專利名稱：一種直流牽引電機用電刷的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及牽引電機技術領域，更具體地說，特別涉及一種直流牽引電機用電刷。
背景技術：
電刷是直流電機關鍵的組成部件，是除鼠龍式電動機外的其他電機傳導電流的滑動接觸體。在直流電機中，它還擔負著對電樞繞組中感應的交變電動勢，進行換向(整流)的任務。實踐表明，電機運行的可靠性，在很大程度上決定于電刷的結構設計。鐵路上承載貨物運輸?shù)碾娏C車，有許多是直流電機為其提供牽引動力。目前，所采用的電刷是由四根銅軟編織線底部安裝在二片碳刷塊頂部的四個小孔內(nèi)，通過填塞膠，固定在碳刷內(nèi)，其拔出拉力不小于電刷標準的規(guī)定，而二片碳刷塊通過涂膠與橡膠墊及墊板粘接成一體。這種結構的電刷，在負載超萬噸運行的初期及環(huán)境工況(天氣、線路坡度、周圍的異常情況等)相對好些時，電機的換向、火花等性能是滿足要求的，但隨著周期負載的 加長(機車運行20萬公里左右)及炎熱天氣的到來，電刷底部工作面磨耗很快，電刷刷辮頻繁出現(xiàn)斷辮現(xiàn)象，刷盒方孔出現(xiàn)喇叭口，并且電機換向及允許火花范圍不穩(wěn)定，換向器的表面有發(fā)黑的現(xiàn)象，電刷使用壽命縮短，更換頻繁。導致這種情況出現(xiàn)的原因，首先考慮換向器在離心力及熱能耗作用下引起的機械不穩(wěn)定，即換向器表面輪廓不圓。另外，該類電刷還會在二片碳刷底部工作面出現(xiàn)不光亮的暗面區(qū)域、碳刷底面有2 3個磨耗界面、二片碳刷磨耗不相等而導致二片碳刷底部工作面不能自由的到達換向器表面合適的位置及不能完全吻合與換向器表面接觸磨合等現(xiàn)象。另一方面，碳刷受到的渦卷彈簧壓力往往集中到局部位置，以致于電機換向不穩(wěn)定、電流分配不均衡，電刷局部振動集中，就表現(xiàn)出上述不良現(xiàn)象。綜上所述，如何減緩現(xiàn)有技術的不良狀況的出現(xiàn)，滿足電機裝車運營要求，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題為提供一種直流牽引電機用電刷，該電刷有效地改善了電機的換向，具有良好的集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能耗小、運行安全可
O為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種直流牽引電機用電刷，所述電刷包括二片碳刷、四根銅軟編織線和三角墊塊，所述三角墊塊設置在二片所述碳刷的上方，所述三角墊塊開設有銅軟編織線穿孔，四根所述銅軟編織線分別穿過所述銅軟編織線穿孔與所述碳刷固定相連。進一步地，二片所述碳刷靠緊設置，二片所述碳刷分別向相對側加工有傾斜部，所述三角墊塊的下端加工成正楔形，所述正楔形與二個所述傾斜部相互吻合地活動接觸。進一步地，所述傾斜部的傾斜面與豎直方向成60°夾角，所述正楔形的二個楔形面夾角為120°。
進一步地，所述碳刷上加工有銅軟編織線固定孔洞，所述銅軟編織線的下端通過石墨粉填塞固定在所述銅軟編織線固定孔洞內(nèi)，并且使用樹脂封口。進一步地，四根所述銅軟編織線的裸露部分裹覆有護套。進一步地，所述電刷包括絕緣墊板和橡膠墊，所述橡膠墊設置在所述三角墊塊的上端面上，所述絕緣墊板設置在所述橡膠墊上，所述絕緣墊板、所述橡膠墊和所述三角墊塊通過涂膠粘接成一體。進一步地，所述絕緣墊板的兩側設置有擋塊。進一步地，所述碳刷的外側面上設置有磨耗線，所述磨耗線使用漆涂覆而成。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的采用二片碳刷與一塊三角墊塊相配合的機構，分裂的二片碳刷被分割開后，使其可以完全獨立的運動，每片分裂碳刷的底部工作面能自由地緊貼換向器表面，磨耗均勻，接觸磨耗面可達80%以上，而不受鄰片影響，即使二片分裂電刷之間的磨耗率不同，在正確的電刷壓力作用下，二片碳刷之間的電流分配均勻，能夠維持在合理限值內(nèi)，不會使換向器表面溫升及電刷溫升不斷升高，就能始終維持電刷的壽命。即使惡劣工況引起換向器表面輪廓變形，電刷底部工作面也不會出現(xiàn)二個以上磨耗界面，對電機的換向、火花等性能都起著關鍵的作用。這樣，用這種結構的電刷替換原整體結構的電刷，能夠有效地改善電機的換向，具有良好的集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能量損耗小，運行過程中，能夠在換向器表面較快地形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化膜，進一步提高電刷使用壽命，杜絕或減少發(fā)生原整體結構電機表現(xiàn)出來的不良現(xiàn)象，從而保證電機可靠安全地運行。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例的直流牽引電機用電刷側向剖切的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的直流牽引電機用電刷正向結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的直流牽引電機用電刷中碳刷的側向剖切的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的直流牽引電機用電刷中三角墊塊的側向剖切的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的直流牽引電機用電刷中銅軟編織線與接頭的安裝結構示意圖。附圖中各標注所表示的技術特征是1、碳刷，11、傾斜部，12、銅軟編織線固定孔洞，13、磨耗線，2、銅軟編織線，3、三角墊塊，31、銅軟編織線穿孔，4、護套，5、絕緣墊板，51、擋塊，6、橡膠墊。
具體實施例方式本發(fā)明的核心為提供一種直流牽引電機用電刷，該電刷有效地改善了電機的換向，具有良好的集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能耗小、運行安全可靠。
為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本實施例提供了一種直流牽引電機用電刷，請結合參考圖1至圖5，該電刷包括二片碳刷1、四根銅軟編織線2和三角墊塊3，三角墊塊3設置在二片碳刷I的上方，三角墊塊3開設有銅軟編織線穿孔31，四根銅軟編織線2分別穿過銅軟編織線穿孔31與碳刷I固定相連。優(yōu)選地，碳刷I上對應地加工有四個銅軟編織線固定孔洞12，每一根銅軟編織線2的下端通過石墨粉填塞固定在銅軟編織線固定孔洞12內(nèi)，并且使用樹脂封口，所使用的石墨粉為進口石墨粉，所使用的樹脂為進口樹脂。這樣固定連接后，拔出拉力不小于電刷標準的規(guī)定。優(yōu)選地，四根銅軟編織線2的裸露部分裹覆有護套4。二片碳刷I靠緊設置，二片碳刷I分別向相對側加工有傾斜部11，三角墊塊3的下端加工成正楔形，三角墊塊3與二個傾斜部11相互吻合地活動接觸。優(yōu)選地，傾斜部11的傾斜面與豎直方向成60°夾角，三角墊塊3下端的二個楔形面夾角為120°。這種結構 的電刷，能夠有效地改善電機的換向，具有良好的集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能量損耗小，運行過程中，能夠在換向器表面較快地形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化月旲，進一步提聞電刷使用壽命。電刷還包括絕緣墊板5和橡膠墊6，橡膠墊6設置在三角墊塊3的上端面上，絕緣墊板5設置在橡膠墊6上，絕緣墊板5、橡膠墊6和三角墊塊3通過涂膠粘接成一體。這樣，便于壓力的傳遞。絕緣墊板5的兩側設置有擋塊51，以防止電機在運行中振動使彈簧壓指偏位。碳刷I的外側面上設置有磨耗線13，磨耗線13使用漆涂覆而成。本發(fā)明電刷的效果原理是分裂的二片碳刷被分割開后，使其可以完全獨立的運動，每片分裂碳刷的底部工作面能自由地緊貼換向器表面，磨耗均勻，接觸磨耗面可達80%以上，而不受鄰片影響，即使二片分裂電刷之間的磨耗率不同，在正確的電刷壓力作用下，二片碳刷之間的電流分配均勻，能夠維持在合理限值內(nèi)，不會使換向器表面溫升及電刷溫升不斷升高，就能始終維持電刷的壽命。即使惡劣工況引起換向器表面輪廓變形，電刷底部工作面也不會出現(xiàn)二個以上磨耗界面，對電機的換向、火花等性能都起著關鍵的作用。這樣，用這種結構的電刷替換原整體結構的電刷，能夠有效地改善電機的換向，具有良好的集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能量損耗小，運行過程中，能夠在換向器表面較快地形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化膜，進一步提高電刷使用壽命，杜絕或減少發(fā)生原整體結構電機表現(xiàn)出來的不良現(xiàn)象，從而保證電機可靠安全地運行。以上對本發(fā)明所提供的一種直流牽引電機用電刷進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種直流牽引電機用電刷，其特征在于，所述電刷包括二片碳刷(I)、四根銅軟編織線(2)和三角墊塊(3)，所述三角墊塊(3)設置在二片所述碳刷(I)的上方，所述三角墊塊(3)開設有銅軟編織線穿孔(31)，四根所述銅軟編織線(2)穿過所述銅軟編織線穿孔(31) 與所述碳刷(I)固定相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的直流牽引電機用電刷，其特征在于，二片所述碳刷(I)貼合設置，二片所述碳刷(I)分別向相對側加工有傾斜部(11 )，所述三角墊塊(3 )的下端加工成正楔形，所述三角墊塊(3)下端與二個所述傾斜部(11)相互吻合地活動接觸。
3.根據(jù)權利要求2所述的直流牽引電機用電刷，其特征在于，所述傾斜部(11)的傾斜面與豎直方向成60°夾角，所述三角墊塊(3)的二個楔形面夾角為120°。
4.根據(jù)權利要求3所述的直流牽引電機用電刷，其特征在于，所述碳刷(I)上加工有銅軟編織線固定孔洞(12)，所述銅軟編織線(2)的下端通過石墨粉填塞固定在所述銅軟編織線固定孔洞(12)內(nèi)，并且使用樹脂封口。
5.根據(jù)權利要求4所述的直流牽引電機用電刷，其特征在于，四根所述銅軟編織線(2) 的裸露部分裹覆有護套(4)。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的直流牽弓I電機用電刷，其特征在于，所述電刷還包括絕緣墊板(5 )和橡膠墊(6 )，所述橡膠墊(6 )設置在所述三角墊塊(3 )的上端面上，所述絕緣墊板(5 )設置在所述橡膠墊(6 )上，所述絕緣墊板(5 )、所述橡膠墊(6 )和所述三角墊塊(3)通過涂膠粘接成一體。
7.根據(jù)權利要求6所述的直流牽引電機用電刷，其特征在于，所述絕緣墊板(5)的兩側設置有擋塊(51)。
8.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的直流牽引電機用電刷，其特征在于，所述碳刷 (I)的外側面上設置有磨耗線(13)，所述磨耗線(13)使用漆涂覆而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直流牽引電機用電刷，包括二片碳刷(1)、四根銅軟編織線(2)和三角墊塊(3)，所述三角墊塊(3)設置在二片所述碳刷(1)的上方，所述三角墊塊(3)開設有銅軟編織線穿孔(31)，四根所述銅軟編織線(2)分別穿過所述銅軟編織線穿孔(31)與所述碳刷(1)固定相連。本發(fā)明的采用二片碳刷與一塊三角墊塊相配合的機構，能夠有效地改善電機的換向，具有良好的集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能量損耗小，運行過程中，能夠在換向器表面較快地形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化膜，進一步提高電刷使用壽命，杜絕或減少發(fā)生原整體結構電機表現(xiàn)出來的不良現(xiàn)象，從而保證電機可靠安全地運行。
文檔編號H01R39/26GK103022847SQ20121057477
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權日2012年12月26日
發(fā)明者張翠艷, 朱利湘, 楊振中, 高建新 申請人:南車株洲電機有限公司