體I的上端沿著圓周均勻嵌入安裝有若干塊銅片2，每塊銅片2上架設有鉤形換向條3，所述的鉤形換向條3的下端嵌入到碳基體6中，所述的中填充體4與銅片2以及主支撐體I之間的間隙中填充有電木粉層7。
[0022]所述的主支撐體I的上部為沿著圓周均勻豎直布置的T形柱11，相鄰的T形柱11之間內側連接有定位臺階12,該定位臺階12的內側面居中開有換向條定位槽13。
[0023]所述的T形柱11之間豎向插嵌有銅片2，該銅片2的外側面與T形柱11的外側面齊平，所述的銅片2的上端面居中開有定位缺口 22，該銅片2的兩側豎邊布置有與T形柱11相配的折邊21。
[0024]所述的鉤形換向條3的上半部呈「η」形，下半部呈「L」形，該η形上半部與L形下半部整體成型並通過豎直布置的過渡杆33連接，所述的η形上半部的頂部為水平部31，該水平部31嵌入到銅片2上端的定位缺口 22中，所述的過渡杆33嵌入到換向條定位槽13中，所述的L形下半部的底部伸出部34嵌入到碳基體6中，所述的水平部31的外側伸出端與斜向下布置的外側伸出部32上端相連。
[0025]所述的碳基體6由若干條通過其圓心的絕緣通槽5均勻的分割成與鉤形換向條3相同數量的扇形部，所述的主支撐體I上與絕緣通槽5的位置也開有缺口。[0026]實施例1:
[0027]現在需要製造一個上述結構的換向器，具體的製造工藝步驟如下:
[0028]A:取成型的8片的銅片2和8片鉤形換向條3，並對銅片2和鉤形換向條3表面進行超聲波清洗並進行鍍鋅；
[0029]B:用電木粉壓製成型主支撐體I和中填充體4 ；
[0030]C:將8片銅片2和8片鉤形換向條3排列在王支撐體I中；
[0031]D:將排列好的主支撐體I轉入到專用模具中，將石墨粉倒入到主支撐體I的下端中壓製成餅狀，壓制在常溫下進行，壓制壓力為18Mpa，保壓10秒，將碳基體6與鉤形換向條3壓制在一起；[0032]E:碳基體6壓制完成後，裝入中填充體4，並在中填充體4與主支撐體I之間的間隙中填充滿電木粉組成電木粉層7，然後在155°C的溫度對電木粉層7施加20Mpa的壓力，保壓10秒成型，電木粉層7將相鄰的鉤形換向條3完全分隔開；
[0033]F:將壓制完成的換向器基體放置在烘箱中，燒結的溫度按照圖7的曲線所示在38~241°C中變化，燒結時間為12小時，使碳基體6和電木粉層7分子之間的粘結更加牢固；
[0034]G:在中填充體4和碳基體6的中心位置鏜出一個貫通上下的通孔；
[0035]H:銑絕緣通槽5 ；
[0036]1:檢驗合格。
[0037]步驟D中的石墨粉的組份比例為，以質量份數計:
[0038]基材粉:60%
[0039]錫青銅粉:40%
[0040]其中基材粉配方如下[0041 ] 人造石墨粉 88%
[0042]酚醛樹脂12%
[0043]進一步的設置是步驟D中的石墨粉加入到主支撐體I中以後，再向石墨粉中加入20份的丙酮作為分散劑，在步驟f和g過程中丙酮會全部揮發。
[0044]進一步的設置是步驟D中的石墨粉加入到主支撐體I中以後，還加入有0.1份的硬脂酸鋅作為脫模劑。
[0045]實施例2
[0046]現在需要製造一個上述結構的換向器，具體的製造工藝步驟如下:
[0047]A:取成型的12片的銅片2和12片鉤形換向條3，並對銅片2和鉤形換向條3表面進行超聲波清洗並進行鍍鋅；
[0048]B:用電木粉壓製成型主支撐體I和中填充體4 ；
[0049]C:將12片銅片2和12片鉤形換向條3排列在王支撐體I中；
[0050]D:將排列好的主支撐體I轉入到專用模具中，將石墨粉倒入到主支撐體I的下端中壓製成餅狀，壓制在常溫下進行，壓制壓力為24Mpa，保壓10秒，將碳基體6與鉤形換向條3壓制在一起；
[0051]E:碳基體6壓制完成後，裝入中填充體4，並在中填充體4與主支撐體I之間的間隙中填充滿電木粉組成電木粉層7，然後在165°C的溫度對電木粉層7施加26Mpa的壓力，保壓10秒成型，電木粉層7將相鄰的鉤形換向條3完全分隔開；
[0052]F:將壓制完成的換向器基體放置在烘箱中，燒結的溫度按照圖7的曲線所示在38?241°C中變化，燒結時間為12.5小時，使碳基體6和電木粉層7分子之間的粘結更加牢固；
[0053]G:在中填充體4和碳基體6的中心位置鏜出一個貫通上下的通孔；
[0054]H:銑絕緣通槽5 ；
[0055]1:檢驗合格。
[0056]步驟D中的石墨粉的組份比例為，以質量份數計:
[0057]基材粉:60%
[0058]錫青銅粉:40%
[0059]其中基材粉配方如下
[0060]人造石墨粉 88%
[0061]酚醛樹脂 12%
[0062]進一步的設置是步驟D中的石墨粉加入到主支撐體I中以後，再向石墨粉中加入20份的丙酮作為分散劑，在步驟f和g過程中丙酮會全部揮發。
[0063]進一步的設置是步驟D中的石墨粉加入到主支撐體I中以後，還加入有0.1份的硬脂酸鋅作為脫模劑。
【權利要求】
1.一種粉末成型碳面換向器，包括碳基體(6)、主支撐體(I)、中填充體(4)和鉤形換向條(3)，所述的碳基體(6)嵌入固定在主支撐體(I)的下端內側，所述的主支撐體(I)的中間布置有中填充體(4)，其特徵在於，所述的主支撐體(I)的上端沿著圓周均勻嵌入安裝有若干塊銅片(2)，每塊銅片(2)上架設有鉤形換向條(3)，所述的鉤形換向條(3)的下端嵌入到碳基體(6)中，所述的中填充體(4)與銅片(2)以及主支撐體(I)之間的間隙中填充有電木粉層(7)。
2.根據權利要求1所述的一種粉末成型碳面換向器，其特徵在於:所述的主支撐體(I)的上部為沿著圓周均勻豎直布置的T形柱(11)，相鄰的T形柱(11)之間內側連接有定位臺階(12)，該定位臺階(12)的內側面居中開有換向條定位槽(13)。
3.根據權利要求2所述的一種粉末成型碳面換向器，其特徵在於:所述的T形柱(11)之間豎向插嵌有銅片(2)，該銅片(2)的外側面與T形柱(11)的外側面齊平，所述的銅片(2)的上端面居中開有定位缺口(22)，該銅片(2)的兩側豎邊布置有與T形柱(11)相配的折邊(21)。
4.根據權利要求1所述的一種粉末成型碳面換向器，其特徵在於:所述的鉤形換向條(3)的上半部呈「η」形，下半部呈「L」形，該η形上半部與L形下半部整體成型並通過豎直布置的過渡杆(33)連接，所述的η形上半部的頂部為水平部(31)，該水平部(31)嵌入到銅片(2)上端的定位缺口(22)中，所述的過渡杆(33)嵌入到換向條定位槽(13)中，所述的L形下半部的底部伸出部(34)嵌入到碳基體(6)中，所述的水平部(31)的外側伸出端與斜向下布置的外側伸出部(32 )上端相連。
5.根據權利要求1所述的一種粉末成型碳面換向器，其特徵在於:所述的碳基體(6)由若干條通過其圓心的絕緣通槽(5)均勻的分割成與鉤形換向條(3)相同數量的扇形部，所述的主支撐體(I)上與絕緣通槽(5)的位置也開有缺口。
【文檔編號】H01R43/06GK203707536SQ201320894036
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】劉錦, 孫瑞良, 許剛位, 趙吉峰, 史靈虎, 羅剛, 李國法 申請人:寧波勝克換向器有限公司