CN113991377B - 一种高强度平面换向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换向器技术领域，具体涉及一种高强度平面换向器，包括电木粉基体，所述电木粉基体的上端圆周排布有多个换向片，所述换向片通过底端设置的脚体植入进电木粉基体内并牢固结合。本发明通过在将换向片插进电木粉基体内后，利用外环压在每片换向片的上方，并卡在换向片上的弧形槽内，对换向片的垂直方向提供更好的结合效果，同时利用内环上铰接的U型筋条，两个侧棱会抵在相邻换向片的对应端面上，提供了绝缘效果的同时也避免了换向器侧端形变产生的风险，在内环固定换向片的同时，也会卡在筋条上的开槽内，给筋条同样提供一定的垂直方向的固定力，有效提高换向器整体的结合强度。

Description

一种高强度平面换向器

技术领域

本发明涉及换向器技术领域，具体涉及一种高强度平面换向器。

背景技术

换向器（英文：commutator ）俗称整流子，是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动下去的一个部件。结构上，换向器是几个接触片围成圆型，分别连接转子上的每个抽头，外边连接两个电极称为电刷与之接触，同时只接触其中的两个。

换向器的种类分为很多种，其中一种平面换向器通常用在马达等多种电动机结构中，与传统的换向器不同，平面换向器的换向片贴合在换向器的上端面，而该种结构在使用时存在一定的问题，首先平面换向器在加工时，所有的固定手段局限于换向片和基体之间的牢固结合，部分换向器为提高其结合强度，会套接一圈加强环在换向片上，而加强环会设在基体的内部，从而会有一定的加工难度，并且在使用时，换向器长期运行后，由于云母材料中有机物的挥发产生收缩，紧固件的松动等使整体结构松弛而片间压力降低，产生换向片的变形和突片，传统技术中的换向片之间仅通过单纯的铣出绝缘槽，随着使用时间的变长，换向片侧端会产生“毛刺”，存在一定产生电火花的风险，从而现有技术中换向器整体的结合强度较差，不利于换向器的正常使用寿命。

为此，提出一种高强度平面换向器来解决上述提出的问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种高强度平面换向器，能够有效地解决现有技术中的平面换向器整体结合强度较差的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种高强度平面换向器，包括电木粉基体，所述电木粉基体的上端圆周排布有多个换向片，所述换向片通过底端设置的脚体植入进电木粉基体内并牢固结合，所述电木粉基体的中部设置有紧固环，所述紧固环包括设在电木粉基体内的内环和可压在换向片上端紧固的外环构成，所述内环上铰接有多个可卡在相邻换向片之间的绝缘筋条，每个所述筋条的两侧分别贴紧相邻换向片的对应端面，并通过外环将筋条压紧在电木粉基体上端。

进一步地，所述脚体整体呈燕尾形，所述电木粉基体的上端开设有多个可分别供脚体植入的阶梯式卡槽。

进一步地，所述电木粉基体中部设有凹槽，且位于电木粉基体内开设有一环形空腔，所述空腔的内端与凹槽相通且外端朝向电木粉基体外侧端方向延伸，所述换向片朝向电木粉基体中部的一端朝凹槽下端方向延伸并朝向空腔一侧弯绕成一卡钩，所述卡钩卡在空腔的上壁。

进一步地，所述筋条设有多个并铰接在内环的侧端面上，其另一端可朝向内环中部方向转动，每个筋条阵列设置并间隔设在相邻换向片之间，所述筋条整体呈凹面朝上的U型长条状，且该筋条材质为形变恢复能力较好的弹簧钢，同时表面敷设有绝缘层。

进一步地，每片换向片的上端分别开设有一供外环卡进的弧形槽，每个弧形槽首尾相连并围成圆环状，所述弧形槽的深度与外环的厚度相同。

进一步地，每条所述筋条分别位于对应换向片的弧形槽处分别开设有与弧形槽深度相同的开槽。

进一步地，每片换向片朝向电木粉基体中部一侧的上端分别朝下凹设成一凹部，每片换向片上的凹部的两侧分别设有一卡销，两个所述卡销对称设置，且该卡销设在换向片指向电木粉基体中部一侧的外缘处。

进一步地，所述外环整体为圆盘状，且该外环的外环端可卡进每片换向片上的弧形槽内，所述外环靠近环中部处阵列分布有多个销孔，每个销孔可紧固套在相邻换向片上贴近的两个卡销上。

有益效果

本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明通过在将换向片插进电木粉基体内后，利用外环压在每片换向片的上方，并卡在换向片上的弧形槽内，对换向片的垂直方向提供更好的结合效果，同时利用内环上铰接的U型筋条，两个侧棱会抵在相邻换向片的对应端面上，提供了绝缘效果的同时也避免了换向器侧端形变产生的风险，在内环固定换向片的同时，也会卡在筋条上的开槽内，给筋条同样提供一定的垂直方向的固定力，有效提高换向器整体的结合强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构整体示意图；

图2为本发明的结构分解示意图；

图3为本发明的换向片结构示意图；

图4为本发明的紧固环分解结构示意图；

图5为本发明的结构局部剖面示意图；

图6为本发明的换向片安装结构示意图。

图中的标号分别代表：1、电木粉基体；11、卡槽；12、凹槽；13、空腔；2、换向片；21、脚体；22、卡钩；23、弧形槽；24、凹部；241、卡销；3、紧固环；31、内环；311、筋条；312、开槽；32、外环；321、销孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：一种高强度平面换向器，包括电木粉基体1，电木粉基体1的上端圆周排布有多个换向片2，换向片2通过底端设置的脚体21植入进电木粉基体1内并牢固结合，本例中的换向片2装设过程为现有公开技术，本例并无过多赘述，电木粉基体1的中部设置有紧固环3，紧固环3包括设在电木粉基体1内的内环31和可压在换向片2上端紧固的外环32构成，内环31上铰接有多个可卡在相邻换向片2之间的绝缘筋条311，每个筋条311的两侧分别贴紧相邻换向片2的对应端面，并通过外环32将筋条311压紧在电木粉基体1上端。

参照图3，脚体21整体呈燕尾形，电木粉基体1的上端开设有多个可分别供脚体21植入的阶梯式卡槽11，本例中的换向片2插入过程为公知技术，本例关于脚体21和卡槽11之间的配合过程并无过多赘述。

参照图5，电木粉基体1中部设有凹槽12，且位于电木粉基体1内开设有一环形空腔13，空腔13的内端与凹槽12相通且外端朝向电木粉基体1外侧端方向延伸，换向片2朝向电木粉基体1中部的一端朝凹槽12下端方向延伸并朝向空腔13一侧弯绕成一卡钩22，卡钩22卡在空腔13的上壁，在实际使用过程中，不局限于本例中换向片2和电木粉基体1之间的牢固结合方式，可辅助或配合现有技术中的固定方式。

参照图5和图6，筋条311设有多个并铰接在内环31的侧端面上，其另一端可朝向内环31中部方向转动，每个筋条311阵列设置并间隔设在相邻换向片2之间，筋条311整体呈凹面朝上的U型长条状，且该筋条311材质为形变恢复能力较好的弹簧钢，同时表面敷设有绝缘层，在实际使用过程中，筋条311的材质以及形状不局限于本例示出的弹簧钢及U型状，还可使用其他形变恢复能力较好同时绝缘的材料，并且可将筋条311设成特殊的形状来提高形变恢复能力，例如V型，本例中的绝缘层采用的为贴云母片或云母板的方式形成的耐高温绝缘膜层。

参照图3，每片换向片2的上端分别开设有一供外环32卡进的弧形槽23，每个弧形槽23首尾相连并围成圆环状，弧形槽23的深度与外环32的厚度相同，本例中的紧固环3为绝缘的云母板，整体厚度可与换向片上端平行或略低于换向片的上端平面，内环31和外环32之间的结合为现有技术，可利用焊接或其他公知技术中云母板的固定手段，为现有公知技术，本例并无过多赘述。

参照图2，每条筋条311分别位于对应换向片的弧形槽23处分别开设有与弧形槽23深度相同的开槽312，在压入外环32时，外环32会卡在筋条311的上端，外环32的底部会与开槽312紧密接触。

参照图3，每片换向片2朝向电木粉基体1中部一侧的上端分别朝下凹设成一凹部24，每片换向片2上的凹部24的两侧分别设有一卡销241，两个卡销241对称设置，且该卡销241设在换向片2指向电木粉基体1中部一侧的外缘处，本例中的外环32压在筋条311上的部分与外环32中部之间的连接部会穿设在筋条311中部开槽处，让相邻换向片2之间保持一定距离并彼此隔开，避免突片、形变产生的换向片之间接触产生的危险。

参照图3，外环32整体为圆盘状，且该外环32的外环端可卡进每片换向片2上的弧形槽23内，外环32靠近环中部处阵列分布有多个销孔321，每个销孔321可紧固套在相邻换向片2上贴近的两个卡销241上，利用外环32上的销孔321卡在两片不同换向片2上的卡销241上，有效提高了换向片之间的结合强度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种高强度平面换向器，其特征在于，包括电木粉基体（1），所述电木粉基体（1）的上端圆周排布有多个换向片（2），所述换向片（2）通过底端设置的脚体（21）植入进电木粉基体（1）内并牢固结合，所述电木粉基体（1）的中部设置有紧固环（3），所述紧固环（3）包括设在电木粉基体（1）内的内环（31）和可压在换向片（2）上端紧固的外环（32）构成，所述内环（31）上铰接有多个可卡在相邻换向片（2）之间的绝缘筋条（311），每个所述筋条（311）的两侧分别贴紧相邻换向片（2）的对应端面，并通过外环（32）将筋条（311）压紧在电木粉基体（1）上端。

2.根据权利要求1所述的一种高强度平面换向器，其特征在于，所述脚体（21）整体呈燕尾形，所述电木粉基体（1）的上端开设有多个可分别供脚体（21）植入的阶梯式卡槽（11）。

3.根据权利要求1所述的一种高强度平面换向器，其特征在于，所述电木粉基体（1）中部设有凹槽（12），且位于电木粉基体（1）内开设有一环形空腔（13），所述空腔（13）的内端与凹槽（12）相通且外端朝向电木粉基体（1）外侧端方向延伸，所述换向片（2）朝向电木粉基体（1）中部的一端朝凹槽（12）下端方向延伸并朝向空腔（13）一侧弯绕成一卡钩（22），所述卡钩（22）卡在空腔（13）的上壁。

4.根据权利要求1所述的一种高强度平面换向器，其特征在于，所述筋条（311）设有多个并铰接在内环（31）的侧端面上，其另一端可朝向内环（31）中部方向转动，每个筋条（311）阵列设置并间隔设在相邻换向片（2）之间，所述筋条（311）整体呈凹面朝上的U型长条状，且该筋条（311）材质为形变恢复能力较好的弹簧钢，同时表面敷设有绝缘层。

5.根据权利要求1所述的一种高强度平面换向器，其特征在于，每片换向片（2）的上端分别开设有一供外环（32）卡进的弧形槽（23），每个弧形槽（23）首尾相连并围成圆环状，所述弧形槽（23）的深度与外环（32）的厚度相同。

6.根据权利要求5所述的一种高强度平面换向器，其特征在于，每条所述筋条（311）分别位于对应换向片的弧形槽（23）处分别开设有与弧形槽（23）深度相同的开槽（312）。

7.根据权利要求1所述的一种高强度平面换向器，其特征在于，每片换向片（2）朝向电木粉基体（1）中部一侧的上端分别朝下凹设成一凹部（24），每片换向片（2）上的凹部（24）的两侧分别设有一卡销（241），两个所述卡销（241）对称设置，且该卡销（241）设在换向片（2）指向电木粉基体（1）中部一侧的外缘处。

8.根据权利要求1所述的一种高强度平面换向器，其特征在于，所述外环（32）整体为圆盘状，且该外环（32）的外环端可卡进每片换向片（2）上的弧形槽（23）内，所述外环（32）靠近环中部处阵列分布有多个销孔（321），每个销孔（321）可紧固套在相邻换向片（2）上贴近的两个卡销（241）上。