[其他]一种改进的起动机

说明书

本发明提出一种改进的汽车、拖拉机、内燃机配用的起动机。

现有的国内外汽车、拖拉机上的发动机配用的起动机大都是直流串激电动机或者永磁电动机，它们的转子是由电枢元件，硅钢片铁芯，换向器等组成，由于这种电动机的电枢绕组元件与换向器上相对应的整流片不是用同一导体制成的，在使用中电枢元件与整流片之间的焊接处经常出现故障，尤其突出的是在减速起动机中，转子转速很高，容易产生脱焊，从而导致电动机无法运转等问题。

为了解决这些问题，通常采用的办法是改进焊接工艺，对于普通型起动机，换向器与电枢线圈端部的连接是采用搪锡法，但是用搪锡法生产的电枢总成的耐离心力性能不能满足减速起动的要求。为此，改用电阻焊工艺来完成减速起动机电枢线圈的焊接，但是这种工艺比较复杂，不容易操作，经常会出现溶解孔或凸起现象，有时在线槽中的两铜线间还会有气隙。

本发明的任务是提供一种改进的起动机，它具有良好的起动性能，克服了电枢元件与整流片间的焊接处脱焊问题，能满足减速起动机的高转速要求。

本发明的任务是以如下方式完成的：在重新设计换向器与电枢元件的结构时，采用铜材料的整体，经冲制成为连为一体的电枢元件与之相对应的整流片两个部分。我们可根据各种起动机输出功率的要求，计算获得电枢元件的导体面积，选用合适的铜板或者扁铜线，扁铜条，一次冲压形式，其中每一个整流片所呈现圆心角应依据换向器的外径大小进行计算；换向器部分为楔形。根据绕组的设计要求，把与整流片连为一体的电枢元件扭成上下两层。然后按设计要求将成型的电枢绕组压进转子铁芯的槽内，同时换向器也被压入转子主轴上。最后，根据电枢绕组设计要求焊接其尾部导体，再进行绝缘加固处理。这样，电枢元件与整流片之间就不存在焊接问题，在高速运转、大电流的条件下频繁起动，电刷与换向器之间产生的高温就不会使整流片与电枢元件之间产生脱焊现象。

图1是本发明的换向器与电枢元件连成整体的纵向剖面图。

图2是这种换向器与电枢元件的正视图。

参看图1，这种换向器上的整流片（1）与其相对应的电枢元件（2）是用同一整体的铜材料制造的，换向器形状为楔形。参照图2、与整流片（1）相对应的电枢元件（2）是扭成上下二层，根据设计要求，在电枢元件（2）的尾部（3）进行成形焊接。由于电枢元件（2）是与整流片（1）构成不可分割的整体，而焊接又是在电枢元件（2）的尾部（3）进行的，在大电流，高速运行的情况下，电枢元件与整流片之间不会出现脱焊现象，而在电枢元件的尾部，环境温度比较低，也不容易产生脱焊现象，所以这种结构的起动机转子，能够承受高速时的离心力作用。

这种起动机的制造、装配工艺流程表示如下：

我们选用电解紫铜扁线为原料，其厚度取决于整流子外径，片数以及云母片的厚度，而宽度则与导体电流，材料的厚度和导体的电流密度有关系。当按要求选定所需的原材料之后，即把这种扁铜线冷拉成截面为楔形的导体，冷拉后材料的高度，楔形下底长度，整流片（1）的圆心角应按实际需要而分别加以确定，接着是下料工序，每单元扁铜线的总长度应包括整流片长度，转子铁芯厚度，两边端部扭曲长度和焊接长度。然后对冷拉成楔形截面的导体进行冲剪，在元件的整流片（1）处冲出鸠尾锥面，并在元件的电枢部分冲剪为二根相互分离的导体，对这二根导体按电枢设计要求进行整形，即成为图1和图2所示的电枢元件（2），整流片（1）和电枢元件（2）是连成整体的。其中换向器成为楔形截面。同时，确定云母片的形状和大小，它基本上要与整流片（1）相适应，也冲成鸠尾锥面形。这样就可以把整流片（1）和云母片间隔排列成为圆柱体，并用压圈夹具夹紧。随后通过加热烘压，再让它冷却加压，使其紧固成形，加压后的换向器用车床加工V形槽，这样就可以对起动机的换向器进行总装配。与此同时，装配转子硅钢片铁芯和主轴，并将转子铁芯槽绝缘处理，然后进行嵌线，这是将电枢压进转子槽内，同时换向器也被压入转子主轴上。焊接是在电枢元件（2）的尾部（3）进行的，先把电枢绕组的尾部连成波（叠）绕式绕组，再焊牢它们。最后进行浸漆、烘干、绑扎、绝缘加固处理。

这种起动机由于换向器上的整流片（1）和电枢元件（2）是用同一整体的铜材料制成的，整流片（1）和电枢元件（2）之间不存在脱焊问题，而在电枢元件（2）的尾部（3）进行焊接，环境温度比较低，一般不会产生脱焊现象。所以这种起动机，在大电流，高速运转的条件下频繁起动，也不会产生脱焊现象。因此，它特别适用于减速式起动机。