CN203562891U - 一种电刷磨合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电刷磨合装置，包括支架（13）和安装在支架（13）上的电机（12）和机壳（9），在机壳（9）上通过轴承（10）安装有芯轴（8），在芯轴（8）的一端设有滚花圆柱面（8.1），并且该滚花圆柱面（8.1）的外圆直径与包括由换向片（5）构成的直流测速发电机的换向器的外圆直径相同；芯轴（8）的另一端通过柔性联轴器（11）与电机（12）的转轴连接。本实用新型不仅具有磨合效率高、质量好的优点，而且还具有结构简单、制作容易、制作出的产品的工作性能稳定可靠、输出电压稳定、输出电压波形不易出现成片毛刺等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电刷磨合装置，特别是一种用于提高直流测速发电机电刷与换向器接触可靠性的电刷磨合装置，属于有刷直流电机制作辅助工具技术领域。
背景技术
由于有刷直流测速发电机具有结构简单、受温度变化影响小、电信号易处理的特点，已被广泛应用于各种控制系统中。直流测速发电机在工作时，电枢绕组产生的反电势通过换向器换向整流后，再通过与换向器接触的电刷输出直流电压至控制系统。电刷与换向器之间是滑动接触，二者能否可靠的接触对直流测速发电机的输出电压波形品质具有至关重要的影响。目前大多数直流测速发电机的机座号在30mm以下，受其内部空间限制，这些测速发电机大都采用结构紧凑的蜗卷弹簧及旋转式刷盒，刷盒套在接线柱上，现有的这种结构的电刷与换向器接触可靠性不是很理想，很容易导致测速发电机的输出电压波形毛刺大，甚至产生成片的到零位（即瞬间无输出电压）的毛刺，很容易引起系统抖动；此外，在现有技术中为满足电刷与换向器的磨合面积达到80%以上的要求，通常所采取的方法是：首先用芯轴包裹砂纸以端盖轴承室定位预磨电刷圆弧，然后给测速电机通电使其运转，利用换向器进一步磨合电刷圆弧。由于其芯轴为单侧定位，芯轴不仅易歪斜，造成预磨的电刷圆弧中心与端盖轴承室中心既换向器中心不同轴，而且芯轴包裹砂纸形成的外圆尺寸很难精确到与换向器外圆尺寸一致。通常给测速机通电运转使电刷磨合面积达到80%以上则必须磨合40h甚至80h以上，如此长时间磨刷会造成换向器的表面上有很多深浅不一的沟槽，这不仅增大了换向器表面粗糙度，而且所产生的沟槽还会加剧电刷磨损；并且，在磨合的过程中，过多的碳粉与空气中水分结合形成粘性颗粒的碳附着物即碳膜，碳膜会增大电刷与换向片接触电阻，同时粗糙的换向器表面会造成电刷产生突跳，这些因素也很容易导致输出电压波形出现成片的毛刺。因此，现有的有刷直流测速发电机的电刷磨合方式还是不够理想，不能满足使用的需要。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种磨合效率高、质量好、且结构简单、制作容易的电刷磨合装置，从而克服现有技术的不足。
本实用新型是这样构成的：本实用新型的一种电刷磨合装置为，该装置包括支架和安装在支架上的电机和机壳，在机壳上通过轴承安装有芯轴，在芯轴的一端设有滚花圆柱面，并且该滚花圆柱面的外圆直径与包括由换向片构成的直流测速发电机的换向器的外圆直径相同；芯轴的另一端通过柔性联轴器与电机的转轴连接。
在上述芯轴的滚花圆柱面一端的机壳的端面上连接直流测速发电机端盖，并且安装在直流测速发电机端盖上的电刷的底端面压贴在滚花圆柱面上。
上述安装有直流测速发电机端盖、芯轴的机壳与电机分别通过螺栓同轴安装固定在支架上。
由于采用了上述技术方案，本实用新型预先将电刷安装在设有滚花圆柱面芯轴的电刷磨合装置上进行磨合，使电刷与换向器的磨合面积达到80%以上，有利于提高电刷与换向器可靠接触。采取本实用新型的带有滚花圆柱面的芯轴的电刷磨合装置对电刷进行磨合，所磨合出的电刷圆弧中心与换向器中心的同轴度以及圆弧尺寸的精度比现有技术有了极大的提高，并且，其磨刷时间由原来40～80h缩短到2h。因此，本实用新型在保证电刷与换向器磨合面积的要求下，不仅避免了换向器表面粗糙度增大的问题，而且还提高了磨合电刷的效率和精度，大大降低了磨合时间。所以，本实用新型与现有技术相比，本实用新型不仅具有磨合效率高、质量好的优点，而且还具有结构简单、制作容易、制作出的产品的工作性能稳定可靠、输出电压稳定、输出电压波形不易出现成片毛刺等优点。
附图说明
图1为使用本实用新型的直流测速发电机电刷与换向器接触的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视结构示意图；
图3为使用本实用新型的直流测速发电机电刷与换向器接触的结构放大时的结构示意图；
图4为本实用新型的电刷磨合装置的结构示意图；
图5为采用本实用新型制作出的产品输出的电压波形图片。
附图标记说明：1-电刷，1.1-刷架环，2-刷盒，3-蜗卷弹簧，4-接线柱，5-换向片，6-下刻槽，7-直流电机端盖，8-芯轴，8.1-滚花圆柱面，9-机壳，10-轴承，11-柔性联轴器，12-电机，13-支架，14-螺栓，B-电刷宽度，L-换向片距，D-下刻槽宽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说。
本实用新型的实施例：本实用新型是根据下述的一种提高直流测速发电机电刷与换向器接触可靠性的方法所构建的，该方法可直接用于对现有技术中的有刷直流测速发电机、特别是要求起动电压极低的微型有刷直流伺服电动机进行生产实施，该方法包括设有通过蜗卷弹簧对电刷施压的直流测速发电机，其蜗卷弹簧安装在刷盒上，并且刷盒通过接线柱安装固定在直流测速发电机端盖的刷架环上，制作时，将刷盒上的安装孔与接线柱的配合间隙控制在0.015mm～0.08mm，同时，将电刷的宽度制作成等于或大于直流测速发电机的换向片距；同时利用现有的银铜镍合金制作换向片，并用现有技术中的牌号为J385的银石墨电刷与其配合使用；在将电刷安装在直流测速发电机上与换向片接触前，预先将电刷安装在一种设有芯轴的电刷磨合装置上，在该芯轴上设有滚花圆柱面，并且使该滚花圆柱面的外圆尺寸与直流测速发电机的换向器的外圆尺寸一致，通过滚花圆柱面对电刷的底端面进行磨合，使电刷的底端面磨合出的圆弧形状与滚花圆柱面的圆弧形状相一致后，再将电刷安装在直流测速发电机上与换向片接触即可。
根据上述方法构建的一种提高直流测速发电机电刷与换向器接触可靠性的结构的示意图如图1～图3所示，该结构包括现有技术中的装有用于对电刷1进行施压的蜗卷弹簧3的直流测速发电机，并且蜗卷弹簧3安装在刷盒2上，并利用接线柱4将刷盒2安装固定在直流测速发电机端盖的刷架环1.1上，其直流测速发电机也可为现有技术中的微型有刷直流伺服电动机；制作时，将刷盒2上的安装孔与接线柱4的配合间隙控制在0.015mm～0.08mm，并且将电刷1的电刷宽度B制作成等于或大于直流测速发电机的相邻换向片5之间的换向片距L（换向片距L为两个相邻换向片中心之间的外圆弧长，如图3所示），最佳方案是将电刷宽度B与换向片距L之比为1～1.3，并且将两个相邻的换向片5之间设置的下刻槽6的宽度D的制作成0.4mm～0.5mm。
用于上述方法和结构的本实用新型的一种电刷磨合装置的结构示意图如图4所示，该装置包括安装在支架13上的电机12和机壳9，在机壳9上通过轴承10安装有芯轴8，在芯轴的一端设有滚花圆柱面8.1，并且该滚花圆柱面8.1的外圆直径与包括由换向片5构成的直流测速发电机的换向器的外圆直径相同，芯轴8的另一端通过柔性联轴器11与电机12的转轴连接；在芯轴8的滚花圆柱面8.1一端的机壳9的端面上连接直流测速发电机端盖7，并且安装在直流测速发电机端盖7上的电刷1的底端面压贴在滚花圆柱面8.1上；将安装有直流测速发电机端盖7、芯轴8的机壳9与电机12分别通过螺栓14同轴安装固定在支架13上即成。
在使用本实用新型的电刷磨合装置对电刷进行磨合时，只需将直流测速发电机端盖7装在机壳9上，并使安装在直流测速发电机端盖7上的刷架环1.1上的所有电刷1的底端都压贴在滚花圆柱面8.1上，然后通过螺栓14将机壳9固定在支架13上后，将芯轴8的另一端用柔性联轴器11与电机12转轴连接，之后开动电机12带动芯轴8转动，从而使其滚花圆柱面8.1对刷架环1.1上的所有电刷1的底端进行磨合，当在电刷1的底端磨合出与滚花圆柱面8.1的滚花面相同直径的圆弧后即可停止磨合。
图5是采用本实用新型制作出的直流测速发电机输出的电压波形图片。从该图片可看出本采用本实用新型所制作的直流测速发电机具有很好的输出电压波形，能够完全满足对测速发电机使用的需要。
Claims (3)
1.一种电刷磨合装置，包括支架（13）和安装在支架（13）上的电机（12）和机壳（9），其特征在于：在机壳（9）上通过轴承（10）安装有芯轴（8），在芯轴（8）的一端设有滚花圆柱面（8.1），并且该滚花圆柱面（8.1）的外圆直径与包括由换向片（5）构成的直流测速发电机的换向器的外圆直径相同；芯轴（8）的另一端通过柔性联轴器（11）与电机（12）的转轴连接。
2.根据权利要求1所述的电刷磨合装置，其特征在于：在芯轴（8）的滚花圆柱面（8.1）一端的机壳（9）的端面上连接直流测速发电机端盖（7），并且安装在直流测速发电机端盖（7）上的电刷（1）的底端面压贴在滚花圆柱面（8.1）上。
3.根据权利要求2所述的电刷磨合装置，其特征在于：安装有直流测速发电机端盖（7）、芯轴（8）的机壳（9）与电机（12）分别通过螺栓（14）同轴安装固定在支架（13）上。
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