CN114221187A - 直流力矩电机用换向器 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种直流力矩电机用换向器，包括换向器基体，包括筒形部和环形部，环形部同轴设置在筒形部的端部，筒形部套设在直流力矩电机的电枢铁芯上，环形部上沿周向均布有多个安装通孔，安装通孔关于换向器基体的轴线成对设置；换向片，换向片的数量与安装通孔匹配，并分别插设在各安装通孔中，各换向片在换向器基体上绝缘间隔设置，插接在成对安装通孔中的两个换向片，与直流力矩电机的其中一个绕组的出线端导电连接。本发明提出的直流力矩电机用换向器，通过增加换向片的数量、优化换向片形状，满足轻薄化直流力矩电机产品性能及结构要求，具有较广泛的应用前景。

Description

直流力矩电机用换向器
技术领域
本申请涉及汇流装置技术领域，特别涉及一种直流力矩电机用换向器。
背景技术
直流力矩电机用换向器一般有两种形式：套箍式和槽楔式，槽楔式换向器插入转子槽中，作为槽楔防止槽内绕组松动，优点是结构简单，可靠性好，工艺性好。缺点是换向片作为槽楔，需要使用绝缘材料对其进行保护，增加了槽楔体积，降低了槽满率。套箍式换向器可设置多个换向片，以形成虚槽形式，对减小直流力矩电机的转矩波动十分有利，并且，套箍式换向器仅在绕组端部使用贵金属材料制成的换向片，而在转子槽内不使用贵金属材料，贵金属材料的用量少，降低成本。
随着智能装备、武器装备向小型化、轻型化发展，对驱动用直流力矩电机提出了轻薄化要求。特殊场合应用的直流力矩电机由于尺寸受限，绕组端部高度只允许3-3.5mm，槽楔式换向器无法满足产品性能及结构要求，而能够满足要求的套箍式换向器的工艺较复杂，难以制造。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本申请的目的在于提供一种直流力矩电机用换向器，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：直流力矩电机用换向器，包括
换向器基体，包括筒形部和环形部，所述环形部同轴设置在所述筒形部的端部，所述筒形部套设在直流力矩电机的电枢铁芯上，所述环形部上沿周向均布有多个安装通孔，所述安装通孔关于所述换向器基体的轴线成对设置；
换向片，所述换向片的数量与所述安装通孔匹配，并分别插设在各所述安装通孔中，各所述换向片在所述换向器基体上绝缘间隔设置，插接在成对所述安装通孔中的两个所述换向片，与直流力矩电机的其中一个绕组的出线端导电连接。
进一步的，所述安装通孔为异形孔，所述换向片的截面与所述异形孔的截面形状匹配。
进一步的，所述安装通孔为燕尾孔。
进一步的，所述筒形部的内壁上设有凸起，所述凸起的数量大于等于三，且在所述筒形部上沿周向均布，所述凸起的顶部用于与电枢铁芯外圆接触。
进一步的，所述凸起沿所述筒形部轴向的长度，与所述筒形部的轴向长度相等。
进一步的，所述凸起具有弧形顶面，所述弧形顶面的弧度与所述电枢铁芯的弧度相等。
进一步的，所述换向器基体的材质为酚醛玻璃纤维压塑料或电木粉。
进一步的，所述换向器基体和所述换向片的连接方式为在高温高压环境下压塑。
进一步的，所述换向片在延伸方向的其中一处端面上设有焊线槽，所述绕组的出线端电性连接在所述焊线槽中。
进一步的，所述焊线槽沿自身延伸方向贯通所述换向片。
与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：
(1)本发明提出的直流力矩电机用换向器，通过增加换向片的数量、优化换向片形状，满足轻薄化直流力矩电机产品性能及结构要求，具有较广泛的应用前景。
(2)本发明提出的直流力矩电机用换向器的槽满率高达75-80％，提高了力矩电机的性能。
(3)凸起的设置，利于力矩电机电枢的环氧灌封，减少换向器与电枢铁芯的接触面积，使得环氧材料流动通道更畅通，增加了环氧材料的流动性，保证环氧材料充满整个电枢空隙，使得电枢表面更加光滑均匀，保证力矩电机的出厂合格率。
(4)异形孔能够较好地避免换向片在异形孔中移位。
(5)燕尾孔加工方便，在各个方向上对换向片限位均比较可靠。
(6)凸起的长度较长，能够较好地避免凸起因应力集中而变形，能够较好地保证换向器与电枢铁芯的同轴度。
(7)弧形顶面与电枢铁芯的弧度相等，能够进一步避免凸起因应力集中而变形，从而进一步保证换向器与电枢铁芯的同轴度。
(8)焊线槽有利于保证绕组与换向片的连接可靠性。
(9)所述焊线槽贯通设置，便于焊接、便于灌封。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：
图1是直流力矩电机用换向器的具体实施例的结构示意图；
图2是图1中I处的放大图；
图3是图1中A-A向的剖视图；
图4是图3中B向的部分结构示意图；
图5是图1的三维视图；
图6是图5中换向片的三维视图；
图7是图1的使用状态图；
图8是图7中II处的放大图。
附图标记说明：
1、筒形部；2、环形部；3、换向片；4、焊线槽；5、凸起；6、轴套；7、电枢铁芯；8、绕组；9、环氧材料；10、绝缘片。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本申请提供直流力矩电机用换向器的具体实施例，如图1至图8所示，直流力矩电机用换向器包括换向器基体和换向片，换向器基体的材质为酚醛玻璃纤维压塑料或电木粉，换向片的材质为导电性较好的金属，换向器基体和换向片的连接方式为在高温高压环境下压塑，这种连接方式能够增加换向器的整体强度，避免换向器后续加工及转动时换向片松动甚至脱落。
换向器基体包括筒形部1和环形部2，环形部2同轴设置在筒形部1的端部，筒形部1套设在直流力矩电机的电枢铁芯7上，具体的，筒形部1的内壁上设有凸起5，凸起5的数量大于等于三(本实施例中凸起5的数量为四)，且在筒形部1上沿周向均布，凸起5用于与电枢铁芯7的外圈接触，具体的，凸起5沿筒形部1轴向的长度，与筒形部1的轴向长度相等，凸起5具有弧形顶面，弧形顶面的弧度与电枢铁芯7的弧度相等。
环形部2上沿周向均布有多个安装通孔，安装通孔关于换向器基体的轴线成对设置，具体的，安装通孔为燕尾孔，燕尾孔属于异形孔的一种，换向片3的截面与异形孔的截面形状匹配。
换向片3的数量与安装通孔匹配，并分别插设在各安装通孔中，各换向片3在换向器基体上绝缘间隔设置。焊线槽4沿自身延伸方向贯通换向片3，插接在成对安装通孔中的两个换向片3的焊线槽4，分别与直流力矩电机的其中一个绕组8的出线端电性连接。换向片3起着导通作用，换向器基体起着绝缘、并形成换向片3安装基础作用。
任意相邻两换向片3中心线误差不大于10'，任意两换向片3中心线累积误差不大于20'。换向片3的位置精度由换向器塑压模的定位圈保证。
本申请的直流力矩电机用换向器的安装过程：
电枢铁芯7与轴套6接触、且转子嵌线后，将换向器的筒形部1套设在电枢铁芯7上并连接，绕组8与换向片3的焊线槽4利用锡焊按要求连接，最后经过环氧材料9对电机转子进行灌封，机加工去掉筒形部1(所以图7和图8中未体现出筒形部1)，绕组8与电枢铁芯7之间、环形部2与电枢铁芯7之间设有绝缘片10。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.直流力矩电机用换向器，其特征在于，包括：
换向器基体，包括筒形部和环形部，所述环形部同轴设置在所述筒形部的端部，所述筒形部套设在直流力矩电机的电枢铁芯上，所述环形部上沿周向均布有多个安装通孔，所述安装通孔关于所述换向器基体的轴线成对设置；
换向片，所述换向片的数量与所述安装通孔匹配，并分别插设在各所述安装通孔中，各所述换向片在所述换向器基体上绝缘间隔设置，插接在成对所述安装通孔中的两个所述换向片，与直流力矩电机的其中一个绕组的出线端导电连接。
2.根据权利要求1所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述安装通孔为异形孔，所述换向片的截面与所述异形孔的截面形状匹配。
3.根据权利要求2所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述安装通孔为燕尾孔。
4.根据权利要求1所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述筒形部的内壁上设有凸起，所述凸起的数量大于等于三，且在所述筒形部上沿周向均布，所述凸起的顶部用于与电枢铁芯外圆接触。
5.根据权利要求4所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述凸起沿所述筒形部轴向的长度，与所述筒形部的轴向长度相等。
6.根据权利要求4所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述凸起具有弧形顶面，所述弧形顶面的弧度与所述电枢铁芯的弧度相等。
7.根据权利要求6所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述换向器基体的材质为酚醛玻璃纤维压塑料或电木粉。
8.根据权利要求7所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述换向器基体和所述换向片的连接方式为在高温高压环境下压塑。
9.根据权利要求1所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述换向片在延伸方向的其中一处端面上设有焊线槽，所述绕组的出线端电性连接在所述焊线槽中。
10.根据权利要求9所述的直流力矩电机用换向器，其特征在于，所述焊线槽沿自身延伸方向贯通所述换向片。
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