CN117096693A - 用于稳压器的碳刷散热组件及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种用于稳压器的碳刷散热组件，包括安装支架和碳刷固定支架，碳刷固定支架设置在安装支架上，碳刷固定支架上设置碳刷散热单元，碳刷散热单元包括碳刷件和散热件，碳刷固定支架上开设碳刷限位孔，碳刷件贯穿设置在碳刷限位孔内，碳刷件具有碳片端和铜块端，散热件设置在碳刷件的铜块端远离碳片端的一侧上，散热件与铜块端连接，碳刷件通过电流产生的热量通过散热件散发，通过在碳刷件的一侧设置散热件，散热件能够将碳刷件上电流所产生的热量进行散发，且为了能够提高散热的效率，本设计将散热件设计为L字型的结构，使得散热件能够对碳刷件的尾部(即远离线圈的部分)和底部进行散热，增大散热件的散热面积，提升了散热的效率。

Description

用于稳压器的碳刷散热组件及其安装方法

技术领域

本发明涉及碳刷技术领域，具体涉及一种用于稳压器的碳刷散热组件及其安装方法。

背景技术

碳刷(Carbon brush)也叫电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨。碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。目前市场上应用的稳压器线圈碳刷及散热组件，一般都是通过碳刷头把热量传导给碳刷支架散热，无散热器。碳刷头与碳刷支架有间隙，碳刷头相对于散热器能前后移动并且刷架散热面积小，散热效果差，现有的碳刷多为圆形碳刷，如果要加散热器，散热器和碳刷连接的位置也要做成圆形，这样的加工精度高，如果出现加工不准确，就会产生缝隙变成线接触；而且圆形与圆形之间不容易固定。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于稳压器的碳刷散热组件及其安装方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于稳压器的碳刷散热组件，包括安装支架和碳刷固定支架，所述碳刷固定支架设置在安装支架上，所述碳刷固定支架上设置碳刷散热单元，所述碳刷散热单元包括碳刷件和散热件，所述碳刷件设置在散热件的一端上与散热件直接接触，所述碳刷固定支架上开设碳刷限位孔，所述散热件的一端以及与设置在散热件一端上的碳刷件贯穿设置在碳刷限位孔内，所述碳刷件具有碳片端和铜块端，所述散热件设置在碳刷件的铜块端远离碳片端的一侧上，所述散热件与铜块端连接，且所述散热件一端的端面与铜块端的一端端面贴合形成面接触，所述碳刷件通过电流产生的热量通过散热件散发。

所述散热件铸造形成L字型结构，所述散热件具有第一散热部和第二散热部，所述散热件远离碳刷件的一侧端面上设置若干散热片，所述相邻的散热片之间具有散热间隙，所述散热间隙均等间距设置，所述第一散热部靠近碳刷件的一侧端面上设置碳刷连接座，所述碳刷件的铜块端的一端端面与碳刷连接座的端面紧贴并通过螺钉连接，所述碳片端设置在碳刷件远离铜块端的一侧，所述散热件的第一散热部和第二散热部均与碳刷固定支架之间存在散热间距。

所述碳刷件包括碳刷头和连接铜块，所述铜块端设置在连接铜块上，所述碳片端设置在碳刷头上，所述连接铜块的一端开设碳刷连接槽，所述连接铜块的另一端开设弹簧槽，所述碳刷头的一端伸入碳刷连接槽与连接铜块焊接固定，所述弹簧槽与碳刷固定支架之间设置弹簧压片，所述弹簧压片的一端与碳刷固定支架连接，所述弹簧压片的另一端伸入弹簧槽与连接铜块连接。

所述连接铜块呈长方体结构设置，所述弹簧槽开设在连接铜块的顶端，所述弹簧槽内设置弹簧，所述弹簧压片伸入弹簧槽的一端与弹簧连接，所述弹簧压片伸入弹簧槽的一端上设置弹簧定位凸点，所述弹簧定位凸点由弹簧压片伸入弹簧槽的一端中心凸出形成，所述弹簧定位凸点与弹簧定位连接。

所述碳刷固定支架上具有压片连接槽，所述压片连接槽由碳刷固定支架顶端内凹形成，所述压片连接槽上开设压片固定孔，所述弹簧压片与碳刷固定支架连接的一端设置对应压片固定孔的压片连接孔，所述弹簧压片和碳刷固定支架之间设置压片螺钉，且所述压片螺钉穿过压片固定孔和压片连接孔将弹簧压片和碳刷固定支架连接。

所述碳刷固定支架具有固定支架散热面，所述固定支架散热面设置在碳刷固定支架的底部，所述固定支架散热面上设有与散热件上相同的散热片。

所述安装支架具有支架安装部和支架传动部，所述支架安装部的两端开设安装部散热间隙。

一种用于稳压器的碳刷散热组件的安装方法，包括如下步骤：

步骤1：将连接铜块进行加工形成碳刷连接槽和弹簧槽，并将碳刷头和连接铜块进行锡焊，从而形成碳刷件；

步骤2：将步骤1中的碳刷件固定在散热件的碳刷连接座上，并且将螺钉由下至上旋入将两者进行连接；

步骤3：将弹簧装入步骤2中碳刷件的弹簧槽内，并且将弹簧压板具有弹簧定位凸点的一端插入弹簧槽，使得弹簧定位凸点嵌入弹簧的中心部分；

步骤4：将步骤3中组装完毕的碳刷件和散热件形成的碳刷散热单元装入碳刷固定支架的碳刷限位孔内，并将弹簧压板远离弹簧定位凸点的一端与碳刷固定支架连接；

步骤5：将安装支架和装有碳刷散热单元的碳刷固定支架进行组装连接。

本发明的有益效果在于：本发明通过在碳刷件的一侧设置散热件，电流在通过线圈(图未示)流经碳刷件的时候，散热件能够将碳刷件上电流所产生的热量进行散发，且为了能够提高散热的效率，本设计将散热件设计为L字型的结构，使得散热件能够对碳刷件的尾部(即远离线圈的部分)和底部进行散热，增大散热件的散热面积，提升了散热的效率，相较于传统的碳刷组件，本发明在电流流过线圈和碳刷件之后，由于两者之间有接触电阻而产生接触点热量，散热件对碳刷件上的热量进行散发，使得本发明的碳刷件与传统的碳刷件在相同条件下相比较，碳刷接触点温度会降低20℃-30℃。

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。

附图1为本发明结构示意图；

附图2为本发明结构分解示意图；

附图3为本发明散热单元部分结构示意图；

附图4为本发明俯视图；

附图5为附图4中A-A处剖视图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

下面将结合说明书附图对本发明做进一步描述。

本发明提供如下技术方案：

如附图1～5所示，本发明公开了一种用于稳压器的碳刷散热组件，包括安装支架1和碳刷固定支架2，所述碳刷固定支架2设置在安装支架1上，所述碳刷固定支架2上设置碳刷散热单元3，所述碳刷散热单元3包括碳刷件4和散热件5，所述碳刷件4设置在散热件3的一端上与散热件3直接接触，所述碳刷固定支架2上开设碳刷限位孔6，所述散热件3的一端以及与设置在散热件3一端上的碳刷件4贯穿设置在碳刷限位孔6内，所述碳刷件4具有碳片端7和铜块端8，所述散热件5设置在碳刷件4靠近铜块端8的一侧，所述散热件5与铜块端8连接，且所述散热件5一端的端面与铜块端8的一端端面贴合形成面接触，所述碳刷件4通过电流产生的热量通过散热件5散发。具体的，在本发明中，通过在碳刷件4的一侧设置散热件5，电流在通过线圈(图未示)流经碳刷件4的时候，散热件5能够将碳刷件4上电流所产生的热量进行散发，且为了能够提高散热的效率，本设计将散热件5设计为L字型的结构，使得散热件5能够对碳刷件4的尾部(即远离线圈的部分)和底部进行散热，增大散热件5的散热面积，提升了散热的效率，相较于传统的碳刷组件，本发明在碳刷件4和线圈之间之间流过电流产生的热量后，散热件5对碳刷件4的热量进行散发，使得本发明的碳刷件4与传统的碳刷件在相同条件下相比较，碳刷接触点温度会降低20℃-30℃，在本设计中，铜片端为方形结构，碳刷固定座的形状对应铜片端的形状设置，使得两者之间相对的端面能够紧密贴合实现面接触，从而提高接触面积，增加散热面积。

进一步的，所述散热件5铸造形成L字型结构，所述散热件5具有第一散热部9和第二散热部10，所述散热件5远离碳刷件4的一侧端面上设置若干散热片29，所述相邻的散热片29之间具有散热间隙11，所述散热间隙11均等间距设置，所述第一散热部9靠近碳刷件4的一侧端面上设置碳刷连接座12，所述碳刷件4的铜块端8的一端端面与碳刷连接座12的端面紧贴并通过螺钉连接，所述碳片端7设置在碳刷件4远离铜块端8的一侧，所述散热件5的第一散热部9和第二散热部10均与碳刷固定支架2之间存在散热间距13。具体的，本设计中，第一散热部9和第二散热部10的宽度均大于碳刷件4的宽度，使得碳刷件4所传导出来的热量能够最大程度的被第一散热部9和第二散热部10吸收并散发至空气中，且为了在不增加散热件5体积和重量的前提下保证散热效果，本设计通过在散热件5上设置若干等间距的散热间隙11，散热间隙11的设置能够使得散热件5的表面积增加，从而增大散热的面积，使得热量能够从散热间隙11之间散发，提升散热效率，并且第一散热部9和第二散热部10均与碳刷固定支架2之间存在的散热间距13能够避免散热件5与碳刷固定支架2的直接接触，防止热量从散热件5传导至碳刷固定支架2上，再由碳刷固定支架2传回碳刷件4造成的热量回流，导致散热效果不佳的问题，并且散热件5与碳刷固定支架2之间的间距避免了在相互移动过程中卡滞，碳刷固定支架2上的热量也可从该散热间隙11散热。

进一步的，所述碳刷件4包括碳刷头14和连接铜块15，所述铜块端8设置在连接铜块15上，所述碳片端7设置在碳刷头14上，所述连接铜块15的一端开设碳刷连接槽16，所述连接铜块15的另一端开设弹簧槽17，所述碳刷头14的一端伸入碳刷连接槽16与连接铜块15焊接固定，在本设计中，连接铜块15与碳刷头14之间为锡焊连接，所述弹簧槽17与碳刷固定支架2之间设置弹簧压片18，所述弹簧压片18的一端与碳刷固定支架2连接，所述弹簧压片18的另一端伸入弹簧槽17与连接铜块15连接，所述连接铜块15具有弹簧槽17的一端上开设连接孔19，所述碳刷连接座12上开设对应连接孔19的固定孔20，所述连接铜块15与碳刷连接座12之间设置螺钉，所述螺钉穿过固定块和连接孔19将碳刷连接座12和连接铜块15连接。具体的，为了使得连接铜块15和碳刷连接座12在安装完毕后还能够便于拆卸，且弹簧在弹簧槽17内的压缩不受螺钉的影响，本设计采用下装式的结构将螺钉由下而上的旋入散热件5的固定孔20和连接孔19，使得螺钉的螺母部分处于碳刷连接座12的地步，二螺钉的螺杆部分由于长度小于连接孔19的深度，而不会伸入到弹簧槽17内，从而不会发生干涉弹簧压缩的现象，且为了方便拆卸，本设计在第二散热部10上开设拆卸通孔，拆卸通孔对应连接孔19和固定孔20设置，且拆卸通孔的孔径大于连接孔19和固定孔20，使得操作人员能够用螺丝刀伸入并穿过拆卸通孔对螺钉进行旋入和旋出。

进一步的，所述连接铜块15呈长方体结构设置，所述弹簧槽17开设在连接铜块15的顶端，所述弹簧槽17内设置弹簧，所述弹簧压片18伸入弹簧槽17的一端与弹簧连接，所述弹簧压片18伸入弹簧槽17的一端上设置弹簧定位凸点21，所述弹簧定位凸点21由弹簧压片18伸入弹簧槽17的一端中心凸出形成，所述弹簧定位凸点21与弹簧22定位连接。具体的，为了方便弹簧22在弹簧槽17内的定位以及弹簧压片18的安装，本设计通过在弹簧压片18上设置弹簧定位凸点21，弹簧定位凸点21能够伸入到弹簧的中心，方便弹簧22的定位且便于弹簧压片18找准位置进行安装，在本设计中，为了进一步方便弹簧压片18与碳刷固定支架2的定位连接，在弹簧压片18与碳刷固定支架2连接的一端上设置与弹簧定位凸点21相同的支架定位凸点23，且压片连接孔19贯穿支架定位凸点23设置，压片连接槽24上的压片固定孔20靠近弹簧压片18一侧的边缘的呈弧形结构设置，且该处的内径大于压片固定孔20的孔径，使得支架定位凸点23能够嵌入压片固定孔20的一端开口，从而方便弹簧压片18的定位。

进一步的，所述碳刷固定支架2上具有压片连接槽24，所述压片连接槽24由碳刷固定支架2顶端内凹形成，所述压片连接槽24上开设压片固定孔20，所述弹簧压片18与碳刷固定支架2连接的一端设置对应压片固定孔20的压片连接孔19，所述弹簧压片18和碳刷固定支架2之间设置压片螺钉25，且所述压片螺钉25穿过压片固定孔20和压片连接孔19将弹簧压片18和碳刷固定支架2连接。

进一步的，所述碳刷固定支架2具有固定支架散热面26，所述固定支架散热面26设置在碳刷固定支架2的底部，所述固定支架散热面26上设有与散热件5上相同的散热片29。

进一步的，所述安装支架1具有支架安装部27和支架传动部28，所述支架安装部27的两端开设安装部散热间隙11，支架安装部27与碳刷散热单元3通过螺钉连接，支架传动部28与外部动力源(图未示)连接，带动安装支架进行移动。

一种用于稳压器的碳刷散热组件的安装方法，包括如下步骤：

步骤1：将连接铜块15进行加工形成碳刷连接槽16和弹簧槽17，并将碳刷头14和连接铜块15进行锡焊，从而形成碳刷件4；

步骤2：将步骤1中的碳刷件4固定在散热件5的碳刷连接座12上，并且将螺钉由下至上旋入将两者进行连接；

步骤3：将弹簧装入步骤2中碳刷件4的弹簧槽17内，并且将弹簧压板具有弹簧定位凸点21的一端插入弹簧槽17，使得弹簧定位凸点21嵌入弹簧的中心部分；

步骤4：将步骤3中组装完毕的碳刷件4和散热件5形成的碳刷散热单元3装入碳刷固定支架2的碳刷限位孔6内，并将弹簧压板远离弹簧定位凸点21的一端与碳刷固定支架2连接；

步骤5：将安装支架1和装有碳刷散热单元3的碳刷固定支架2进行组装连接。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种用于稳压器的碳刷散热组件，包括安装支架和碳刷固定支架，所述碳刷固定支架设置在安装支架上，所述碳刷固定支架上设置碳刷散热单元，其特征在于：所述碳刷散热单元包括碳刷件和散热件，所述碳刷件设置在散热件的一端上与散热件直接接触，所述碳刷固定支架上开设碳刷限位孔，所述散热件的一端以及与设置在散热件一端上的碳刷件贯穿设置在碳刷限位孔内，所述碳刷件具有碳片端和铜块端，所述散热件设置在碳刷件的铜块端远离碳片端的一侧上，所述散热件与铜块端连接，且所述散热件一端的端面与铜块端的一端端面贴合形成面接触，所述碳刷件通过电流产生的热量通过散热件直接散发。

2.根据权利要求1所述的用于稳压器的碳刷散热组件，其特征在于：所述散热件铸造形成L字型结构，所述散热件具有第一散热部和第二散热部，所述散热件远离碳刷件的一侧端面上设置若干散热片，所述相邻的散热片之间具有散热间隙，所述散热间隙均等间距设置，所述第一散热部靠近碳刷件的一侧端面上设置碳刷连接座，所述碳刷件的铜块端的一端端面与碳刷连接座的端面紧贴并通过螺钉连接，所述碳片端设置在碳刷件远离铜块端的一侧，所述散热件的第一散热部和第二散热部均与碳刷固定支架之间存在散热间距。

3.根据权利要求2所述的用于稳压器的碳刷散热组件，其特征在于：所述碳刷件包括碳刷头和连接铜块，所述铜块端设置在连接铜块上，所述碳片端设置在碳刷头上，所述连接铜块的一端开设碳刷连接槽，所述连接铜块的另一端开设弹簧槽，所述碳刷头的一端伸入碳刷连接槽与连接铜块焊接固定，所述弹簧槽与碳刷固定支架之间设置弹簧压片，所述弹簧压片的一端与碳刷固定支架连接，所述弹簧压片的另一端伸入弹簧槽与连接铜块连接。

4.根据权利要求3所述的用于稳压器的碳刷散热组件，其特征在于：所述连接铜块呈长方体结构设置，所述弹簧槽开设在连接铜块的顶端，所述弹簧槽内设置弹簧，所述弹簧压片伸入弹簧槽的一端与弹簧连接，所述弹簧压片伸入弹簧槽的一端上设置弹簧定位凸点，所述弹簧定位凸点由弹簧压片伸入弹簧槽的一端中心凸出形成，所述弹簧定位凸点与弹簧定位连接。

5.根据权利要求3所述的用于稳压器的碳刷散热组件，其特征在于：所述碳刷固定支架上具有压片连接槽，所述压片连接槽由碳刷固定支架顶端内凹形成，所述压片连接槽上开设压片固定孔，所述弹簧压片与碳刷固定支架连接的一端设置对应压片固定孔的压片连接孔，所述弹簧压片和碳刷固定支架之间设置压片螺钉，且所述压片螺钉穿过压片固定孔和压片连接孔将弹簧压片和碳刷固定支架连接。

6.根据权利要求2所述的用于稳压器的碳刷散热组件，其特征在于：所述碳刷固定支架具有固定支架散热面，所述固定支架散热面设置在碳刷固定支架的底部，所述固定支架散热面上设有与散热件上相同的散热片。

7.根据权利要求1所述的用于稳压器的碳刷散热组件，其特征在于：所述安装支架具有支架安装部和支架传动部，所述支架安装部的两端开设安装部散热间隙。

8.一种用于稳压器的碳刷散热组件的安装方法，包括如下步骤：

步骤1：将连接铜块进行加工形成碳刷连接槽和弹簧槽，并将碳刷头和连接铜块进行锡焊，从而形成碳刷件；

步骤2：将步骤1中的碳刷件固定在散热件的碳刷连接座上，并且将螺钉由下至上旋入将两者进行连接；

步骤3：将弹簧装入步骤2中碳刷件的弹簧槽内，并且将弹簧压板具有弹簧定位凸点的一端插入弹簧槽，使得弹簧定位凸点嵌入弹簧的中心部分；

步骤4：将步骤3中组装完毕的碳刷件和散热件形成的碳刷散热单元装入碳刷固定支架的碳刷限位孔内，并将弹簧压板远离弹簧定位凸点的一端与碳刷固定支架连接；

步骤5：将安装支架和装有碳刷散热单元的碳刷固定支架进行组装连接。