[发明专利]一种碳换向器的制造工艺

权利要求书

1.一种碳石墨换向器的制造工艺，其特征在于包括以下步骤：

①制取换向器组件，包括由绝缘胶木压制的支承体（2），均匀的环绕换向器轴线（8）布置的导体部件(1)，由绝缘胶木压制的内外环形圈（6）（7），和环形内圈裸露的环形导体部件（11），环形导体部件（11）上设置有多个盲孔（3），留有安置碳片的环形空间（10）；

 ②制取压制粉，压制粉的松装比为0.5g/cm³～5g/cm³ ；

 ③换向器组件装于压制模具中，并在环形空间（10）上方倒入多于成品中的碳片总重量的压制粉重量，用模具对换向器组件和压制粉施压，压力大于100kg/cm²，获得镶嵌低密度模制压制粉（14）的预压组件，该低密度模制压制粉孔隙度不大于30%； 

 ④将预压组件用包套包裹密封，放置在温等静压设备中以90℃-500℃温度下施加10MPa～400Mpa压力，保压1秒～10000秒后获得镶嵌高密度静压压制粉（13）的静压组件；

 ⑤将碳换向器组件通过机加工工设备进行外圆切削，内孔切削，碳平面的切削，碳片与导体部件的切槽，导体部件(1)的端脚加工出金属挂线钩，获得符合成品工艺尺寸的产品。

2.根据权利要求1所述的一种碳换向器的制造工艺，其特征在于： 所述的步骤 ④和⑤之间还添加步骤⑥：将静压组件剥除包套，在热处理设备中烧结1-50小时，消除内应力和完成树脂的固化或交联，获得镶嵌碳片（17）的碳换向器组件。

3.根据权利要求3所述的一种碳换向器的制造工艺，其特征在于：所述步骤（1）制取的换向器组件包括有绝缘胶木做为支撑体（2）和用于电机转子挂线用的与换向片数量相等的金属挂线钩（4）或金属嵌线槽，所述导体部件（1）环绕换向器轴线（8）布置，导体部件有裸露金属面（11）用来与碳片接触完成电流的传导，导体部件裸露金属面（11）上有用来锚住碳片的多个盲孔（3），换向器组件与碳刷接触面之间留有用来安置碳片的空间（5），有用来保护碳片的内外环形圈（6）（7）。

4.根据权利要求4所述的一种碳换向器的制造工艺，其特征在于：压制粉由填料和粘结剂通过混料、捏合、粉碎制成，该粘结剂为未熟化的热固性树脂或热塑性树脂，该压制粉中含有的粘结剂质量比例占压制粉重量的0.1%～10 %，压制粉中含有的填料质量比例占压制粉重量的90%～99.9%，所述填料从碳粉、石墨、金属粉、金属化合物、陶瓷、纤维和纳米材料中一种或多种组合而成。

5.根据权利要求3所述的一种碳换向器的制造工艺，其特征在于：换向器组件上有盲孔（3）被碳片（9）填充，所述的盲孔（3）为圆柱状或其他不规则形状凹坑。

6.根据权利要求1所述的一种碳换向器的制造工艺，其特征在于：步骤③可使用的另一种方法是把压制粉制成流体，然后把流体注满环形空间（10），待流体中的溶剂或液体挥发后，进入步骤④处理，或者不待溶剂或液体挥发而直接进入步骤④处理。

7.根据权利要求4所述的一种碳换向器的制造工艺，其特征在于：所述压制粉的组分比例为，以质量份数计：

填料         98%；

粘结剂       2%；

其中填料成份如下

填料       石墨粉            30%；     

石墨纤维          30%；  

聚四氟乙烯微粉    2%；     

导电陶瓷          8；        

铜粉              30%；     

粘结剂成份如下

粘结剂      酚醛树脂          100%。

8.根据权利要求1所述的一种碳换向器的制造工艺，其特征在于：所述步骤④中还进行压力介质预热，预热温度范围为室温至450℃之间。