专利名称：一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架及制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电机领域，具体地说是一种风力发电机电刷系统的集电环和刷 架及制造工艺。伴随着全球环境的逐渐恶劣，环保节能已经被提上了人类发展的议程，相比于传 统发电工艺，风力发电机以其清洁可再生被广泛得使用。由于工作环境是在户外，风力发电 机需要抵抗各种恶劣的天气情况，因此作为风力发电机重要部分的集电环和刷架的可靠性 相当重要。目前市场上的集电环和刷架装置常采用将环氧树脂涂抹于塑料纸制成半成品后 缠绕到集电环轴套筒上和刷架金属杆表面的工艺，成本高，性能不稳定，且使用寿命短。本发明的目的是发明一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架及制造工艺，使本 发明所生产的集电环和刷架性能稳定，能适应各种恶劣天气，保证散热、使用期限长。为达到上述目的，设计一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架，其特征在于刷 架为金属扇形件，其金属杆表面设有一层玻璃纤维树脂化合物；集电环为金属圆形件，其轴 套筒表面设有一层玻璃纤维树脂化合物，所述的集电环与金属环套嵌在一起，集电环外圆 上设有刷架，所述的环氧树脂化合物按质量分数比配比如下云母粉5-30、甲基四氢苯酐 50-90、增韧剂3-35、促进剂0. 1-15和无碱玻璃纤维缠绕构成。所述刷架上的电刷金属杆和集电环轴套筒表面设有一层玻璃纤维树脂化合物。所述的增韧剂采用的是苯甲醇或邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯。所述的 促进剂采用的是五甲基二丙烯三胺。一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架的制造工艺，该工艺包括以下步骤首 先将集电环的轴套筒和刷架金属杆件表面滚花，进行清洗干净；然后将按所述配方要求配 制的环氧玻璃纤维树脂化合物胶液注入浸胶槽，并要浸没压线棒；将金属件装至车床上，开 动机床，以30-60度角度开始缠绕浸没过的纤维，过程中保证张力均勻；再进行烘烤；将烘 烤完的产品，进行车切，达到所需尺寸。所述的集电环由集电环与金属环套嵌在一起，该工艺包括以下步骤将集电环放 置于工装上后，将金属环加热使金属环膨胀，加热温度为180-220°C，快速地将金属环套入 集电环，经过冷却后集电环与金属环过盈配合。所述金属环采用机床加工车成矩形螺纹。所述环氧玻璃纤维树脂化合物直接缠绕到风电的集电环和刷架的A/D表面，层间 粘合强度大于300MPa ；吸水率小于0. 04% ；绝缘强度大于10KV/mm ；抗压强度在轴向大于 190MPa ；耐温大于155度；密度为1. 7-2. Og/cm3 ；纤维含量(重量比)为55 85%。本发明同现有技术相比具有以下优点，耐化学性强、绝缘、抗压、耐温，防水；环氧 玻璃纤维树脂化合物与集电环和刷架之间的粘合强度高；产品性能稳定，使用寿命长，能适应各种不同环境；安装便捷，成本低。 [
]图1为本发明风力发电机集电环和刷架总装图；图2为本发明风力发电机集电环总装图；图3为本发明风力发电机刷架总装图；图4为本发明风力发电机集电环和刷 架绝缘部分制造工艺图。结合附图，对本发明做进一步说明。按照以下质量份数比配比环氧玻璃纤维树脂化合物环氧树脂100，甲基四氢苯 酐50-90，增韧剂3-35，促进剂0. 1-15，云母粉5_30，以及无碱玻璃纤维缠绕构成环氧玻璃 纤维树脂化合物。参照图4，环氧玻璃纤维树脂化合物配比完成后，按照以下步骤进行加工将集电 环和刷架金属件表面滚花，清洗干净；配制的环氧玻璃纤维树脂化合物胶液注入浸胶槽，要 浸没压线棒；将金属件装至车床上，开动机床，以30-60度角度开始缠绕浸没过的纤维，过 程中保证张力均勻；烘烤；将烘烤完的产品，进行车切，达到所需尺寸。采用玻璃纤维树脂化合物直接包覆于金属上的工艺，在整个包覆过程过达到缠绕 均勻的效果，粘合强度大于300MPa，防水耐腐蚀，绝缘强度大于10KV/mm，抗压强度在轴向 大于190MPa，耐温度大于155°C，密度为1.7-2. Og/cm3，重量比为55 85%。除上述绝缘制造工艺外的，其他创新工艺.A/B 2项，配套整个刷架和集电环的生 产A将金属环表面车成矩形螺纹，与磨切均勻的石墨接触贴合，保证电流的流量，并 可以保护金属环表面，增加表面积便于散热。B参照图1、图2和图3，将环氧玻璃纤维树脂化合物包覆于金属上之后，将集电环 G放置于工装上；将金属环加热，使其膨胀(金属温度180-220°C )；快速套入后冷却。利用热胀冷缩原理将集电环与金属环装配，可以达到几乎同步胀同步缩的技术效 果，在实际使用中适应性更强。
权利要求
1.一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架，其特征在于刷架为金属扇形件，其金属 杆表面设有一层玻璃纤维树脂化合物；集电环为金属圆形件，其轴套筒表面设有一层玻璃 纤维树脂化合物，所述的集电环与金属环套嵌在一起，集电环外圆上设有刷架，所述的环氧 树脂化合物按质量分数比配比如下云母粉5-30、甲基四氢苯酐50-90、增韧剂3-35、促进 剂0. 1-15和无碱玻璃纤维缠绕构成。
2.如权利要求1所述的一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架，其特征在于刷架上 的电刷金属杆和集电环轴套筒表面设有一层玻璃纤维树脂化合物。
3.如权利要求1所述的一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架，其特征在于所述的 增韧剂采用的是苯甲醇或邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯。
4.如权利要求1所述的一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架，其特征在于所述的 促进剂采用的是五甲基二丙烯三胺。
5.一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架的制造工艺，该工艺包括以下步骤首先 将集电环的轴套筒和刷架金属杆件表面滚花，进行清洗干净；然后将按所述配方要求配制 的环氧玻璃纤维树脂化合物胶液注入浸胶槽，并要浸没压线棒；将金属件装至车床上，开动 机床，以30-60度角度开始缠绕浸没过的纤维，过程中保证张力均勻；再进行烘烤；将烘烤 完的产品，进行车切，达到所需尺寸。
6.如权利要求1或5所述的一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架的制造工艺，其 特征在于所述的集电环由集电环与金属环套嵌在一起，该工艺包括以下步骤将集电环放 置于工装上后，将金属环加热使金属环膨胀，加热温度为180-220°C，快速地将金属环套入 集电环，经过冷却后集电环与金属环过盈配合。
7.如权利要求6所述的一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架的制造工艺，其特征 在于所述金属环采用机床加工车成矩形螺纹。
8.如权利要求1或5所述的一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架，其特征在于 环氧玻璃纤维树脂化合物直接缠绕到风电的集电环和刷架的A/D表面，层间粘合强度大于 300MPa ；吸水率小于0. 04% ；绝缘强度大于10KV/mm ；抗压强度在轴向大于190MPa ；耐温大 于巧5度；密度为1. 7-2. Og/cm3 ；纤维含量(重量比)为55 85%。
全文摘要
本发明涉及风力发电机领域，具体地说是一种风力发电机电刷系统的集电环和刷架及制造工艺，其特征在于刷架为金属扇形件，其金属杆表面设有一层玻璃纤维树脂化合物；集电环为金属圆形件，其轴套筒表面设有一层玻璃纤维树脂化合物，所述的集电环与金属环套嵌在一起，集电环外圆上设有刷架，所述的环氧树脂化合物按质量分数比配比如下云母粉5-30、甲基四氢苯酐50-90、增韧剂3-35、促进剂0.1-15和无碱玻璃纤维缠绕构成，本发明具有耐化学性强、绝缘、抗压、耐温，防水；环氧玻璃纤维树脂化合物与集电环和刷架之间的粘合强度高；产品性能稳定，使用寿命长，能适应各种不同环境；安装便捷，成本低的优点。
文档编号H01R43/10GK102082380SQ20101056872
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者夏淮林, 张华敏, 钟雨歆 申请人:上海谊灵机电科技有限公司