[发明专利]一种碳换向器的制造工艺有效
申请号: | 201110110447.0 | 申请日: | 2011-04-29 |
公开(公告)号: | CN102255215A | 公开(公告)日: | 2011-11-23 |
发明(设计)人: | 万海潮 | 申请(专利权)人: | 万海潮 |
主分类号: | H01R43/06 | 分类号: | H01R43/06 |
代理公司: | 温州瓯越专利代理有限公司 33211 | 代理人: | 王阿宝 |
地址: | 325204 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 换向器 制造 工艺 | ||
技术领域
本发明涉及一种碳换向器,具体是指一种碳换向器的制造工艺以及用该制造方法所制造的产品。
背景技术
碳换向器以其优异的的的耐腐蚀和耐磨性能,广泛应用于应用于普通换向器无法适应的电机中,其结构主要包括由绝缘支撑体、导体部件以及碳片构成。目前,碳换向器的碳片和导电部件的固定连接一般采用导电胶粘接,焊接工艺或镶嵌工艺,其中采用导电胶粘接,如中国专利号为ZL 03107188.0公开的平面碳换向器,这种方式的缺点在于:导电胶价格非常昂贵,导致碳换向器的生产成本居高不下,另外,导电胶水结合力相对较差,且易受热脱胶,耐热温度低,使用寿命短,操作困难使得碳换向器的质量稳定性存在隐患。而另外一种焊接工艺,如中国专利公开号为CN 1927514A公开的碳换向器的焊接工艺,这种连接方式的缺点在于:需要专用焊接设备和焊接气氛下才能进行焊接,而且工艺过程比较困难,不可靠,另外其焊料采用的贵重金属,价格非常昂贵,焊料保存麻烦,不适合碳换向器的规模化生产,而中国专利公开号为200480002038.7公开的碳换向器的连接工艺,提出把已成形的碳片无间隙的压入换向器组件中,要做到把制成品的碳片与导体部件配合精密在工艺上是很困难的,无法应用在规模生产中。还有一个专利申请号为98809820公开的碳换向器及其制造方法,提出先把碳材料模制在导体部件上,再压注绝缘胶木,该专利没有清楚的说明如何把碳材料模制在导体部件上。目前已知的制造方法是先制成碳片和换向器组件,再寻求相连接,由于碳片的性质,使用粘接和焊接工艺难以规模生产,而且获得的产品并不理想,因此,必须寻求其他工艺方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足,而提供一种连接成本低、连接难度低、质量好、便于推广应用且有利于碳换向器规模化生产的碳换向器的制造工艺。
为实现上述目的,本发明的技术方案是包括以下步骤:
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,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;④步骤处理所用的设备除了所特指的温等静压机外,其他可以在各个方向上对包裹产品的表面同时施加相等压力的设备都可以在本专利发明的步骤④工艺中使用。因此也可以用使用冷等静压机和热等静压机,以及其他满足这个要求的设备,都应该属于步骤④中所述的设备。
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。
进一步设置是所述的步骤 ④和⑤之间还进行以下步骤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。
进一步设置是所述步骤 ③的环形空间(10)上方倒入的压制粉量的重量多于成品碳片重量。
进一步设置是所述步骤(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)。
进一步设置是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在0.1%~10 %。
进一步设置是压制粉中含有的填料质量比例在90%~99.9%,所述填料从碳粉、石墨、金属粉、金属化合物、陶瓷、纤维和纳米材料组合而成。
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