[发明专利]电机用整流子

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机用整流子，特别是一种电机用整流子与电刷的接触部的材料组成，属于材料科学技术领域。

背景技术

电机用整流子被分成多个部分与电刷接触滑动，由此使得电流从电源供给到缠绕着线圈的电机转子上，完成电机转子的旋转。通过该电机转子的旋转向外输出动力。整流子一般由铜制成，整流子和电刷相互配合使用，如果电刷为硬度较小的材料制成，则电刷的磨耗严重，寿命较短，后来加入硬度较高的无定形碳材料制成电刷，从而提高其耐磨性。但是，因为由碳材料制成的接触部与铜制的接触部相比，硬度较低且机械强度较差，所以其接触部的磨耗速度变快，整流子和电刷的寿命变短。用于接触部的碳材料虽然可以用比天然石墨硬度高的人造石墨来尝试着延长接触部的寿命，但因为人造石墨比天然石墨要贵，会导致成本上升。于是，中国专利申请整流子(专利申请号：200410088386.2)提供一种使用于燃料泵的整流子，它可以较低成本制造且耐磨耗性优良。它的整流子中至少与刷子的接触部包括：以焦炭为主成分的填料、结合剂，所述结合剂被炭化。这种整流子在一定的程度上解决了整流子和电刷配合使用的寿命问题，但其电阻率不够理想，同时其耐磨性能还有待提高。

发明内容

本发明解决了现有技术所存在的上述问题，提供了一种电阻率低、摩擦系数低，配合电刷使用寿命长的电机用整流子。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案解决的：

一种电机用整流子，至少与电刷的接触部包括：以焦炭为主成份的填料中含有粘结剂、碳纤维、金属磷酸盐，所述粘结剂被炭化，其特征在于填料中还添加有碳纤维和金属磷酸盐。本发明添加了金属磷酸盐和碳纤维优化了电机整流子的结构，它和通用的碳质电刷配合使用寿命更长。由于加入了碳纤维，加强了整流子机械强度的同时改变了其导电率，试验测定在添加3％的碳纤维时磨损下降30％左右，若采用与整流子相同材质的电刷还可使它们相互配合的寿命更长。本发明所述材料部分为与电刷的接触部，其余部分可以和这部分的材料相同，也可以采用常规的整流子材料制作。本发明所述碳纤维为普通市售的粗细在0.3cm以下的碳纤维。

作为优选，所述填料中焦炭的重量在35％-80％之间，所述碳纤维重量在3-6％之间，金属磷酸盐重量在1-2％之间，其它成分为石墨和粘结剂；所述的石墨为天然石墨与人造石墨两者任意一种或是它们任意比例的混合物。上述的组成均为占填料总量的百分重量，所述的金属磷酸盐为磷酸铝、磷酸铜、磷酸钾等。所述的粘结剂为普通的树脂类粘结剂如酚醛树脂等。

作为优选，所述的碳纤维重量含量为总填料量的4-5％。所述碳纤维含量的控制对于整流子的寿命和导电率影响较大。

作为优选，所述的金属磷酸盐为磷酸铝。

所述的粘结剂被炭化是指粘结剂在高温条件下被烧结，高温一般是1000℃左右，本发明优选900-1100℃，还原气氛下烧结炭化。

本发明主要是添加了磷酸盐和碳纤维，使得本发明所述整流子的寿命和整流性能得到了较大提高。

因此，本发明具有寿命长、导电率高等特点。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种电机用整流子，它整体用以下料制成：焦炭350g，碳纤维30g，磷酸铜10g，人造石墨500g，天然石墨90g，酚醛树脂20g。混合后初步定型，在氮气中，1000℃的条件下进行烧结，从而使粘结剂炭化。通过以焦炭为主成分，整流子整体电阻变高，整流性能得到提高。除此之外，因为焦炭的粒子较硬，电刷和整流子接触的面一直保持为一定的面状态，所以磨耗小，滑动稳定并可长时间地维持高效率。同时本发明还添加了磷酸铜使整流子接触部中填料的结合性能大大提高，所得整流子使用时的稳定性也有所提高，本发明加入的碳纤维在调整整流子的导电率的同时还很大程度上提高了整流子接触部的硬度和耐磨性能，并降低了其摩擦因数。