CN111270170A - 一种碳纤维电机的制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维电机的制作工艺，包括准备碳纤维材料、制作电机组件、整机拼装，本发明将电机内部材料进行了大胆的改变实现了大部分材料使用了碳纤维制造，其主要特点是增强了电机的使用寿命比传统电机的使用寿命延长6倍以上，并可回收再利用；通过使用碳纤维材料大大的降低了电机运行的噪音；通过使用碳纤维材料提高了电机的稳定性和降低了运行成本核算；通过使用碳纤维材料使得电机抗磨擦和耐高温耐腐蚀能力较传统电机大大提高；碳纤维与传统电机相比节能效果和降低生产成本约35％左右；通过使用碳纤维材料减少了电机的维修费用和保养周期。

Description

一种碳纤维电机的制作工艺
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体是指一种碳纤维电机的制作工艺。
背景技术
由于电机的用途十分广泛，电机的品种系列规格很多，结构也有多种形式，一般电机结构上都是由固定，转动和过渡的三大部份组成；纤维主要是由碳元素组成的一种特殊纤维，其含碳量随种类不同而异一般在90％以上，碳纤维具有一般碳素材料的特性和耐高温，耐磨擦导热导电及耐腐蚀等但于一般碳素材料不同的是其外形具有显著的各向异性，柔软，可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度，碳纤维比重小，因此有很高的比强度，但是目前还没有将碳纤维材料运用到电机制作中的方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种碳纤维电机的制作工艺，包括以下步骤：
(1)准备碳纤维材料：将碳纤维原料与合金钢原料复合，形成复合含钢碳纤维原料；
(2)制作电机组件：分别制作电枢组件、定子组件、转子组件、换向器组件、电刷组件、换向极组件以及机壳和轴承组件，其中电枢组件中的电枢铁芯冲片、电刷组件、换向极组件以及换向器组件均使用步骤(1)制备的含钢碳纤维原料制作；
(3)整机拼装：将电枢组件、定子组件、转子组件、换向器组件、电刷组件、换向极组件、轴承组件按电机结构组装至机壳内，使得转子组件处于定子组件中心，转子芯轴的动力输出端穿过机壳前盖上的轴承，转子芯轴的非动力输出端头固定在机壳后盖的轴承孔内，换向器的端头处于机壳后盖上正、负极电刷的中间位置。
优选地，所述步骤(1)的具体步骤为：
A、准备碳纤维原料以及液态合金钢原料；
B、将预备的碳纤维原料投入液态胶合剂对碳纤维进行浸润；
C、将经过步骤B处理后的充分浸润的碳纤维提取出，并挤压去除碳纤维中的多余胶合剂；
D、将经过步骤C处理后的碳纤维缠绕处理形成沾满胶合剂的海绵状碳纤维；
E、将经过步骤D处理后的海绵状碳纤维进行抽真空处理；
F、将液态合金钢原料注入经过步骤E处理后的真空海绵状碳纤维材料中，使得海绵状碳纤维的三维结构中充实液态合金钢；
G、将经过步骤F处理后的碳纤维-合金钢混合材料注入模具中进行冷却挤压处理即可。
采用以上方法后，本发明具有如下优点：(1)本发明将电机内部材料进行了大胆的改变实现了大部分材料使用了碳纤维制造，其主要特点是增强了电机的使用寿命比传统电机的使用寿命延长6倍以上，并可回收再利用；(2)使用碳纤维材料大大的降低了电机运行的噪音；(3)使用碳纤维材料提高了电机的稳定性和降低了运行成本核算；(4)使用碳纤维材料使得电机抗磨擦和耐高温耐腐蚀能力较传统电机大大提高； (5)与传统电机相比节能效果和降低生产成本约35％左右；(6)减少了电机的维修费用和保养周期。
具体实施方式
一种碳纤维电机的制作工艺，包括以下步骤：
(1)准备碳纤维材料：将碳纤维原料与合金钢原料复合，形成复合含钢碳纤维原料；
(2)制作电机组件：分别制作电枢组件、定子组件、转子组件、换向器组件、电刷组件、换向极组件以及机壳和轴承组件，其中电枢组件中的电枢铁芯冲片、电刷组件、换向极组件以及换向器组件均使用步骤(1)制备的含钢碳纤维原料制作；
(3)整机拼装：将电枢组件、定子组件、转子组件、换向器组件、电刷组件、换向极组件、轴承组件按电机结构组装至机壳内，使得转子组件处于定子组件中心，转子芯轴的动力输出端穿过机壳前盖上的轴承，转子芯轴的非动力输出端头固定在机壳后盖的轴承孔内，换向器的端头处于机壳后盖上正、负极电刷的中间位置。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述步骤(1)的具体步骤为：
A、准备碳纤维原料以及液态合金钢原料；
B、将预备的碳纤维原料投入液态胶合剂对碳纤维进行浸润；
C、将经过步骤B处理后的充分浸润的碳纤维提取出，并挤压去除碳纤维中的多余胶合剂；
D、将经过步骤C处理后的碳纤维缠绕处理形成沾满胶合剂的海绵状碳纤维；
E、将经过步骤D处理后的海绵状碳纤维进行抽真空处理；
F、将液态合金钢原料注入经过步骤E处理后的真空海绵状碳纤维材料中，使得海绵状碳纤维的三维结构中充实液态合金钢；
G、将经过步骤F处理后的碳纤维-合金钢混合材料注入模具中进行冷却挤压处理即可。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种碳纤维电机的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)准备碳纤维材料：将碳纤维原料与合金钢原料复合，形成复合含钢碳纤维原料；
(2)制作电机组件：分别制作电枢组件、定子组件、转子组件、换向器组件、电刷组件、换向极组件以及机壳和轴承组件，其中电枢组件中的电枢铁芯冲片、电刷组件、换向极组件以及换向器组件均使用步骤(1)制备的含钢碳纤维原料制作；
(3)整机拼装：将电枢组件、定子组件、转子组件、换向器组件、电刷组件、换向极组件、轴承组件按电机结构组装至机壳内，使得转子组件处于定子组件中心，转子芯轴的动力输出端穿过机壳前盖上的轴承，转子芯轴的非动力输出端头固定在机壳后盖的轴承孔内，换向器的端头处于机壳后盖上正、负极电刷的中间位置。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维电机的制作工艺，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤为：
A、准备碳纤维原料以及液态合金钢原料；
B、将预备的碳纤维原料投入液态胶合剂对碳纤维进行浸润；
C、将经过步骤B处理后的充分浸润的碳纤维提取出，并挤压去除碳纤维中的多余胶合剂；
D、将经过步骤C处理后的碳纤维缠绕处理形成沾满胶合剂的海绵状碳纤维；
E、将经过步骤D处理后的海绵状碳纤维进行抽真空处理；
F、将液态合金钢原料注入经过步骤E处理后的真空海绵状碳纤维材料中，使得海绵状碳纤维的三维结构中充实液态合金钢；
G、将经过步骤F处理后的碳纤维-合金钢混合材料注入模具中进行冷却挤压处理即可。
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