CN107634421A - 一种具有研磨结构的电刷 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有研磨结构的电刷，所述研磨结构通过将悬浮液浸渍到电刷的接触面上而制得，其中所述悬浮液包括：包含水玻璃和硅油的液体材料和颗粒状的固体材料，通过将所述包含水玻璃和硅油的液体材料和颗粒状的固体材料均匀混合在一起，制得悬浮液；其中，所述固体材料包括研磨材料和导电材料。本发明方法通过研磨材料来增加浸渍后电刷接触面的耐磨性能，通过导电材料增强导电性能，避免了浸渍后电刷与电机换向器接触时接触电阻升高，在保证电刷性能不受影响的前提下增加了电刷的耐磨性能和使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于电机领域，涉及一种电刷，尤其涉及一种具有研磨结构的电刷。
背景技术
电刷是与电机运动件作滑动接触而形成通电连接的一种导电部件，作为电机中导入导出电流的接触体，是电机的重要组成部件。电刷接触面与换向器接触面所形成的电接触的充分程度对电机运行影响较大，电刷装机初期，需要有一段时间的负载预磨才能形成较好的充分接触，因此一般情况下，电机在完成组装后需要进行初步预磨保证电刷与换向器之间形成充分的面接触。
不充分接触面的出现有两方面的原因，一方面是电刷弧度面结构本身的偏差，另一方面则是换向器表面结构的不平整或锈蚀等其他缺陷。
为了减轻或消除换向器表面结构的不平整或锈蚀等其他缺陷的影响，加快电刷与换向器之间的磨合，使电刷与换向器之间更快地形成充分的面接触，需要在电刷的弧度面上配置一种研磨结构，通过该结构消除电刷弧度面的偏差或换向器表面的不平整或锈蚀等其他缺陷，进而代替电机预磨工序。
专利CN101931157A公开了一种碳刷，所述碳刷在其刷架的接触面上配置有一种研磨结构，所述研磨结构具有一种增附剂与一种研磨颗粒，通过首先将增附剂粘附在接触面上，再将研磨颗粒或具有研磨颗粒的定位结构粘附到增附剂上制备所述碳刷。因此，该发明中的增附剂与研磨颗粒是两层结构，并且需要分别粘附到碳刷的接触面上。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有研磨结构的电刷，所述研磨结构是通过将悬浮液浸渍到电刷的接触面上而制得。
其中，所述悬浮液包括：
包含水玻璃和硅油的液体材料和颗粒状的固体材料；
其中，通过将所述包含水玻璃和硅油的液体材料和颗粒状的固体材料均匀混合在一起，制得悬浮液。
其中，所述水玻璃占所述悬浮液的重量百分比为25-30％。
水玻璃是液体硅酸钠，为一种无色透明状的粘稠液体，模数在3.10-3.40。
其中，所述包含水玻璃和硅油的液体材料与所述颗粒状的固体材料的重量份配比为：5-8:2-5。
特别是，所述包含水玻璃和硅油的液体材料与所述颗粒状的固体材料的重量份配比优选为：6-7:3-4。
其中，所述水玻璃与所述硅油的重量份配比为3-5：4.5-7。
尤其是，所述水玻璃与所述硅油的重量份配比优选为3-4：5-7。
特别是，所述水玻璃与所述硅油的重量份配比进一步优选为4：6。
所述硅油选用甲基硅油，为一种无色透明液体，具有较小的表面张力，可以将所述固体材料粘附在电刷接触面上。
其中，所述固体材料包括研磨材料和导电材料。
特别是，所述研磨材料与所述导电材料的重量份配比为2-7:4-8。
尤其是，所述研磨材料与所述导电材料的重量份配比优选为3-6:5-7。
特别是，所述研磨材料与所述导电材料的重量份配比进一步优选为4-5:6。
其中，所述研磨材料包括碳化硅、石英和氧化铝中的一种或几种。
特别是，所述研磨材料的粒度大小为10-150μm。
所述碳化硅为黑灰色粉末，粒度为200-300目；碳化硅为六方晶体结构物质，化学性能稳定，热膨胀系数小，具有较好的耐磨性能，碳化硅的加入，可以增加悬浮液的耐磨性能，进而增加碳刷的使用寿命。
所述石英为乳白色粉末，具有油脂光泽，其坚硬耐磨且化学性质稳定；石英的加入，可以增加悬浮液的耐磨性能，进而增加碳刷的使用寿命。
所述氧化铝为α-Al2O3，为白色粉末，三方晶系结构，硬度较高；氧化铝的加入，可以增加悬浮液的耐磨性能，进而增加碳刷的使用寿命。
其中，所述导电材料包括石墨烯、碳纤维和导电炭黑中一种或几种。
特别是，所述导电材料的粒度大小约为5-100μm。
所述石墨烯为黑色高导电型粉末，粒度分布D50≤20μm，导电性能优异，易分散。
所述碳纤维为碳纤维粉末，含碳量＞95％，粒度为200-500目，导电性能优异，易分散。
所述导电炭黑含碳量＞98％，粒度为300-1000目，其电阻率低，粒度小，比表面积大，易分散。
导电材料具有较好的导电性能，不会导致电刷与电机换向器接触时接触电阻升高，可以保证电刷性能不受影响。
其中，通过将所述液体材料和固体材料均匀混合在一起，制得悬浮液，所述悬浮液浸渍到电刷的接触面上，在电刷的接触面上形成研磨结构，通过该结构消除电刷接触面的偏差或换向器表面的不平整或锈蚀等其他缺陷，进而代替电机预磨工序。
本发明的优点和有益效果如下：
本发明通过将包含水玻璃和硅油的液体材料和固体材料均匀的混合在一起，制得悬浮液，再将悬浮液浸渍到电刷接触面上，使电刷的接触面上具有研磨结构；其中固体材料包含研磨材料和导电材料，通过研磨材料来增加浸渍后电刷接触面的耐磨性能，通过导电材料增强导电性能，避免了浸渍后电刷与电机换向器接触时接触电阻升高，在保证电刷性能不受影响的前提下增加了电刷的耐磨性能和使用寿命；本发明中的水玻璃是液体材料，但是其在浸渍到电刷的接触面后，即固化成为固体，固化后的水玻璃即成为一种研磨材料，耐磨性能好，可以增加悬浮液的耐磨性能。本发明原料价格便宜，来源易得，制备方法简单。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
1、按照如下重量份配比备料：
2、将上述原料加入到混合容器中，搅拌15-30min，使其混合均匀，制得悬浮液。
3、将电刷接触面浸渍到上述悬浮液中，对电刷接触面进行浸渍处理，使电刷的接触面上具有研磨结构。
作为选择，本实施例中的研磨材料可以为碳化硅、石英和氧化铝中的一种或几种；导电材料可以为石墨烯、碳纤维和导电炭黑中一种或几种。
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪，在Positec WU715角磨机电机(230V/810W)上，对浸渍后的电刷与未浸渍的电刷分别进行寿命、火花情况测试，试验结果见表1。
实施例2
本实施例除了按照如下重量份配比备料外，其余步骤与实施例1相同，其中，各原料的重量份配比为：
作为选择，本实施例中的研磨材料可以为碳化硅、石英和氧化铝中的一种或几种；导电材料可以为石墨烯、碳纤维和导电炭黑中一种或几种。
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪，在Positec WU715角磨机电机(230V/810W)上，对浸渍后的电刷与未浸渍的电刷分别进行寿命、火花情况测试，试验结果见表1。
实施例3
本实施例除了按照如下重量份配比备料外，其余步骤与实施例1相同，其中，各原料的重量份配比为：
作为选择，本实施例中的研磨材料可以为碳化硅、石英和氧化铝中的一种或几种；导电材料可以为石墨烯、碳纤维和导电炭黑中一种或几种。
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪，在Positec WU715角磨机电机(230V/810W)上，对浸渍后的电刷与未浸渍的电刷分别进行寿命、火花情况测试，试验结果见表1。
实施例4
本实施例除了按照如下重量份配比备料外，其余步骤与实施例1相同，其中，各原料的重量份配比为：
作为选择，本实施例中的研磨材料可以为碳化硅、石英和氧化铝中的一种或几种；导电材料可以为石墨烯、碳纤维和导电炭黑中一种或几种。
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪，在Positec WU715角磨机电机(230V/810W)上，对浸渍后的电刷与未浸渍的电刷分别进行寿命、火花情况测试，试验结果见表1。
实施例5
本实施例除了按照如下重量份配比备料外，其余步骤与实施例1相同，其中，各原料的重量份配比为：
作为选择，本实施例中的研磨材料可以为碳化硅、石英和氧化铝中的一种或几种；导电材料可以为石墨烯、碳纤维和导电炭黑中一种或几种。
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪，在Positec WU715角磨机电机(230V/810W)上，对浸渍后的电刷与未浸渍的电刷分别进行寿命、火花情况测试，试验结果见表1。
表1磨损率/火花试验结果
Claims (8)
1.一种具有研磨结构的电刷，其特征在于，所述研磨结构是通过将悬浮液浸渍到电刷的接触面上而制得，其中所述悬浮液包括：
包含水玻璃和硅油的液体材料和颗粒状的固体材料；
其中，通过将所述包含水玻璃和硅油的液体材料和颗粒状的固体材料均匀混合在一起，制得悬浮液。
2.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，所述水玻璃占所述悬浮液的重量百分比为25-30％。
3.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，所述包含水玻璃和硅油的液体材料与所述颗粒状的固体材料的重量份配比为5-8：2-5。
4.根据权利要求3所述的电刷，其特征在于，所述水玻璃与所述硅油的重量份配比为3-5：4.5-7。
5.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，所述固体材料包括研磨材料和导电材料。
6.根据权利要求5所述的电刷，其特征在于，所述研磨材料和导电材料的重量份配比为2-7：4-8。
7.根据权利要求6所述的电刷，其特征在于，所述研磨材料包括碳化硅、石英和氧化铝中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的电刷，其特征在于，所述导电材料包括石墨烯、碳纤维和导电炭黑中一种或几种。
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| CN201610566094.8A CN107634421A (zh) | 2016-07-19 | 2016-07-19 | 一种具有研磨结构的电刷 |
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2016
- 2016-07-19 CN CN201610566094.8A patent/CN107634421A/zh active Pending
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