一種鉚接固定式換向器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉚接固定式換向器及其制造方法，屬于發(fā)電機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機(jī)是發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)的重要組成部分，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)作為起動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，當(dāng)電機(jī)進(jìn)入發(fā)電轉(zhuǎn)速后將作為發(fā)電機(jī)輸出電能，該電機(jī)具有高功率、高轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩等特點(diǎn)。電機(jī)運(yùn)行時(shí)處于高溫(200°C)、高轉(zhuǎn)速(15000rpm)的狀態(tài)，要求該狀態(tài)下工作時(shí)，換向器表面跳動(dòng)變形不能超過(guò)0.0lmm,因此現(xiàn)有的換向器結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足要求。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有常用的換向器制作使用的是電木粉I填充，換向片2之間的絕緣材料為云母片3。該換向器結(jié)構(gòu)制造工藝簡(jiǎn)單，體積小，性能可靠，在國(guó)內(nèi)已大量使用。但該結(jié)構(gòu)換向器由于電木粉I為熱固性材料，其固化溫度在(150?170) °C，當(dāng)溫度高于200°C工作時(shí)，電木粉強(qiáng)度會(huì)降低，高速運(yùn)行的情況下，換向器表面跳動(dòng)變形增大。因此在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)甩片的現(xiàn)象；在高溫、高轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)存在較大的安全隱患。
[0004]國(guó)內(nèi)還有一種換向器結(jié)構(gòu)，如圖2所示，該換向器結(jié)構(gòu)是在換向片2上增加一個(gè)絕緣材料材質(zhì)的加固環(huán)4，從而減小換向器工作時(shí)的變形，但由于該結(jié)構(gòu)仍采用電木粉I填充，所以仍然存在高溫變形的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的換向器結(jié)構(gòu)在高溫搞轉(zhuǎn)速工作時(shí)，存在較高的高溫變形風(fēng)險(xiǎn)，因此如何研制一種能夠滿足高溫高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下工作需求的換向器，使得換向器能在大于200°C高溫和大于15000rpm轉(zhuǎn)速狀態(tài)下工作，且換向器表面跳動(dòng)變形不能超過(guò)0.0lmm ;是目前發(fā)電機(jī)制造即使領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鉚接固定式換向器及其制造方法。從而滿足換向器在高溫、高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的使用要求。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
[0008]—種鉚接固定式換向器，包括換向片、云母片及襯套，所述換向片和云母片分別交錯(cuò)套裝在襯套上，所述襯套兩端還套裝有用于固定換向片和云母片的扣環(huán)，所述扣環(huán)內(nèi)側(cè)與換向片和云母片之間填充有云母杯。
[0009]所述扣環(huán)采用材質(zhì)為2Crl3的不銹鋼制成。
[0010]所述扣環(huán)內(nèi)部中心設(shè)置有安裝孔，在安裝孔兩端分別設(shè)置有外側(cè)倒角和內(nèi)側(cè)倒角。
[0011]所述襯套一端外側(cè)設(shè)置有與外側(cè)倒角相匹配的外倒角。
[0012]所述云母杯上設(shè)置有型腔。
[0013]所述云母杯采用天然云母片制成。
[0014]—種鉚接固定式換向器的的制造方法，具體方法步驟如下:
[0015](I)銅材擠壓、沖壓制造換向片；
[0016](2)布置絕緣材料:在換向片之間排布一圈云母片作為片間絕緣材料；
[0017](3)擠壓使換向片排列緊密整齊:
[0018](4)安裝襯套、扣環(huán)及云母杯；
[0019](5)初步翻鉚襯套緊固；
[0020](6)高溫振動(dòng)篩選，消除換向片排列時(shí)存在的不齊；
[0021](7) 二次翻鉚，再次緊固；
[0022](8)后續(xù)的機(jī)械加工。
[0023]上述扣環(huán)采用材質(zhì)為2Cr3的圓鋼加工，并調(diào)質(zhì)處理HRC28?32。
[0024]上述襯套采用材質(zhì)為2Cr3的圓鋼加工，并調(diào)質(zhì)處理HRC28?32。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026]本發(fā)明適用于高轉(zhuǎn)速、大功率、大電流電機(jī)中，在高溫、高速環(huán)境工作時(shí)變形量小。于現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著有點(diǎn):
[0027](I)換向器絕緣材料的耐溫溫度理論上由現(xiàn)有的最高170°C提高到600°C ;
[0028](2)換向片的緊固由現(xiàn)有的電木粉緊固變?yōu)檎{(diào)質(zhì)鋼鉚接緊固，固定強(qiáng)度大大提尚;
[0029](3)制造過(guò)程僅僅增加了高溫篩選，不用再進(jìn)行塑壓，制造方便，且與現(xiàn)有技術(shù)相比制造成本變化不大。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為現(xiàn)有常用的換向器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為現(xiàn)有帶加強(qiáng)環(huán)的換向器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明中扣環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明中襯套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6為本發(fā)明中云母杯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7為本發(fā)明中采用擠壓模具擠壓換向片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖中:1_電木粉，2_換向片，3_ 75Γ母片，4_加強(qiáng)環(huán)，5_扣環(huán)，6_襯套，7_ 75Γ母杯，8-上模，9-上模，10-錐度孔，51-安裝孔，52-外側(cè)倒角，53-內(nèi)側(cè)倒角，61-外倒角，71-內(nèi)腔。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合實(shí)施例附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0039]如圖3所示，本發(fā)明所述的一種鉚接固定式換向器，包括換向片2、云母片3及襯套6，所述換向片2和云母片3分別交錯(cuò)套裝在襯套6上，所述襯套6兩端還套裝有用于固定換向片2和云母片3的扣環(huán)5，所述扣環(huán)5內(nèi)側(cè)與換向片2和云母片3之間填充有云母杯7。本發(fā)明通過(guò)采用扣環(huán)5及云母杯7對(duì)換向片2及云母片3進(jìn)行錨接固定，從而克服了取代傳統(tǒng)換向器采用電木粉填充結(jié)構(gòu)所存在的不足，避免在高速運(yùn)行的情況下，換向器表面跳動(dòng)變形增大；本發(fā)明通過(guò)改變填充材料，用耐溫溫度在600°C，并且在高溫下幾乎無(wú)變形的云母杯7代替電木粉作為絕緣材料，降低高溫對(duì)絕緣材料強(qiáng)度的影響。
[0040]所述扣環(huán)5采用材質(zhì)為2Crl3的不銹鋼制成。該技術(shù)方案將換向片2的固定由電木粉塑料改為高強(qiáng)度不銹鋼2Crl3，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理進(jìn)一步提高強(qiáng)度，其可靠性大大提高。
[0041]如圖4所示，所述扣環(huán)5內(nèi)部中心設(shè)置有安裝孔51，在安裝孔51兩端分別設(shè)置有外側(cè)倒角52和內(nèi)側(cè)倒角53。安裝孔51的大小與襯套6的外徑相匹配，外側(cè)倒角52和內(nèi)側(cè)倒角53分別起安裝和固定云母杯7的作用。
[0042]如圖5所示，所述襯套6 —端外側(cè)設(shè)置有與外側(cè)倒角52相匹配的外倒角61。另一端為直段，用于后期裝配實(shí)現(xiàn)翻錨固定。
[0043]如圖6所示，所述云母杯7上設(shè)置有型腔71。用于安裝固定扣環(huán)5。
[0044]所述云母杯7采用天然云母片制成。
[0045]上述技術(shù)方案通過(guò)采用云母片替代電木粉，使耐溫溫度提高到600°C，而且基本無(wú)變形，消除了高溫下強(qiáng)度下降的隱患，利用機(jī)械固定代替塑壓固定，固定換向器的材料用強(qiáng)度更高的鋼材替代電木粉，固定的強(qiáng)度大大提高。從而滿足換向器高溫、高轉(zhuǎn)速下的使用要求。
[0046]—種制造上述鉚接固定式換向器的方法如下:
[0047](I)銅材擠壓、沖壓制造換向片2 ;根據(jù)其設(shè)置要求，采用銅材擠壓、沖壓成所需形狀大小的換向片2 ；
[0048](2)布置絕緣材料:在換向片2之間排布一圈云母片3作為片間絕緣材料；云母片3排布在每?jī)蓧K換向片2之間，即換向片2與云母片3呈交錯(cuò)布置；
[0049](3)擠壓使換向片2排列緊密整齊:采用如圖7所示的帶錐度孔10擠壓模具進(jìn)行擠壓，所述擠壓模具包括上模8及下模9，在擠壓時(shí)，將排列好的換向片2置于錐度孔10上方，使換向片2從擠壓模具的上模8壓入下模9，使換向片2經(jīng)過(guò)擠壓后排列緊密整齊；
[0050](4)安裝襯套6、扣環(huán)5及云母杯7 ；
[0051](5)初步翻鉚襯套6緊固；
[0052](6)高溫振動(dòng)篩選，消除換向片2排列時(shí)存在的不齊；
[0053](7) 二次翻鉚，再次緊固；
[0054](8)后續(xù)的機(jī)械加工。
[0055]上述扣環(huán)5采用材質(zhì)為2Cr3的圓鋼加工，并調(diào)質(zhì)處理HRC28?32。
[0056]上述襯套6采用材質(zhì)為2Cr3的圓鋼加工，并調(diào)質(zhì)處理HRC28?32。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉚接固定式換向器，其特征在于:包括換向片(2)、云母片(3)及襯套(6)，所述換向片(2)和云母片(3)分別交錯(cuò)套裝在襯套(6)上，所述襯套(6)兩端還套裝有用于固定換向片⑵和云母片⑶的扣環(huán)(5)，所述扣環(huán)(5)內(nèi)側(cè)與換向片(2)和云母片(3)之間填充有云母杯(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉚接固定式換向器，其特征在于:所述扣環(huán)(5)采用材質(zhì)為2Crl3的不銹鋼制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉚接固定式換向器，其特征在于:所述扣環(huán)(5)內(nèi)部中心設(shè)置有安裝孔(51)，在安裝孔(51)兩端分別設(shè)置有外側(cè)倒角(52)和內(nèi)側(cè)倒角(53)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉚接固定式換向器，其特征在于:所述襯套(6)—端外側(cè)設(shè)置有與外側(cè)倒角(52)相匹配的外倒角(61)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉚接固定式換向器，其特征在于:所述云母杯(7)上設(shè)置有型腔(71)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉚接固定式換向器，其特征在于:所述云母杯(7)采用天然云母片制成。7.一種鉚接固定式換向器的的制造方法，其特征在于:具體方法步驟如下: (1)銅材擠壓、沖壓制造換向片⑵； (2)布置絕緣材料:在換向片(2)之間排布一圈云母片(3)作為片間絕緣材料； (3)擠壓使換向片(2)排列緊密整齊: (4)安裝襯套(6)、扣環(huán)(5)及云母杯(7); (5)初步翻鉚襯套(6)緊固； (6)高溫振動(dòng)篩選，消除換向片(2)排列時(shí)存在的不齊； (7)二次翻鉚，再次緊固； (8)后續(xù)的機(jī)械加工。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鉚接固定式換向器的的制造方法，其特征在于:所述扣環(huán)(5)采用材質(zhì)為2Cr3的圓鋼加工，并調(diào)質(zhì)處理HRC28?32。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鉚接固定式換向器的的制造方法，其特征在于:所述襯套(6)采用材質(zhì)為2Cr3的圓鋼加工，并調(diào)質(zhì)處理HRC28?32。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鉚接固定式換向器及其制造方法，所述換向器包括換向片、云母片及襯套，所述換向片和云母片分別交錯(cuò)套裝在襯套上，所述襯套兩端還套裝有用于固定換向片和云母片的扣環(huán)，所述扣環(huán)內(nèi)側(cè)與換向片和云母片之間填充有云母杯，所述扣環(huán)采用材質(zhì)為2Cr13的不銹鋼制成；所述制造方法步驟包括：(1)銅材擠壓、沖壓制造換向片；(2)布置絕緣材料；(3)擠壓使換向片排列緊密整齊；(4)安裝襯套、扣環(huán)及云母杯；(5)初步翻鉚襯套緊固；(6)高溫振動(dòng)篩選，消除換向片排列時(shí)存在的不齊；(7)二次翻鉚，再次緊固；(8)后續(xù)的機(jī)械加工。本發(fā)明通過(guò)改變填充材料，用云母片代替電木粉作為絕緣材料，降低高溫對(duì)絕緣材料強(qiáng)度的影響。
【IPC分類】H01R43/06, H01R39/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105098553
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510525962
【發(fā)明人】康樂(lè), 焦保坤
【申請(qǐng)人】貴州航天林泉電機(jī)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月25日