一种散热型电刷的制作方法

本发明涉及电刷领域，尤其涉及一种散热型电刷。
背景技术：
：目前电刷在使用过程中，噪声、温升、使用寿命与电性能的技术指标之间有着相互制约和矛盾的关系，保证好的电性能，就要牺牲其它的技术指标。电刷与换向器、滑环之间的高速相对旋转运动，产生摩擦噪声和摩擦热，另外大电流的换向火花加速电刷和换向器、滑环的电蚀磨耗，降低使用寿命；为了提高使用寿命，需要适当增加电刷的电阻，降低电刷摩擦系数，而电阻的增加，又导致电刷发热量的增加，这样温升指标将得不到保证，温度升高后反过来又导致电刷、换向器、滑环发热，超过允许温度后的结果是降低整机的使用寿命，同时要牺牲部分电刷的电性能；要保证电刷的电性能，就要增加电刷的导电性，这将导致摩擦系数的提高，降低了换向器、滑环的使用寿命。高速相对旋转运动，产生摩擦噪声也是高端电刷产品所不允许的，要想通过浸渍润滑剂和提高材料的气孔率达到降噪，效果也是有限的。为了解决上述问题，申请号为CN201010588194.3的专利文件公开了一种多孔电刷，包括电刷体以及和电刷体固定连接的导线，在电刷体上设置有贯穿孔,所述的贯穿孔为贯通电刷体的弧底面及其对立面的连通孔；在电刷体上设置有1-20个贯穿孔；所述的贯穿孔的横截面形状为圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形；所述的贯穿孔的横截面面积为0.5-1.5平方毫米。此电刷对通过设置贯穿孔降低了噪音，同时贯穿孔便于热量的散失，提高了电刷的使用寿命，但是此电刷还存在以下问题：在电刷的工作过程中，电刷被逐渐的磨耗掉，在电刷磨到贯穿孔的时候，此时因贯穿孔处未与换向器和滑环接触，导致电刷的导电接触面减小，减小了电刷的电阻，电流不发生变化，导致换向器和滑环运转不稳定。技术实现要素：本发明意在提供一种电刷在运行过程中，电刷的导电接触面面积不发生变化的一种散热型电刷。本方案中的一种散热型电刷，包括电刷体，在电刷体上设置有若干S形的贯穿孔，贯穿孔之间连通有横孔，所述贯穿孔为贯穿电刷体的磨耗面及其对立面的连通孔，所述贯穿孔和横孔内注入有填充体，所述填充体包括如下重量份数的膨胀石墨20份、碘3-5份、润滑粉1-2份和粘接剂1-2份。本方案的技术原理为：电刷体是为了起到导电的作用；电刷的噪音产生于电刷体与电机换向器的接触面的摩擦，尤其接触面向其周边释放声波能量而引起空气振动，向外传递的，贯穿孔是为了在此接触面上增加若干个分散噪音传播方向的通道从而电刷与电机换向器接触面所导出的声波能量自然也会相应的降低，从而达到了降低噪音的目的，同时贯穿孔也为了增加在电刷与换向器、滑环相对高速旋转运动产生的摩擦热和电刷电阻产生的热量在电刷内部的气流散热通道，电刷内部的热量通过气流运动带走内部热量，从而达到额外散热的目的；横孔将电刷内部的贯通孔连接成网状的通道，进一步增强了降低噪音的目的和提高了电刷的散热效果，同时避免电刷在摩擦到贯穿孔前后的时候，电刷的电阻发生突变，导致电机转动的功率发生突变，造成电机的损坏；膨胀石墨是为了电刷在运行过程中产生热量使膨胀石墨受热发生膨胀，进而使膨胀石墨在贯穿孔和横孔内涨紧，使得电刷磨耗到贯穿孔和横孔的时候，电阻的突变值小，同时膨胀石墨也加强了电刷的导电性；碘受到电刷在运行过程中产生热量而发生升华，吸收热量，进而对电刷进行了降温，提高了电刷的使用寿命；润滑粉是为了减小膨胀石墨的摩擦系数，从而降低产生的热量，粘接剂是为了将膨胀石墨、碘和润滑粉粘接在一起，形成一个整体；膨胀石墨20份，碘3-5份，润滑粉1-2份，粘接剂1-2份是为了提高降温效果、导电性能和润滑效果。本方案的有益效果为：1、贯穿孔和横孔能够起到，达到分散噪声传播方向，增加噪声传播方向通道，从而达到降低噪声的目的，同时在电刷内部增加了气流散热通道，电刷内部的热量通过气流运动带走内部热量，从而达到额外散热的目的；2、贯穿孔和横孔内填充膨胀石墨与碘，在电刷磨到贯穿孔和横孔处时，膨胀石墨受到电刷运行过程产生的热量发生膨胀，涨紧在贯穿孔和横孔内，起到导电的作用，确保了电刷的导电面积不变，电刷上通过的电流保持不变，同时碘受热升华，对电刷进一步降温，避免电刷运行中过热而缩短电刷的使用寿命；3、S形贯穿孔避免填充的膨胀石墨与碘从贯穿孔中掉出，采用横孔连通贯穿孔，为了保持电刷发热均匀，提高电刷的使用寿命。进一步，所述填充体按重量份数取膨胀石墨20份，碘4.5份，润滑粉1.5份，粘接剂1.2份。使用这一配比，降温效果、导电性能和润滑效果达到最佳。进一步，所述电刷体上连有弹簧，弹簧上连有铜片。弹簧是为了在电刷在磨耗的过程中弹簧产生弹力使电刷体始终与电机的转换器受力相抵，进行导电，铜片起到导电的作用。进一步，所述润滑粉为二硫化钼。二硫化钼的摩擦系数小，在电刷运转过程中能够产生具有良好润滑作用的硫化物薄膜，减小电刷摩擦产生的热量。进一步，所述粘接剂为人造树脂。可使膨胀石墨、碘和二硫化钼粘接在一起，注入贯穿孔和横孔内，紧密的结合在一起。进一步，所述贯穿孔和横孔的横截面面积为1mm2。使贯穿孔和横孔起到降噪音和作为电刷摩擦产热的散热通道，同时避免横截面面积过大影响导电效果。附图说明图1为本发明一种散热型电刷实施例的结构示意图；图2为图1的内部结构图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：电刷体1、弹簧2、铜片3、贯穿孔4、横孔5。实施例1基本参考图1和图2所示：一种散热型电刷，包括电刷体1，电刷体1的上端卡接有弹簧2，弹簧2的上端连接有铜片3，电刷体1的下端为磨耗面，在电刷体1内开有若干S形的贯穿孔4，贯穿孔4从电刷体1的上端贯穿到电刷体1的下端，贯穿孔4之间连通有横孔5，贯穿孔4和横孔5的横截面面积为1mm2，填充体由膨胀石墨1kg、碘0.15kg、二硫化钼0.05kg和人造树脂0.05kg进行混合研磨成粉末，将粉末通过模具压制成颗粒，然后将填充体采用高压枪注入到贯穿孔4和横孔5内。表1一种散热型电刷的参数实施例2～实施例8及对比例1～对比例7与实施例1的区别在于表1中的参数，针对实施例1～实施例8及对比例1～对比例7得到不同种类的电刷，对以上各种电刷在相同条件下进行以下测试：一、噪声测试测试条件：HXG45B02型电机，转速：15000RPM/MIN，满负，环境噪声：40dB编号1#最大噪音dB2#最大噪音dB3#最大噪音dB4#最大噪音dB平均值dB实施例173.573.373.273.673.4实施例273.473.773.273.173.35实施例373.373.673.573.273.4实施例473.873.273.473.173.375实施例573.573.273.573.673.45实施例673.173.373.773.573.4实施例772.472.172.272.672.325实施例873.673.273.373.473.375对比例182.382.683.182.782.675对比例279.479.679.279.379.375实施例378.678.979.278.878.875对比例479.278.979.479.179.15对比例579.379.279.579.673.4实施例679.679.880.279.979.875对比例781.381.682.181.781.675通过对比1～实施例8及对比例1～对比例7，得出在电刷内开有贯穿孔、横孔和在贯穿孔、横孔内填充填充体后均有助于减小噪音，且贯穿孔对噪音影响最大，实施例7的最大噪音最低。二、温升测试测试条件：HXG45B02型电机，满负荷，环境温度：25℃，运行时间：3H编号1#最高温度℃2#最高温度℃3#最高温度℃4#最高温度℃平均值℃实施例18286858283.75实施例28385868183.75实施例38681848283.25实施例48782838584.25实施例58386818583.75实施例68782808182.5实施例78278778179.5实施例88286838082.75对比例1126128125122125.25对比例29896999697.25对比例310198102101100.5对比例4104106103102103.75对比例5115116114110113.75对比例6106108104105105.75对比例7108112110108109.5通过对比1～实施例8及对比例1～对比例7，得出在电刷内开有贯穿孔、横孔和在贯穿孔、横孔内填充填充体后均有助于散热，从而提高电刷的使用寿命，且碘对温升影响最大，实施例7的最大温升最低。三、磨耗测试测试条件：HXG45B02型电机，满负荷，300个工作循环通过对比1～实施例8及对比例1～对比例7，得出在电刷内开有贯穿孔、横孔和在贯穿孔、横孔内填充填充体后均有助于减小电刷的损耗量，从而提高电刷的使用寿命，且碘对损耗量的影响最大，实施例7的损耗量最低。综上所述：通过在电刷内设置贯穿孔和横孔，以及在贯穿孔、横孔内注入按比例制得的填充体后，有助于提高电刷的技术指标，提高了电刷的使用寿命，且膨胀石墨1kg、碘0.225kg、二硫化钼0.075kg和人造树脂0.06kg这一配比制得的电刷，同时在电刷内开有S形的贯穿孔和横孔，测试所得到的噪音量最低，温升最低，损耗量最低，是最佳的配比；对噪音影响最大的是贯穿孔，对温升影响最大的是碘，对损耗量影响最大的是碘。以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。当前第1页1 2 3