一种基于电动机集电环的碳刷机构的制作方法

本发明涉及电动机构件技术领域，具体为一种基于电动机集电环的碳刷机构。

背景技术：

电动机是一种利用定子绕组产生旋转磁场并作用于转子形成动力旋转扭矩的设备，其主要是为了将电能转化为机械能，而集电环和碳刷是电动机的重要组成部分，是一种可以在电动机的固定部分与转动部分之间传递能量和信号的装置，而碳刷作为一种以碳为主要制作成分的滑动接触件，其本身就是容易发生磨损的，需要定期的进行维护更换。

而现有的碳刷结构与集电环之间的为一种滑动摩擦接触的方式，从而导致碳刷与集电环之间的摩擦力较大，对于碳刷的磨损以及积碳现象较为严重，进而在使用的过程中极易因接触不良而发生局部打火的现象，极大的影响了碳刷的使用寿命，而且由于碳刷与集电环之间的摩擦力较大，在长时间使用电动机时也会导致碳刷或集电环的温度升高的较快，需要对其进行停机降温处理，而无法长时间的不停机使用。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种基于电动机集电环的碳刷机构，具备碳刷与集电环之间的摩擦力较小、缩短了碳刷积碳的周期、延长了碳刷的使用功能寿命、减缓了碳刷或集电环温度升高的速度且延长了电动机不停机工作的时长的优点，解决了现有的碳刷结构与集电环之间的为一种滑动摩擦接触的方式，从而导致碳刷与集电环之间的摩擦力较大，对于碳刷的磨损以及积碳现象较为严重，进而在使用的过程中极易因接触不良而发生局部打火的现象，极大的影响了碳刷的使用寿命，而且由于碳刷与集电环之间的摩擦力较大，在长时间使用电动机时也会导致碳刷或集电环的温度升高的较快，需要对其进行停机降温处理，而无法长时间的不停机使用的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种基于电动机集电环的碳刷机构，包括碳刷机架，所述碳刷机架外表面的中部固定安装有碳刷机构，所述碳刷机架的底部设有集电环，且碳刷机构的外表面与集电环的外壁接触，所述碳刷机构分为上支架和下支架上下两个部分，且上支架和下支架之间通过螺杆固定安装在碳刷机架的外壁上，所述上支架的顶端固定安装有接线端子，所述下支架外部的两侧均固定安装有碳刷体，且碳刷体外壁的底端与集电环的外壁接触，所述碳刷体外壁的顶端通过接触机构与接线端子的内部电连接。

优选的，所述下支架活动套接碳刷体的前后两侧均设为腰型孔结构，且腰型孔的竖直中心线和碳刷体与接触机构接触点的切线之间相互垂直。

优选的，所述接触机构包括安装支板，所述安装支板的内壁与下支架外表面的顶部固定连接，所述安装支板内腔的顶部活动套接有接触连板，且接触连板的底端通过拉力机构与安装支板内腔的中部传动连接，所述接触连板底端的一侧与碳刷体的外壁接触，所述接触连板的内部通过导电接线与导电压板的内部电连接，且导电压板与接线端子之间螺纹连接。

优选的，所述接触连板的外部设有弧形结构，且接触连板弧形结构底端的中部与碳刷体的外壁相接触，同时接触连板与集电环的接触点、下支架上腰型孔的中心线以及碳刷体与集电环的接触点位于同一平面上。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该基于电动机集电环的碳刷机构，通过碳刷体的设置，将现有的碳刷结构与集电环之间的滑动摩擦变化成滚动摩擦，从而在相同的接触条件下有效的降低了碳刷与集电环之间的摩擦力，进而降低了碳刷的磨损，延长了碳刷的使用寿命，同时缩短了集电环由于碳刷过快磨损而发生积碳现象的周期，而且由于碳刷与集电环之间的摩擦力变小了，能够有效的减缓碳刷或集电环温度升高的速度，进而有效的延长了电动机在不停机工作时的时长。

2、该基于电动机集电环的碳刷机构，通过接触机构以及下支架上腰型孔的设置，使得接触连板与集电环的接触点、下支架上腰型孔的中心线以及碳刷体与集电环的接触点位于同一平面上，使得碳刷体的接触受力点较为平衡并一直处于均匀的磨损状态以保持碳刷体外部的圆形结构，进而提高了接触连板、碳刷体与集电环之间相互滚动摩擦接触时的稳定性及可靠性。

3、该基于电动机集电环的碳刷机构，对于接触连板外部弧形结构及其与碳刷体接触位置的设置，使得接触连板在与碳刷体接触时，其一端始终保持曲翘的状态，防止其边角对碳刷体的表面造成刮擦损伤，进一步的提高了接触连板与碳刷体之间相互接触时的稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明碳刷机构的结构示意图；

图3为本发明结构碳刷机构的正视图；

图4为本发明接触机构的结构示意图；

图5为本发明结构接触机构的正视图。

图中：1、碳刷机架；2、碳刷机构；3、集电环；4、上支架；5、接线端子；6、下支架；7、碳刷体；8、接触机构；81、安装支板；82、接触连板；83、拉力机构；84、导电接线；85、导电压板。

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。

请参阅图1-5，一种基于电动机集电环的碳刷机构，包括碳刷机架1，碳刷机架1外表面的中部固定安装有碳刷机构2，碳刷机架1的底部设有集电环3，且碳刷机构2的外表面与集电环3的外壁接触，碳刷机构2分为上支架4和下支架6上下两个部分，且上支架4和下支架6之间通过螺杆固定安装在碳刷机架1的外壁上，上支架4的顶端固定安装有接线端子5，下支架6外部的两侧均固定安装有碳刷体7，且碳刷体7外壁的底端与集电环3的外壁接触，碳刷体7外壁的顶端通过接触机构8与接线端子5的内部电连接。

其中，对于碳刷体7和接触机构8的设置，将现有的碳刷结构与集电环3之间的滑动摩擦变化成滚动摩擦，从而在相同的接触条件下有效的降低了碳刷与集电环3之间的摩擦力，进而降低了碳刷的磨损，延长了碳刷的使用寿命，同时缩短了集电环3中由于碳刷过快磨损而导致其发生的积碳现象的周期，而且由于碳刷与集电环3之间的摩擦力变小了，能够有效的减缓碳刷或集电环3温度升高的速度，延长了电动机在不停机工作时的时长。

本技术方案中，下支架6活动套接碳刷体7的前后两侧均设为腰型孔结构，且腰型孔的竖直中心线和碳刷体7与接触机构8接触点的切线之间相互垂直。

其中，对于下支架6中腰型孔及其位置的设置，当碳刷体7因长时间的工作而发生磨损时，可以借助接触机构8的压力自动的带动碳刷体7向下移动，从而保证接触机构8、碳刷体7和集电环3之间始终保持接触的状态，不会因碳刷体7的磨损而导致其出现接触不良，进而发生局部打火的现象，有效的提高了该碳刷机构的稳定性及可靠性。

本技术方案中，接触机构8包括安装支板81，安装支板81的内壁与下支架6外表面的顶部固定连接，安装支板81内腔的顶部活动套接有接触连板82，且接触连板82的底端通过拉力机构83与安装支板81内腔的中部传动连接，接触连板82底端的一侧与碳刷体7的外壁接触，接触连板82的内部通过导电接线84与导电压板85的内部电连接，且导电压板85与接线端子5之间螺纹连接。

其中，对于接触机构8的设置，可以利用拉力机构83对接触连板82和碳刷体7之间始终施加一定的压力，以保证接触连板82与碳刷体7之间稳定有效的接触，使得碳刷体7在随着集电环3高速转动时，不会出现接触不良的情况，同时利用导电接线84和导电压板85使得外部电源和集电环3之间形成一道稳定的导电体来将电流输送到电动机中，具有良好的稳定性及可靠性。

本技术方案中，接触连板82的外部设有弧形结构，且接触连板82弧形结构底端的中部与碳刷体7的外壁相接触，同时接触连板82与集电环3的接触点、下支架6上腰型孔的中心线以及碳刷体7与集电环3的接触点位于同一平面上。

其中，对于接触连板82外部结构及其与碳刷体7接触点位置的设置，使得接触连板82在与碳刷体7接触时，其一端始终保持曲翘的状态，防止其边角对碳刷体7的表面造成刮擦损伤，同时使得碳刷体7的上下受力点处于同一条直线上，使得碳刷体7一直处于均匀的磨损状态以保持碳刷体7外部的圆形结构，进而提高了接触连板82、碳刷体7与集电环3之间相互接触时的稳定性。

本实施例的使用方法和工作原理：

首先将该碳刷机构通过碳刷机架1固定安装在电动机的内部，并将导电压板85螺纹连接在接线端子5上，同时调整拉力机构83的拉力使得接触连板82底端的中部以一定的压力与碳刷体7的外表面之间保持接触，同时在拉力机构83的压力作用下，带动碳刷体7沿着下支架6上的腰型孔具有向下滑动的趋势，进而使得碳刷体7外表面的底部与集电环3之间保持一定压力的接触，致使电动机中的固定部分与转动部分之间保持接触并传递能量，当碳刷体7在长期使用的过程中发生磨损时，由于接触连板82与集电环3的接触点、下支架6上腰型孔的中心线以及碳刷体7与集电环3的接触点位于同一平面上，并在拉力机构83的压力作用下使得碳刷体7沿着下支架6上腰型孔的中心线向下移动以保持其之间的接触，将现有的碳刷结构与集电环3之间的滑动摩擦变化成滚动摩擦，从而在相同的接触条件下有效的降低了碳刷与集电环3之间的摩擦力，进而降低了碳刷的磨损，延长了碳刷的使用寿命。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。