CN107666102A - 一种跑步机电机用电刷 - Google Patents

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CN107666102A CN201610600702.2A CN201610600702A CN107666102A CN 107666102 A CN107666102 A CN 107666102A CN 201610600702 A CN201610600702 A CN 201610600702A CN 107666102 A CN107666102 A CN 107666102A
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殷玲
吴爱民
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
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Abstract

本发明公开了一种跑步机电机用电刷，通过如下方法制备而成：通过将基体粉料与粘结剂混合均匀，制备电刷原料混合物；对所述电刷原料混合物进行烘干、破碎、筛分、混合处理，制得电刷原料混合物粉末；将所述电刷原料混合物粉末加入到压制模具中，对其进行压制处理，制得电刷生坯料；对所述电刷坯料进行热固化处理，制得电刷熟坯料；对所述电刷熟坯料进行成品加工处理，得到电刷成品；其中，所述基体粉料包含石墨、柔性石墨粉、滑石粉、石墨烯、添加剂、固化剂。本发明电刷电阻率适中、耐磨性能好、换向性能好、火花等级低，更重要的是具有噪音低、产品稳定性好等特点。

Description

一种跑步机电机用电刷
技术领域
本发明涉及一种跑步机电机用电刷，尤其涉及一种低噪音跑步机电机用电刷，属于电机领域。
背景技术
电刷是用于电机中与换向器或滑环接触一种导电部件，是电机的重要组成部件之一。作为导入导出电流的滑动接触体，其导电、导热及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和抑制换向性火花的本能。几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷。
随着科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种不同类型的电刷来满足电机的各种要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多。
目前电刷的主要分类方法有如下四种：(1)按材质的软硬可分为软质电刷、中硬质电刷和硬质电刷；(2)按电刷的使用对象可分为汽轮发电机用电刷、轧钢电机用电刷、牵引电机用电刷、汽车拖拉机用电刷、家用电器电机用电刷、电动工具用电刷、汽车电机用电刷、飞机电机用电刷等；(3)按电刷的颜色分为黑色电刷(用纯碳石墨材料制成)和有色电刷(用铜等金属材料和石墨制成)；(4)按电刷的材料不同可分为石墨电刷、电化石墨电刷、金属石墨电刷、纯金属电刷。
家用跑步机电机一般均为直流电机，因其应用环境的需要，要求电刷具备抑制火花能力好、电刷噪音低等优点，具体有如下几点要求：(1)使用寿命长并且不磨损换向器，不使换向器出现划痕、不平、烧蚀、拉丝等现象；(2)具有良好的换向性能，且能量损耗小；(3)电刷运行时，不过热，噪音小，不破损，电刷不烧蚀。
然而，目前一般国产电刷运行电噪音大、稳定性差，国内碳刷厂无法满足跑步机电机电刷寿命长、噪音低且稳定的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述跑步机电刷存在的技术问题，提供了一种跑步机电机用电刷，本发明电刷电阻率适中、耐磨性能好、换向性能好、火花等级低，更重要的是具有噪音低、产品稳定性好等特点。
本发明提供了一种跑步机电机用电刷，通过如下方法制备而成：
通过将基体粉料与粘结剂混合均匀，制备电刷原料混合物；
对所述电刷原料混合物进行烘干、破碎、筛分、混合处理，制得电刷原料混合物粉末；
将所述电刷原料混合物粉末加入到压制模具中，对其进行压制处理，制得电刷生坯料；
对所述电刷生坯料进行热固化处理，制得电刷熟坯料；
对所述电刷熟坯料进行成品加工处理，得到电刷成品；
其中，所述基体粉料包括石墨、柔性石墨粉、滑石粉和石墨烯。
其中，所述基体粉料和粘结剂的重量份配比为5-7.5：1-2。
特别是，所述基体粉料和粘结剂的重量份配比优选为5-7.5：1.2-1.7。
尤其是，所述基体粉料和粘结剂的重量份配比进一步优选为5-7.5：1.5。
其中，所述石墨、柔性石墨粉、滑石粉和石墨烯的重量份配比为70-95:1-3:2-4:0.5-2。
特别是，所述石墨包括人造石墨和天然石墨。
尤其是，所述人造石墨和天然石墨的重量份配比为65-85:5-10。
特别是，所述人造石墨、天然石墨、柔性石墨粉、滑石粉和石墨烯的重量份配比为65-85:5-10:1-3:2-4:0.5-2。
其中，所述基体粉料还包括：添加剂和固化剂。
特别是，所述人造石墨、天然石墨、柔性石墨粉、滑石粉、石墨烯、添加剂和固化剂的重量份配比为65-85:5-10:1-3:2-4:0.5-2:1-5:0.5-3。
尤其是，所述人造石墨、天然石墨、柔性石墨粉、滑石粉、石墨烯、添加剂和固化剂的重量份配比优选为70-80:6-9:1.5-2.5:2.5-3.5:1-1.5:2-4:1-2.5。
特别是，所述人造石墨、天然石墨、柔性石墨粉、滑石粉、石墨烯、添加剂和固化剂的重量份配比进一步优选为75:7.5:2:3:1.2:3:2。
其中，所述的将基体粉料与粘结剂混合均匀，制备电刷原料混合物，包括：
将石墨、柔性石墨粉、滑石粉、石墨烯、添加剂和固化剂混合均匀，制得基体粉料；
将粘结剂加入溶剂丙酮中，混合溶解均匀，制得粘结剂溶液；
将所述基体粉料与所述粘结剂溶液混合均匀，均匀铺开，厚度≤5cm，静置2-4h，制得电刷原料混合物。
特别是，所述人造石墨的粒度为100-500目，含碳量≥99.9％，固定碳含量≥80％，水分≤0.5％，灰份≤0.5％。
尤其是，所述天然石墨的粒度为100-300目，含碳量≥99％，水分≤0.5％，灰份≤1％，挥发分≤1％。
特别是，所述柔性石墨(EG)的粒度为100-200目，碳含量≥99％，灰份≤1％，水份≤1％，柔性石墨(EG)具有极强的耐压性、柔韧性、可塑性和自润滑性，有很高的电导率和抗辐射特性，且无毒，对环境没有危害。
尤其是，所述滑石粉的细度为1200目，比重约为2.4±0.2g/cm3，水分≤0.5％。滑石粉是一种硅酸镁矿物，硬度小且熔点高，分散性强，滑腻度大、磨擦系数小、化学性质稳定，属于单斜晶系。
特别是，所述石墨烯具有片层薄，易分散的特点，其具有稳定的导电性及优良的力学性能。在跑步机电机用电刷中，提高材料的气孔率对电刷降噪有积极影响，但同时电刷材料又必须具有一定的强度，滑石粉、石墨烯材料的合理适量利用，对本发明意义重大。
其中，所述添加剂为磷酸铝。
特别是，所述添加剂为二硫化钼、二硫化钨、磷酸铝之一或组合。
尤其是，所述二硫化钼的粒度为3000-4000目，纯度为98％，具有优良的润滑性能，摩擦系数较低，换向性能好。
特别是，所述二硫化钨的粒度为3000-4000目，纯度为99％，具有优良的润滑性能，摩擦系数较低，换向性能好。
尤其是，所述磷酸铝的晶型为α型，具有优良的润滑性能，摩擦系数较低，换向性能好。
尤其是，所述固化剂为环氧树脂固化剂。
特别是，所述固化剂优选为环氧树脂潜伏型固化剂T-31固化剂。
其中，所述粘结剂溶液是将所述粘结剂溶解于丙酮中制得。
特别是，所述粘结剂为中等分子量的双酚A型固体环氧树脂。
尤其是，所述粘结剂与丙酮的重量份配比为1：(2～2.5)。
其中，对所述电刷原料混合物进行烘干、破碎处理，制得电刷原料混合物粉末。
特别是，所述烘干处理的温度为45-55℃。
尤其是，所述烘干处理的时间为10±2h。
特别是，对所述烘干后的原料混合物进行破碎、筛分、混合处理，制得粒度为100-400目的原料混合物粉末。
其中，采用液压机将所述电刷原料混合物粉末加入到压制模具中，对其进行压制处理，制得电刷坯料。
特别是，在所述压制处理过程中控制电刷坯料的体积密度。
尤其是，控制所述电刷坯料的体积密度为1.70-1.75g/cm3
其中，对所述电刷坯料进行热固化处理，制得电刷初品。
特别是，所述热固化处理的温度为120-220℃。
尤其是，所述热固化处理的时间为13-17h。
特别是，所述热固化处理的过程为：将电刷坯料置于烘箱中，在2h内将所述烘箱内的温度提升至120℃，然后在6-8h内将所述烘箱的温度提升至180℃；再在2h内将所述烘箱内的温度提升至200-220℃，然后在200-220℃的温度下保持3-5h。
其中，对所述电刷初品进行成品加工处理，得到电刷成品。
特别是，所述成品加工处理包括对所述电刷初品进行切割、精磨、旋头、铣槽、钻孔、填线等机械加工步骤，即得。
本发明的优点和有益技术效果如下：
1、本发明电刷原料组成合理，配方科学，使用粘结剂树脂制备的电机用电刷耐磨性能优、噪音低、使用寿命长、环保、耐磨性能提高10％以上；
2、本发明电刷原料中添加滑石粉，制成的跑步机电刷摩擦系数低，电噪音小；
3、本发明电刷原料中添加石墨烯，制成的跑步机电刷具有相对较多的气孔率，且强度较好，其承载电流能力好，导电能力强，提高了电机运行过程中电刷的效率，环保节能；
4、本发明的电刷原料中选择二硫化钼/二硫化钨作为添加剂，使得制备的电刷电机换向性能好，稳定性高，抗干扰强；
5、本发明的电刷原料中添加柔性石墨，抑制了电刷使用过程中出现机械火花，电刷运行过程中火花等级低，空载时无火花，电刷火花降低至少1个等级，延长了电刷的使用寿命；
6、本发明的跑步机电机用电刷的制备方法简单，制备工艺科学，产品质量稳定；
7、本发明跑步机电机用电刷可广泛使用在DC 90V/180V跑步机电机、甩脂机电机等健身器材电机上。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步阐述本发明，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(份)：
其中，所述添加剂为二硫化钼、二硫化钨、磷酸铝之一或组合；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选用环氧树脂潜伏型固化剂T-31固化剂(常州山峰化工有限公司)。
2、电刷制备原料混合物
将天然石墨、人造石墨、柔性石墨、滑石粉、石墨烯、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的转动装置，室温条件下混合1.5h后停止，制得基体粉料；将双酚A型环氧树脂溶解于丙酮中，搅拌混合均匀，使其溶解，制得粘结剂溶液；将粘结剂溶液加入到基体粉料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后取出物料，于室温下放置，均匀铺开，厚度≤5cm，静置2-4h，制得电刷原料混合物。
3、首先将电刷原料混合物置于烘箱中在45-55℃下进行烘干处理8-12h，进一步去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物；接着对烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过120目筛，制得电刷原料混合物粉末，电刷原料混合物粉末粒度≤120目。
4、将制得的电刷原料混合物粉末置于压制模具中，采用液压机进行压制处理，制得体积密度为1.70-1.75g/cm3的电刷坯料。
5、将电刷坯料置于烘箱中，对电刷坯料进行热固化处理，在2h内将所述烘箱内的温度提升至120℃，然后在6-8h内将所述烘箱的温度提升至180℃，再在2h内将所述烘箱内的温度提升至200-220℃，然后在200-220℃的温度下保持3-5h，制得热固化处理后的电刷初品；
6、对将固化处理后的电刷初品进行切割、磨床、钻孔、填线、点焊等机械加工步骤后即得跑步机电机用电刷。
7、按照JB/T8133.14-1999(电炭制品物理化学性能试验方法体积密度)方法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999(电炭制品物理化学性能试验方法电阻率)方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV型硬度机测试电刷的肖氏硬度；采用JB/T8133.7-1999(电炭制品物理化学性能试验方法抗折强度)方法测定跑步机电机用电刷的抗折强度；测试结果见表1；
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪测试制得的跑步机电机用电刷的磨损率，试验结果见表2；
参照国家标准《旋转电机定额和性能(GB/T 755-2000)》测试制得的跑步机电机用电刷的火花等级，使用分贝仪测试电刷空载运行电噪音及耳感噪音情况，测试结果见表3；
参照国家标准《旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法(GB/T755.2-2003)》测试制得的跑步机电机用电刷的效率，测试结果见表4。
实施例2
1、按照如下重量份配比备料(份)：
其中，所述添加剂为二硫化钼、二硫化钨、磷酸铝之一或组合；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选用环氧树脂潜伏型固化剂T-31固化剂(常州山峰化工有限公司)。
2、电刷制备原料混合物
将天然石墨、人造石墨、柔性石墨、滑石粉、石墨烯、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的转动装置，室温条件下混合1.5h后停止，制得基体粉料；将双酚A型环氧树脂溶解于丙酮中，搅拌混合均匀，使其溶解，制得粘结剂溶液；将粘结剂溶液加入到基体粉料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后取出物料，于室温下放置，均匀铺开，厚度≤5cm，静置2-4h，制得电刷原料混合物。
3、首先将电刷原料混合物置于烘箱中在45-55℃下进行烘干处理8-12h，进一步去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物；接着对烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过120目筛，制得电刷原料混合物粉末，电刷原料混合物粉末粒度≤120目。
4、将制得的电刷原料混合物粉末置于压制模具中，采用液压机进行压制处理，制得体积密度为1.70-1.75g/cm3的电刷坯料。
5、将电刷坯料置于烘箱中，对电刷坯料进行热固化处理，在2h内将所述烘箱内的温度提升至120℃，然后在6-8h内将所述烘箱的温度提升至180℃，再在2h内将所述烘箱内的温度提升至200-220℃，然后在200-220℃的温度下保持3-5h，制得热固化处理后的电刷初品；
6、对将固化处理后的电刷初品进行切割、磨床、钻孔、填线、点焊等机械加工步骤后即得跑步机电机用电刷。
7、按照JB/T8133.14-1999(电炭制品物理化学性能试验方法体积密度)方法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999(电炭制品物理化学性能试验方法电阻率)方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV型硬度机测试电刷的肖氏硬度；采用JB/T8133.7-1999(电炭制品物理化学性能试验方法抗折强度)方法测定跑步机电机用电刷的抗折强度；测试结果见表1；
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪测试制得的跑步机电机用电刷的磨损率，试验结果见表2；
参照国家标准《旋转电机定额和性能(GB/T 755-2000)》测试制得的跑步机电机用电刷的火花等级，使用分贝仪测试电刷空载运行电噪音及耳感噪音情况，测试结果见表3；
参照国家标准《旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法(GB/T755.2-2003)》测试制得的跑步机电机用电刷的效率，测试结果见表4。
实施例3
1、按照如下重量份配比备料(份)：
其中，所述添加剂为二硫化钼、二硫化钨、磷酸铝之一或组合；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选用环氧树脂潜伏型固化剂T-31固化剂(常州山峰化工有限公司)。
2、电刷制备原料混合物
将天然石墨、人造石墨、柔性石墨、滑石粉、石墨烯、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的转动装置，室温条件下混合1.5h后停止，制得基体粉料；将双酚A型环氧树脂溶解于丙酮中，搅拌混合均匀，使其溶解，制得粘结剂溶液；将粘结剂溶液加入到基体粉料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后取出物料，于室温下放置，均匀铺开，厚度≤5cm，静置2-4h，制得电刷原料混合物。
3、首先将电刷原料混合物置于烘箱中在45-55℃下进行烘干处理8-12h，进一步去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物；接着对烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过120目筛，制得电刷原料混合物粉末，电刷原料混合物粉末粒度≤120目。
4、将制得的电刷原料混合物粉末置于压制模具中，采用液压机进行压制处理，制得体积密度为1.70-1.75g/cm3的电刷坯料。
5、将电刷坯料置于烘箱中，对电刷坯料进行热固化处理，在2h内将所述烘箱内的温度提升至120℃，然后在6-8h内将所述烘箱的温度提升至180℃，再在2h内将所述烘箱内的温度提升至200-220℃，然后在200-220℃的温度下保持3-5h，制得热固化处理后的电刷初品；
6、对将固化处理后的电刷初品进行切割、磨床、钻孔、填线、点焊等机械加工步骤后即得跑步机电机用电刷。
7、按照JB/T8133.14-1999(电炭制品物理化学性能试验方法体积密度)方法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999(电炭制品物理化学性能试验方法电阻率)方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV型硬度机测试电刷的肖氏硬度；采用JB/T8133.7-1999(电炭制品物理化学性能试验方法抗折强度)方法测定跑步机电机用电刷的抗折强度；测试结果见表1；
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪测试制得的跑步机电机用电刷的磨损率，试验结果见表2；
参照国家标准《旋转电机定额和性能(GB/T 755-2000)》测试制得的跑步机电机用电刷的火花等级，使用分贝仪测试电刷空载运行电噪音及耳感噪音情况，测试结果见表3；
参照国家标准《旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法(GB/T755.2-2003)》测试制得的跑步机电机用电刷的效率，测试结果见表4。
实施例4
1、按照如下重量份配比备料(份)：
其中，所述添加剂为二硫化钼、二硫化钨、磷酸铝之一或组合，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选用环氧树脂潜伏型固化剂T-31固化剂(常州山峰化工有限公司)。
2、电刷制备原料混合物
将天然石墨、人造石墨、柔性石墨、滑石粉、石墨烯、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的转动装置，室温条件下混合1.5h后停止，制得基体粉料；将双酚A型环氧树脂溶解于丙酮中，搅拌混合均匀，使其溶解，制得粘结剂溶液；将粘结剂溶液加入到基体粉料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后取出物料，于室温下放置，均匀铺开，厚度≤5cm，静置2-4h，制得电刷原料混合物。
3、首先将电刷原料混合物置于烘箱中在45-55℃下进行烘干处理8-12h，进一步去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物；接着对烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过120目筛，制得电刷原料混合物粉末，电刷原料混合物粉末粒度≤120目。
4、将制得的电刷原料混合物粉末置于压制模具中，采用液压机进行压制处理，制得体积密度为1.70-1.75g/cm3的电刷坯料。
5、将电刷坯料置于烘箱中，对电刷坯料进行热固化处理，在2h内将所述烘箱内的温度提升至120℃，然后在6-8h内将所述烘箱的温度提升至180℃，再在2h内将所述烘箱内的温度提升至200-220℃，然后在200-220℃的温度下保持3-5h，制得热固化处理后的电刷初品；
6、对将固化处理后的电刷初品进行切割、磨床、钻孔、填线、点焊等机械加工步骤后即得跑步机电机用电刷。
7、按照JB/T8133.14-1999(电炭制品物理化学性能试验方法体积密度)方法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999(电炭制品物理化学性能试验方法电阻率)方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV型硬度机测试电刷的肖氏硬度；采用JB/T8133.7-1999(电炭制品物理化学性能试验方法抗折强度)方法测定跑步机电机用电刷的抗折强度；测试结果见表1；
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪测试制得的跑步机电机用电刷的磨损率，试验结果见表2；
参照国家标准《旋转电机定额和性能(GB/T 755-2000)》测试制得的跑步机电机用电刷的火花等级，使用分贝仪测试电刷空载运行电噪音及耳感噪音情况，测试结果见表3；
参照国家标准《旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法(GB/T755.2-2003)》测试制得的跑步机电机用电刷的效率，测试结果见表4。
实施例5
1、按照如下重量份配比备料(份)：
其中，所述添加剂为二硫化钼、二硫化钨、磷酸铝之一或组合；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选用环氧树脂潜伏型固化剂T-31固化剂(常州山峰化工有限公司)。
2、电刷制备原料混合物
将天然石墨、人造石墨、柔性石墨、滑石粉、石墨烯、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的转动装置，室温条件下混合1.5h后停止，制得基体粉料；将双酚A型环氧树脂溶解于丙酮中，搅拌混合均匀，使其溶解，制得粘结剂溶液；将粘结剂溶液加入到基体粉料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后取出物料，于室温下放置，均匀铺开，厚度≤5cm，静置2-4h，制得电刷原料混合物。
3、首先将电刷原料混合物置于烘箱中在45-55℃下进行烘干处理8-12h，进一步去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物；接着对烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过120目筛，制得电刷原料混合物粉末，电刷原料混合物粉末粒度≤120目。
4、将制得的电刷原料混合物粉末置于压制模具中，采用液压机进行压制处理，制得体积密度为1.70-1.75g/cm3的电刷坯料。
5、将电刷坯料置于烘箱中，对电刷坯料进行热固化处理，在2h内将所述烘箱内的温度提升至120℃，然后在6-8h内将所述烘箱的温度提升至180℃，再在2h内将所述烘箱内的温度提升至200-220℃，然后在200-220℃的温度下保持3-5h，制得热固化处理后的电刷初品；
6、对将固化处理后的电刷初品进行切割、磨床、钻孔、填线、点焊等机械加工步骤后即得跑步机电机用电刷。
7、按照JB/T8133.14-1999(电炭制品物理化学性能试验方法体积密度)方法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999(电炭制品物理化学性能试验方法电阻率)方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV型硬度机测试电刷的肖氏硬度；采用JB/T8133.7-1999(电炭制品物理化学性能试验方法抗折强度)方法测定跑步机电机用电刷的抗折强度；测试结果见表1；
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪测试制得的跑步机电机用电刷的磨损率，试验结果见表2；
参照国家标准《旋转电机定额和性能(GB/T 755-2000)》测试制得的跑步机电机用电刷的火花等级，使用分贝仪测试电刷空载运行电噪音及耳感噪音情况，测试结果见表3；
参照国家标准《旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法(GB/T755.2-2003)》测试制得的跑步机电机用电刷的效率，测试结果见表4。
对照例
以市售的跑步机电机(HX-852B,DC180V/1.5HP)用电刷作为对照例。
按照JB/T8133.14-1999(电炭制品物理化学性能试验方法体积密度)的方法测定对照例跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999(电炭制品物理化学性能试验方法电阻率)方法测定对照例跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV型硬度机测试对照例电刷的肖氏硬度；采用JB/T8133.7-1999(电炭制品物理化学性能试验方法抗折强度)方法测定跑步机电机用电刷的抗折强度，结果见表1；
采用FNC-5型负载耐久试验控制仪测试对照例跑步机电机用电刷的磨损率，试验结果见表2；
参照国家标准《旋转电机定额和性能(GB/T 755-2000)》测试对照例跑步机电机用电刷的火花等级，使用分贝仪测试电刷空载运行电噪音及耳感噪音情况，测试结果见表3；
参照国家标准《旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法(GB/T755.2-2003)》测试对照例跑步机电机用电刷的效率，测试结果见表4。
表1电刷的物理机械性能测试结果
性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对照例
体积密度(g/cm3) 1.45 1.47 1.47 1.48 1.46 1.38
肖氏硬度(HSD) 24 25 25 24 25 22
电阻率(μΩ·m) 1100 1500 1300 1500 1650 2200
抗折强度(MPa) 15 16 15 14 16 16
表1的测试结果表明：本发明制备的跑步机电机用电刷的体积密度为1.45‐1.48g/cm3；跑步机电机用电刷的电阻率1100‐1650μΩ·m，电阻适中，适用于高/低压(DC 180V/90V)跑步机电机使用。而现有的跑步机电机用电刷的电阻率高，电刷能效低，火花稳定性差。
表2电刷的磨损率试验结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对照例
磨损率(mm/100H) 0.91 0.97 1.03 1.10 1.05 1.29
由表2结果可知：本发明的电机用电刷的磨损率低，磨损率低于1.2mm/100H，耐磨性能优异，明显优于对比例中进口电刷的耐磨性能。
表3电刷的火花等级及噪音试验结果
由表3的测试结果可知：本发明的跑步机电机用电刷的火花等级低，为11/4，与普通市售进口的跑步机电机用电刷相比，火花等级降低了1个等级，抑制火花能力好，提高了使用安全性。
本发明的跑步机电机用电刷电噪音小，负载时无高频电噪音异音出现。其噪音抑制能力表现优秀。
表4电刷的效率试验结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对照例
效率 37.6％ 37.3％ 38.2％ 36.5％ 36.9％ 36.1％
由表4的测试结果可知：本发明的跑步机电机用电刷的效率较该对照例进口碳刷高，为一种节能型跑步机电机用电刷。

Claims (10)

1.一种跑步机电机用电刷，其特征在于，通过如下方法制备而成：
通过将基体粉料与粘结剂混合均匀，制备电刷原料混合物；
将所述电刷原料混合物进行烘干、破碎、筛分、混合处理，制得电刷原料混合物粉末；
将所述电刷原料混合物粉末加入到压制模具中，对其进行压制处理，制得电刷生坯料；
对所述电刷坯料进行热固化处理，制得电刷熟坯料；
对所述电刷熟坯料进行成品加工处理，得到电刷成品；
其中，所述基体粉料包括石墨、柔性石墨粉、滑石粉和石墨烯。
2.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，所述基体粉料和粘结剂的重量份配比为5-7.5:1-2。
3.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，所述石墨、柔性石墨粉、滑石粉和石墨烯的重量份配比为70-95:1-3:2-4:0.5-2。
4.根据权利要求3所述的电刷，其特征在于，所述石墨包括人造石墨和天然石墨，所述人造石墨和所述天然石墨的重量份配比为65-85:5-10。
5.根据权利要求4所述的电刷，其特征在于，所述人造石墨、天然石墨、柔性石墨粉、滑石粉和石墨烯的重量份配比为65-85:5-10:1-3:2-4:0.5-2。
6.根据权利要求2所述的电刷，其特征在于，所述基体粉料还包含添加剂和固化剂。
7.根据权利要求6所述的电刷，其特征在于，所述人造石墨、天然石墨、柔性石墨粉、滑石粉、石墨烯、添加剂和固化剂的重量份配比为65-85:5-10:1-3:2-4:0.5-2:1-5:0.5-3。
8.根据权利要求7所述的电刷，其特征在于，所述添加剂为磷酸铝。
9.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，所述烘干处理的温度为50±5℃。
10.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，所述热固化处理的温度为200-220℃。
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