CN106712395A - 一种直流电机的双碳刷结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于直流电机技术领域，新能源客车上的散热系统广泛使用直流无刷形式的风机和水泵，而在现有的有刷直流电机中，碳刷的作用至为关键，一旦直流电机中的碳刷被磨损消耗到一定程度，整个直流电机将报废，从而使得碳刷成为影响直流电机使用寿命的重要因素，为解决这一问题，发明此直流电机的双碳刷结构。其用途在于直流电机的双碳刷结构设计，当主碳刷磨损严重而不能正常工作时，辅碳刷自动进入工作状态，从而有效延长了直流电机的工作寿命；以及通过设计行程触板和触板弹簧，能够自动判断主碳刷的磨损程度和工作状态，而不需要人工检修，降低了维修成本。

Description

一种直流电机的双碳刷结构

技术领域

本发明属于直流电机技术领域，具体涉及一种直流电机的双碳刷结构。

背景技术

新能源客车上的散热系统广泛使用直流无刷形式的风机和水泵，通过碳刷和换向器之间的不断滑动接触，改变直流电机中线圈的电流方向。在现有的有刷直流电机中，碳刷为长条形的杆状结构，被固定在直流电机的后盖上并通过弹簧压紧。碳刷的一端与直流电机的外壳固定在一起，另外一端与位于直流电机圆心的换向器接触，使得碳刷与换向器之间有良好的滑动接触。当电机长时间运转时，换向器圆周面与碳刷前端之间摩擦，碳刷存在一定的磨损。在整个有刷直流电机工作过程中，碳刷的作用至为关键，一旦直流电机中的碳刷被磨损消耗到一定程度，整个直流电机将报废，使得碳刷成为影响直流电机使用寿命的重要因素。

发明内容

具体的技术方案如下：

一种直流电机的双碳刷结构，结构包括主碳刷、主碳刷支架、辅碳刷、辅碳刷支架、主碳刷弹簧、辅碳刷弹簧、行程触板和触板弹簧。主碳刷支架和辅碳刷支架并排连接。主碳刷支架一端连电机端盖，另外一端设置有开孔，左右两侧设置有过孔。辅碳刷支架一端连电机端盖，另外一端设置有开孔，在靠近主碳刷支架的一侧设置有过孔。行程触板上设置有开孔，开孔形状和尺寸与主碳刷支架的开孔一致，行程触板一端与触板弹簧相连，另一端通过主碳刷支架两侧的过孔，插入至辅碳刷支架内。主碳刷通过触板上的过孔，插入到主碳刷支架的开孔内，主碳刷支架的一端与主碳刷弹簧接触，另外一端与直流电机的换向器接触。辅碳刷插入到辅碳刷支架的开孔内，一端与辅碳刷弹簧接触，另一端与行程触板接触。主碳刷弹簧和辅碳刷弹簧均为卷簧，卷簧的中心轴与各自的碳刷支架固连。

一种直流电机的双碳刷结构，双碳刷工作原理为：主碳刷在主碳刷弹簧的作用下与直流电机换向器接触，处于工作状态，辅碳刷在行程触板的限制下处于非工作状态。随着直流电机的长时间持续工作，当主碳刷因磨损而导致长度减小到一定程度时，主碳刷穿过行程触板的开孔，使得主碳刷对行程触板的约束消失，而没有主碳刷约束的行程触板在触板弹簧的作用下移动，随着行程触板的移动辅碳刷受到的限制解除，辅碳刷在辅碳刷弹簧的作用下自动弹出而进入工作状态。因此，在直流电机工作过程中，当主碳刷因磨损严重而不能正常工作时，辅碳刷自动进入工作状态而有效延长了直流电机的工作寿命。

本发明的有益效果在于：

（1）直流电机的双碳刷结构设计，当主碳刷磨损严重而不能正常工作时，辅碳刷自动进入工作状态，从而有效延长了直流电机的工作寿命。

（2）通过设计行程触板和触板弹簧，能够自动判断主碳刷的磨损程度和工作状态，而不需要人工检修，降低了维修成本。

附图说明

图1为直流电机双碳刷结构示意图

图2为辅碳刷结构示意图

图3为直流电机双碳刷工作示意图

附图中标记：

1-主碳刷；2-主碳刷支架；3-辅碳刷；4-辅碳刷支架；5-主碳刷弹簧；6-辅碳刷弹簧；7-行程触板；8-触板弹簧

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

参见图1-图2，一种直流电机的双碳刷结构，包括主碳刷1、主碳刷支架2、辅碳刷3、辅碳刷支架4、主碳刷弹簧5、辅碳刷弹簧6、行程触板7和触板弹簧8。主碳刷支架2和辅碳刷支架4并排连接。主碳刷支架2一端连电机端盖，另外一端设置有开孔，左右两侧也有过孔。与主碳刷支架2类似，辅碳刷支架4一端连电机端盖，另外一端设置有开孔，在靠近主碳刷支架2的一侧也有过孔。行程触板7上设置有开孔，开孔形状和尺寸与主碳刷支架2的开孔一致，行程触板7一端与触板弹簧8相连，另一端通过主碳刷支架2两侧的过孔，插入至辅碳刷支架4内。主碳刷1通过触板7上的过孔，插入到主碳刷支架2的开孔内，主碳刷支架1的一端与主碳刷弹簧5接触，另外一端与直流电机的换向器接触。辅碳刷3插入到辅碳刷支架4的开孔内，一端与辅碳刷弹簧6接触，另一端抵在行程触板7上。主碳刷弹簧5和辅碳刷弹簧6均为卷簧，卷簧的中心轴与各自的碳刷支架固连。

参见图3，一种直流电机的双碳刷结构的工作原理，在直流电机工作过程中，主碳刷1和辅碳刷3的初始状态如图所示，主碳刷1穿过行程触板7的开孔，插入主碳刷支架2的开孔内，主碳刷1在主碳刷弹簧5的作用下与直流电机换向器接触，处于工作状态，辅碳刷3在行程触板7的限制作用下处于非工作状态，行程触板7在主碳刷1的约束下也处于图示状态。随着直流电机的长时间持续工作，主碳刷1因磨损而导致长度减小，在主碳刷弹簧5的作用下沿着图中方向B移动，当磨损到一定程度后，主碳刷1整体穿过行程触板7的开孔，使得主碳刷1对行程触板7的约束消失。没有主碳刷1约束的行程触板7在触板弹簧8的作用下沿着方向A移动，而辅碳刷3在没有行程触板7的限制作用下，在辅碳刷弹簧6的作用力下弹出而进入工作状态。因此，在直流电机工作过程中，当主碳刷1因磨损严重而不能正常工作时，辅碳刷3自动进入工作状态，双碳刷结构有效延长了直流电机的工作寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种直流电机的双碳刷结构，包括主碳刷1、主碳刷支架2、辅碳刷3、辅碳刷支架4、主碳刷弹簧5、辅碳刷弹簧6、行程触板7和触板弹簧8。

2.根据权利要求1所述一种直流电机的双碳刷结构，其主要特征在于主碳刷支架2和辅碳刷支架4并排连接，主碳刷支架2一端连电机端盖，另外一端设置有开孔，左右两侧也有过孔，辅碳刷支架4一端连电机端盖，另外一端设置有开孔，在靠近主碳刷支架2的一侧也有过孔。

3.根据权利要求1所述一种直流电机的双碳刷结构，其主要特征在于行程触板7上设置有开孔，开孔形状和尺寸与主碳刷支架2的开孔一致，行程触板7一端与触板弹簧8相连，另一端通过主碳刷支架2两侧的过孔，插入至辅碳刷支架4内，主碳刷1通过触板7上的过孔，插入到主碳刷支架2的开孔内，主碳刷支架1的一端与主碳刷弹簧5接触，另外一端与直流电机的换向器接触。

4.根据权利要求1所述一种直流电机的双碳刷结构，其主要特征在于辅碳刷3插入到辅碳刷支架4的开孔内，一端与辅碳刷弹簧6接触，另一端抵在行程触板7上，主碳刷弹簧5和辅碳刷弹簧6均为卷簧，卷簧的中心轴与各自的碳刷支架固连。

5.根据权利要求1所述一种直流电机的双碳刷结构，其主要特征在于在直流电机工作过程中，主碳刷1穿过行程触板7的开孔，插入主碳刷支架2的开孔内，主碳刷1在主碳刷弹簧5的作用下与直流电机换向器接触，处于工作状态，辅碳刷3在行程触板7的限制作用下处于非工作状态，同时行程触板7也受主碳刷1的约束。

6.根据权利要求1所述一种直流电机的双碳刷结构，其主要特征在于随着直流电机的长时间持续工作，主碳刷1因磨损而导致长度减小，在主碳刷弹簧5的作用下移动，当磨损到一定程度后，主碳刷1整体穿过行程触板7的开孔，使得主碳刷1对行程触板7的约束消失，没有主碳刷1约束的行程触板7在触板弹簧8的作用下移动，而辅碳刷3在没有行程触板7的限制作用下，在辅碳刷弹簧6的作用力下弹出而进入工作状态，因此，在直流电机工作过程中，当主碳刷1因磨损严重而不能正常工作时，辅碳刷3自动进入工作状态，双碳刷结构有效延长了直流电机的工作寿命。