CN114583519A - 一种适用于大中型直流电机的分体式刷握及分体式刷盒 - Google Patents
一种适用于大中型直流电机的分体式刷握及分体式刷盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及直流电机的附属部件，特别涉及适用于大中型直流电机的刷握及刷盒，具体为一种适用于大中型直流电机的分体式刷握及分体式刷盒。本发明为了解决当电刷室出现故障时，现有的刷握存在拆卸或更换时工作量大、操作空间不足够以及报废更换时会造成极大的成本浪费的问题，故提供了一种新的适用于大中型直流电机的分体式刷握及分体式刷盒，包括刷盒本体以及设有电刷室和刷辫安装孔的电刷座，刷盒本体上设有四周封闭的压指组件室、刷杆安装孔、刷架连线安装孔、销轴安装孔，电刷座与刷盒本体可拆卸固定连接。本发明的结构虽然简单，但是能将想到用分体式刷盒的设计以及利用分体式刷盒结构、通过垫片来调整电刷室的位置非常具有创造性的，结构简单但是非常巧妙。
Description
技术领域
本发明涉及直流电机的附属部件，特别涉及适用于大中型直流电机的刷握及刷盒，具体为一种适用于大中型直流电机的分体式刷握及分体式刷盒。
背景技术
刷握是直流电机的重要部件，主要用于固定电刷、保持电刷与换向器有效接触，从而实现直流电机电枢绕组与外部电路的连接。如图1和图2所示，大中型直流电机常用的现有刷握结构包括刷杆、压指组件和刷盒；刷杆的主要作用是将整个刷握与机座连接并固定，同时实现刷握与机座的绝缘隔离；压指组件通过销轴固定于销轴安装孔，其作用是给电刷施加一定的压力，保证电刷在换向器表面可靠接触；刷盒是刷握装配的主体，一般由硅黄铜精铸再精加工而成。刷盒除了作为结构支撑外，还设有压指组件室1（压指组件室是用于放置压指组件的空间，压指组件室内可放置多个压指组件）、电刷室6（电刷室内可放置多块电刷）、刷辫安装孔5和刷架连线安装孔3、刷杆、刷杆安装孔2以及销轴安装孔4。
直流电机运行过程中，刷握常见的主要故障有：由于振动和受热影响，刷盒上的电刷室因与电刷振动接触容易发生电刷室发生尺寸变形，进而导致电刷卡滞或跳动，影响正常工作；特别是当直流电机发生环火故障时，瞬间释放的电弧和热量会烧损电刷室的底部（如图1中a所示为电刷室易烧损部位），由此可见，刷握常见的故障主要集中在电刷室。电刷室发生故障后，需要进行拆除或更换电刷室，这时，暴露出现有刷握结构存在以下缺点：1）由于电刷室与整个刷盒是一体铸造的，故拆除或更换电刷室时需要先拆刷杆与机座的连接、拆除刷握与刷架连线的连接，最后才能将整个刷盒拆除，更换或修复后又需要重新完成连接安装，工作量非常大，劳动效率低；2）由于现代大中型直流电机的刷握尺寸较大，而拆卸或更换时又需要拆除整个刷握，容易造成操作空间不足够，从而使得拆卸或更换时操作困难；3）电刷室的变形或烧损大多情况下都无法修复，这就需要报废更换，而刷盒作为一个整体，因局部（电刷室）的变形或烧损就需要对刷盒甚至刷握装配整体进行报废更换，造成极大的成本浪费；4）现有技术中的刷握，电刷安装后的位置由机座上刷杆安装孔的位置、电刷室相对刷杆的距离决定，但这些尺寸由于加工和装配时的公差累计，往往会造成电刷位置偏离理论中性位置，从而影响直流电机的换向和转速性能。
发明内容
本发明为了解决当电刷室出现故障时，现有的刷握存在拆卸或更换时工作量大、操作空间不足够以及报废更换时会造成极大的成本浪费的问题，故提供了一种新的适用于大中型直流电机的分体式刷握及分体式刷盒。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种适用于大中型电机的分体式刷握，包括刷盒本体以及设有电刷室和刷辫安装孔的电刷座，刷盒本体上设有四周封闭的压指组件室、刷杆安装孔、刷架连线安装孔、销轴安装孔，电刷座与刷盒本体可拆卸固定连接。使用时，由于刷盒本体与电刷座为可拆卸固定连接，所以当电刷室出现故障时，可以直接将电刷座从刷握中拆除或更换，无需再拆除刷杆与机座的连接、拆除刷握与刷架连线的连接，这样既减少了拆卸或更换时的工作量，又不会出现操作空间不足够以及报废更换时造成刷握成本浪费的问题，本结构虽设计简单，但打破了传统的一体式刷握结构设计且产生了突出的技术效果，解决了一直困扰技术人员的重大疑难问题。
进一步地，电刷座的靠近刷盒本体连接的一侧面的前后两端外凸有托架，托架上设有通孔，刷盒本体的靠近电刷座的一端部的前后两端部上设有与通孔相适配的螺纹孔，连接螺钉穿过通孔拧于螺纹孔内从而实现电刷座与刷盒本体的可拆卸固定连接，结构具体化，即保证了电刷座的便于拆卸，又保证了刷握结构的装配可靠性，具体实施时，还包括安装时位于连接螺钉和托架之间的垫圈，进一步保证了刷握结构的装配可靠性。
进一步地，刷盒本体的靠近电刷座的一端部位于托架下部，方便连接螺钉的安装与拆卸。
进一步地，该分体式刷握还包括使用时被夹紧于电刷座的靠近刷盒本体的一侧面与刷盒本体的靠近电刷的一侧面之间的用于调整电刷室位置的垫片，通孔的直径大于螺纹孔的直径，由于加工和装配时的公差累计，往往会造成电刷室位置偏离理论中性位置，从而影响直流电机的换向和转速性能，而这样的结构巧妙的利用垫片以及通孔和螺纹孔直径的设计，使得在对电刷座进行装配时，电刷室相对刷杆的距离位置通过垫片可调。使用时，当电刷偏离中性位或电刷分布等分度超差时，电刷位置需要调整，这时就需要利用通孔与螺纹孔的直径差异，通过增减调整垫片，调整电刷座与刷盒本体（间接）接触面之间的间隙，实现电刷室与刷杆两者中心距的微调，调整范围可达±0.5mm，能够抵消累积公差造成的位置偏差。
进一步地，电刷座的靠近刷盒本体的一侧面的位于托架的下部的位置设有用于放置垫片的凹槽，刷盒本体的靠近电刷的一侧面的上部设有与凹槽相适配的凸台，设置凹槽与凸台的结构，一方面的作用是保证托架与刷盒本体的紧密接触，保证两者间电流导通，同时提高装配的精确度和稳固性；另一方面凹槽为垫片的放置空间，使得垫片的上下以及左右位置被定位，防止垫片掉出。垫片为厚度小于0.5mm的铜片且垫片的长度大于刷盒本体的宽度，使用时，将垫片两端伸出刷盒本体后折弯回扣在刷盒本体两侧，防止垫片蹿出。利用简单而又巧妙的结构，很好的解决了垫片全方位定位的问题，进一步保证电刷室的位置，保障直流电机的换向和转速性能。
一种适用于大中型电机的分体式刷盒，包括刷盒本体以及设有电刷室和刷辫安装孔的电刷座，刷盒本体上设有四周封闭的压指组件室、刷杆安装孔、刷架连线安装孔、销轴安装孔，电刷座与刷盒本体可拆卸固定连接。使用时，由于刷盒本体与电刷座为可拆卸固定连接，所以当电刷室出现故障时，可以直接将电刷座从刷握中拆除或更换，无需再拆除刷杆与机座的连接、拆除刷握与刷架连线的连接，这样既减少了拆卸或更换时的工作量，又不会出现操作空间不足够以及报废更换时造成刷握成本浪费的问题，本结构虽设计简单，但打破了传统的一体式刷握结构设计且产生了突出的技术效果，解决了一直困扰技术人员的重大疑难问题。
进一步地，电刷座的靠近刷盒本体连接的一侧面的前后两端外凸有托架，托架上设有通孔，刷盒本体的靠近电刷座的一端部的前后两端部上设有与通孔相适配的螺纹孔，连接螺钉穿过通孔拧于螺纹孔内从而实现电刷座与刷盒本体的可拆卸固定连接，结构具体化，即保证了电刷座的便于拆卸，又保证了刷握结构的装配可靠性，具体实施时，还包括安装时位于连接螺钉和托架之间的垫圈，进一步保证了刷握结构的装配可靠性。
进一步地，刷盒本体的靠近电刷座的一端部位于托架下部，方便连接螺钉的安装与拆卸。
进一步地，该分体式刷盒还包括使用时被夹紧于电刷座的靠近刷盒本体的一侧面与刷盒本体的靠近电刷的一侧面之间的用于调整电刷室位置的垫片，通孔的直径大于螺纹孔的直径，由于加工和装配时的公差累计，往往会造成电刷室位置偏离理论中性位置，从而影响直流电机的换向和转速性能，而这样的结构巧妙的利用垫片以及通孔和螺纹孔直径的设计，使得在对电刷座进行装配时，电刷室相对刷杆的距离位置通过垫片可调。使用时，当电刷偏离中性位或电刷分布等分度超差时，电刷位置需要调整，这时就需要利用通孔与螺纹孔的直径差异，通过增减调整垫片，调整电刷座与刷盒本体（间接）接触面之间的间隙，实现电刷室与刷杆两者中心距的微调，调整范围可达±0.5mm，能够抵消累积公差造成的位置偏差。
进一步地，电刷座的靠近刷盒本体的一侧面的位于托架的下部的位置设有用于放置垫片的凹槽，刷盒本体的靠近电刷的一侧面的上部设有与凹槽相适配的凸台，设置凹槽与凸台的结构，一方面的作用是保证托架与刷盒本体的紧密接触，保证两者间电流导通，同时提高装配的精确度和稳固性；另一方面凹槽为垫片的放置空间，使得垫片的上下以及左右位置被定位，防止垫片掉出。垫片为厚度小于0.5mm的铜片且垫片的长度大于刷盒本体的宽度，使用时，将垫片两端伸出刷盒本体后折弯回扣在刷盒本体两侧，防止垫片蹿出。利用简单而又巧妙的结构，很好的解决了垫片全方位定位的问题，进一步保证电刷室的位置，保障直流电机的换向和转速性能。
本发明所产生的有益效果如下：1）将电刷室从刷盒中分离出来即电刷座与刷盒本体分开设计，使得要拆卸或更换的电刷座小巧灵活，故障维护时，便于在有限空间内拆装操作；2）电刷室出现故障时，只需更换电刷座即可修复，不用拆卸整个刷握和连线，不用报废压指组件、刷杆和刷盒，大量缩减维修工时和物料成本；3）降低了刷盒的铸造难度，降低了模具成本、缩短了制造周期；4）通过增减垫片，使刷握自身具备对电刷室安装位置进行调整的功能，实现电刷中性位和分布等分度的调整，抵消和修正因加工和装配造成的电刷理论位置的偏离，有助于改善直流电机换向性能；4）本发明的结构虽然简单，但是能将想到用分体式刷盒的设计以及利用分体式刷盒结构、通过垫片来调整电刷室的位置非常具有创造性的，结构简单但是非常巧妙。
附图说明
图1为现有刷握结构示意图（图中a为易烧损部位）；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明中的刷握结构示意图一（电刷为直刷，托架为水平布置）；
图4为图3的俯视图；
图5为本发明中的刷盒结构的爆炸图；
图6为图5的俯视图；
图7为本发明的刷握结构示意图二（电刷为斜刷，托架为水平布置）；
图8为本发明的刷握结构示意图三（电刷为直刷，托架为竖直布置）。
图中：1—压指组件室，2—刷杆安装孔，3—刷架连线安装孔，4—销轴安装孔，5—刷辫安装孔，6—电刷室，7—托架，8—通孔，9—螺纹孔，10—垫片，11—凹槽，12—凸台。
具体实施方式
如图3至8所示，一种适用于大中型电机的分体式刷握，包括刷盒本体以及设有电刷室6和刷辫安装孔5的电刷座，刷盒本体上设有四周封闭的压指组件室1、刷杆安装孔2、刷架连线安装孔3、销轴安装孔4，电刷座与刷盒本体可拆卸固定连接。使用时，由于刷盒本体与电刷座为可拆卸固定连接，所以当电刷室6出现故障时，可以直接将电刷座从刷握中拆除或更换，无需再拆除刷杆与机座的连接、拆除刷握与刷架连线的连接，这样既减少了拆卸或更换时的工作量，又不会出现操作空间不足够以及报废更换时造成刷握成本浪费的问题，本结构虽设计简单，但打破了传统的一体式刷握结构设计且产生了突出的技术效果，解决了一直困扰技术人员的重大疑难问题。
具体实施时，电刷座的靠近刷盒本体连接的一侧面的前后两端外凸有托架7（托架7可水平布置如图3至7所示，也可竖直布置如图8所示），托架7上设有通孔8，刷盒本体的靠近电刷座的一端部的前后两端部上设有与通孔8相适配的螺纹孔9，连接螺钉穿过通孔8拧于螺纹孔9内从而实现电刷座与刷盒本体的可拆卸固定连接，结构具体化，即保证了电刷座的便于拆卸，又保证了刷握结构的装配可靠性，具体实施时，还包括安装时位于连接螺钉和托架7之间的垫圈，进一步保证了刷握结构的装配可靠性。
具体实施时，刷盒本体的靠近电刷座的一端部位于托架7下部（托架7水平布置，如图3至7所示），方便连接螺钉的安装与拆卸。
具体实施时，该分体式刷握还包括使用时被夹紧于电刷座的靠近刷盒本体的一侧面与刷盒本体的靠近电刷的一侧面之间的用于调整电刷室6位置的垫片10，通孔8的直径大于螺纹孔9的直径，由于加工和装配时的公差累计，往往会造成电刷室6位置偏离理论中性位置，从而影响直流电机的换向和转速性能，而这样的结构巧妙的利用垫片10以及通孔8和螺纹孔9直径的设计，使得在对电刷座进行装配时，电刷室6相对刷杆的距离位置通过垫片10可调。使用时，当电刷偏离中性位或电刷分布等分度超差时，电刷位置需要调整，这时就需要利用通孔8与螺纹孔9的直径差异，通过增减调整垫片10，调整电刷座与刷盒本体（间接）接触面之间的间隙，实现电刷室6与刷杆两者中心距的微调，调整范围可达±0.5mm，能够抵消累积公差造成的位置偏差。
具体实施时，电刷座的靠近刷盒本体的一侧面的位于托架7的下部的位置设有用于放置垫片10的凹槽11，刷盒本体的靠近电刷的一侧面的上部设有与凹槽11相适配的凸台12，设置凹槽11与凸台12的结构，一方面的作用是保证托架7与刷盒本体的紧密接触，保证两者间电流导通，同时提高装配的精确度和稳固性；另一方面凹槽11为垫片10的放置空间，使得垫片10的上下以及左右位置被定位，防止垫片10掉出。垫片10为厚度小于0.5mm的铜片且垫片10的长度大于刷盒本体的宽度，使用时，将垫片10两端伸出刷盒本体后折弯回扣在刷盒本体两侧，如图3和图4所示，防止垫片10蹿出。利用简单而又巧妙的结构，很好的解决了垫片10全方位定位的问题，进一步保证电刷室6的位置，保障直流电机的换向和转速性能。
本发明结构不仅适用于采用直刷的刷握，也适用于采用斜刷的刷握。
一种适用于大中型电机的分体式刷盒，包括刷盒本体以及设有电刷室6和刷辫安装孔5的电刷座，刷盒本体上设有四周封闭的压指组件室1、刷杆安装孔2、刷架连线安装孔3、销轴安装孔4，电刷座与刷盒本体可拆卸固定连接。使用时，由于刷盒本体与电刷座为可拆卸固定连接，所以当电刷室6出现故障时，可以直接将电刷座从刷握中拆除或更换，无需再拆除刷杆与机座的连接、拆除刷握与刷架连线的连接，这样既减少了拆卸或更换时的工作量，又不会出现操作空间不足够以及报废更换时造成刷握成本浪费的问题，本结构虽设计简单，但打破了传统的一体式刷握结构设计且产生了突出的技术效果，解决了一直困扰技术人员的重大疑难问题。
具体实施时，电刷座的靠近刷盒本体连接的一侧面的前后两端外凸有托架7（托架7可水平布置如图3至7所示，也可竖直布置如图8所示），托架7上设有通孔8，刷盒本体的靠近电刷座的一端部的前后两端部上设有与通孔8相适配的螺纹孔9，连接螺钉穿过通孔8拧于螺纹孔9内从而实现电刷座与刷盒本体的可拆卸固定连接，结构具体化，即保证了电刷座的便于拆卸，又保证了刷握结构的装配可靠性，具体实施时，还包括安装时位于连接螺钉和托架7之间的垫圈，进一步保证了刷握结构的装配可靠性。
具体实施时，刷盒本体的靠近电刷座的一端部位于托架7下部（托架7水平布置，如图3至7所示），方便连接螺钉的安装与拆卸。
具体实施时，该分体式刷盒还包括使用时被夹紧于电刷座的靠近刷盒本体的一侧面与刷盒本体的靠近电刷的一侧面之间的用于调整电刷室6位置的垫片10，通孔8的直径大于螺纹孔9的直径，由于加工和装配时的公差累计，往往会造成电刷室6位置偏离理论中性位置，从而影响直流电机的换向和转速性能，而这样的结构巧妙的利用垫片10以及通孔8和螺纹孔9直径的设计，使得在对电刷座进行装配时，电刷室6相对刷杆的距离位置通过垫片10可调。使用时，当电刷偏离中性位或电刷分布等分度超差时，电刷位置需要调整，这时就需要利用通孔8与螺纹孔9的直径差异，通过增减调整垫片10，调整电刷座与刷盒本体（间接）接触面之间的间隙，实现电刷室6与刷杆两者中心距的微调，调整范围可达±0.5mm，能够抵消累积公差造成的位置偏差。
具体实施时，电刷座的靠近刷盒本体的一侧面的位于托架7的下部的位置设有用于放置垫片10的凹槽11，刷盒本体的靠近电刷的一侧面的上部设有与凹槽11相适配的凸台12，设置凹槽11与凸台12的结构，一方面的作用是保证托架7与刷盒本体的紧密接触，保证两者间电流导通，同时提高装配的精确度和稳固性；另一方面凹槽11为垫片10的放置空间，使得垫片10的上下以及左右位置被定位，防止垫片10掉出。垫片10为厚度小于0.5mm的铜片且垫片10的长度大于刷盒本体的宽度，使用时，将垫片10两端伸出刷盒本体后折弯回扣在刷盒本体两侧，如图3和图4所示，防止垫片10蹿出。利用简单而又巧妙的结构，很好的解决了垫片10全方位定位的问题，进一步保证电刷室6的位置，保障直流电机的换向和转速性能。
本发明结构不仅适用于采用直刷的刷盒，也适用于采用斜刷的刷盒。
Claims (10)
1.一种适用于大中型直流电机的分体式刷握，其特征在于，包括刷盒本体以及设有电刷室（6）和刷辫安装孔（5）的电刷座，刷盒本体上设有四周封闭的压指组件室（1）、刷杆安装孔（2）、刷架连线安装孔（3）、销轴安装孔（4），电刷座与刷盒本体可拆卸固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于大中型直流电机的分体式刷握，其特征在于，电刷座的靠近刷盒本体连接的一侧面的前后两端外凸有托架（7），托架（7）上设有通孔（8），刷盒本体的靠近电刷座的一端部的前后两端部上设有与通孔（8）相适配的螺纹孔（9），连接螺钉穿过通孔（8）拧于螺纹孔（9）内从而实现电刷座与刷盒本体的可拆卸固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于大中型直流电机的分体式刷握，其特征在于，刷盒本体的靠近电刷座的一端部位于托架（7）下部。
4.根据权利要求3所述的一种适用于大中型直流电机的分体式刷握，其特征在于，还包括使用时被夹紧于电刷座的靠近刷盒本体的一侧面与刷盒本体的靠近电刷的一侧面之间的用于调整电刷室（6）位置的垫片（10），通孔（8）的直径大于螺纹孔（9）的直径。
5.根据权利要求4所述的一种适用于大中型直流电机的分体式刷握，其特征在于，电刷座的靠近刷盒本体的一侧面的位于托架（7）的下部的位置设有用于放置垫片（10）的凹槽（11），刷盒本体的靠近电刷的一侧面的上部设有与凹槽（11）相适配的凸台（12）。
6.根据权利要求5所述的一种适用于大中型直流电机的分体式刷握，其特征在于，垫片（10）为厚度小于0.5mm的铜片且垫片（10）的长度大于刷盒本体的宽度。
7.一种适用于大中型直流电机的分体式刷盒，其特征在于，包括刷盒本体以及设有电刷室（6）和刷辫安装孔（5）的电刷座，刷盒本体上设有四周封闭的压指组件室（1）、刷杆安装孔（2）、刷架连线安装孔（3）、销轴安装孔（4），电刷座的靠近刷盒本体连接的一侧面的前后两端外凸有托架（7），托架（7）上设有通孔（8），刷盒本体的靠近电刷座的一端部的前后两端部上设有与通孔（8）相适配的螺纹孔（9），连接螺钉穿过通孔（8）拧于螺纹孔（9）内从而实现电刷座与刷盒本体的可拆卸固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种适用于大中型直流电机的分体式刷盒，其特征在于，刷盒本体的靠近电刷座的一端部位于托架（7）下部。
9.根据权利要求8所述的一种适用于大中型直流电机的分体式刷盒，其特征在于，还包括使用时被夹紧于电刷座的靠近刷盒本体的一侧面与刷盒本体的靠近电刷的一侧面之间的用于调整电刷室（6）位置的垫片（10），通孔（8）的直径大于螺纹孔（9）的直径。
10.根据权利要求9所述的一种适用于大中型直流电机的分体式刷盒，其特征在于，电刷座的靠近刷盒本体的一侧面的位于托架（7）的下部的位置设有用于放置垫片（10）的凹槽（11），刷盒本体的靠近电刷的一侧面的上部设有与凹槽（11）相适配的凸台（12），垫片（10）为厚度小于0.5mm的铜片且垫片（10）的长度大于刷盒本体的宽度。
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- 2022-03-17 CN CN202210263004.3A patent/CN114583519A/zh active Pending
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