一种用于制作制动电阻的电阻片及其电阻片制作方法与流程

本发明涉及到一种电阻器的部件结构及其制作方法，尤其是指一种用于制动电阻的电阻片及其制作方法；该种用于制作制动电阻及其电阻片制作方法可以进一步提高电阻片的强度，以及电阻片的整体综合性能；属于制动电阻部件制造。

背景技术：

1、当机车大功率牵引电动机在制动过程中，其工作频率将迅速下降，从而处于再生制动状态，整个机车的动能要反馈到直流电路中，使直流电压ud不断上升，甚至可能达到危险的地步。因此，必须将再生到直流电路的能量消耗掉，使ud保持在允许范围内。制动电阻就是用来消耗这部分能量的；制动电阻将电机快速制动过程中的再生电能直接转化为热能，这样再生电能就不会反馈到电源电网络中，不会造成电网电压波动，从而起到了保证电源网络的平稳运行的作用。用于机车的制动电阻是把机车电制动过程中产生的能量消耗在电阻上，多采用风机强迫风冷将热量吹到大气中。这种机车制动电阻与一般工业电阻相比有很大不同，其主要特点表现在以下几个方面：

2、1、目的不同。制动电阻和普通电阻都是电路中常见的元器件，但它们之间有着不同的特性和应用场景。制动电阻是具有高功率承受能力和散热能力的电阻，通常应用于电机控制器、频率变换器、轨道交通和电动汽车等高功率电路中。普通电阻则是一种常规功率电阻，通常用于较低功率电路、电源电路、仪器仪表、音响设备、电视机、电脑等电子产品中；

3、2、功率承受能力的差别。制动电阻和普通电阻的区别最大的地方在于功率承受能力。制动电阻因为在实际工作环境中需要承受较高的电流和功率，所以必须具有更高的功率承受能力，通常可以承受几千瓦的功率。而普通电阻的功率承受能力较低，只能承受一部分的功率，并且需要与其他的电子元器件共同工作；

4、3、电感的差别。另一个不同点是电阻的电感。制动电阻通常具有较低的电感，这意味着它可以更快地将能量散热掉，从而避免了过度加热的问题。而普通电阻则通常具有较高的电感，这可能会导致一些电子元器件的性能受到影响；

5、4、散热能力的差别。制动电阻工作时产生大量热量，需要具有更高的散热能力。通常情况下，制动电阻会安装在散热器上，以便更好地散热。普通电阻则不需要具备如此高的散热能力。

6、正因为有上述不同，所以的制动电阻现在很多采用电阻带或电阻片来制作，但是现在所采用的电阻带或电阻片，都是采用的普通的平板形的电阻片或电阻带；这种虽说具有很好的散热性能，却存在强度较低，一般都需要增加辅助的固定件来加以固定，这样就会造成整体结构复杂，而且容易出现由于振动等原因，相互之间碰撞到一起造型电阻器短路的现象，从而引发事故，因此很有必要对此加以改进。

7、通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

8、1、专利号为cn201220256027.3，名称为“带加强筋的金属电阻带”，申请人为：株洲联诚集团有限责任公司的实用新型专利，该专利公开了一种金属电阻带，特别是一种冲压成条形加强筋结构的金属电阻带。它包括平板式不锈钢金属电阻片、瓷套、固定杆和细牙螺母，其特征在于所述的平板式不锈钢金属电阻片为冲压成条形加强筋结构的不锈钢电阻片，该条形加强筋结构的不锈钢电阻片正面为凸形条纹结构，反面为凹形条纹结构。

9、2、专利号为cn201921505577.2，名称为“一种轨列车牵引抑制电阻器”，申请人为：深圳市百亨电子有限公司的实用新型专利，该专利公开了一种列车牵引抑制电阻器，其包括有壳体，所述壳体内设有电阻芯，所述壳体的外侧固定有端子支架，所述电阻芯包括有多排平行设置的电阻板，每排电阻板包括有一个条状电阻片，所述条状电阻片呈“s”形弯折，相邻两排电阻板中的条状电阻片通过连接片连接，借由多个连接片将多个条状电阻片依次串联，位于所述电阻芯两侧的两个条状电阻片分别连接有端子片，所述端子片依次穿过所述壳体和所述端子支架。

10、3、专利号为cn201921509055.x，名称为“一种列车牵引柜负载电阻器”，申请人为：深圳市百亨电子有限公司的实用新型专利，该专利公开了一种列车牵引柜负载电阻器，其包括壳体，所述壳体的顶部固定有盖板，所述壳体与所述盖板形成的空腔内固定有电阻芯，所述电阻芯绝缘于所述壳体和所述盖板，所述电阻芯包括有多排平行设置的电阻板，每排电阻板包括有一个条状电阻片，所述条状电阻片呈“s”形弯折，相邻两排电阻板中的条状电阻片通过连接片连接，借由多个连接片将多个条状电阻片依次串联，位于所述电阻芯两侧的两个条状电阻片分别连接有端子片，所述端子片穿过所述盖板并向外延伸。

11、4、专利号为cn201810899375.4，名称为“一种由电阻带构成电阻器单元的强化方法及电阻器单元”，申请人为：深圳市百亨电子有限公司的发明专利，该专利公开了一种由电阻带构成电阻器单元的强化方法及电阻器单元，在电阻片上将电阻片自身的一部分通过压延的方式压成正反两面圆弧状对称的结构，使得电阻片中间部分的截面形成一种“s”形状截面，通过电阻带本身的“s”形状截面形变提高电阻片的强度；所述的电阻器单元，包括电阻带，瓷套和连接螺杆，电阻带通过瓷套和连接螺杆组合起来形成电阻器单元，所述的电阻带为中间部分的截面形状为“s”形状截面的电阻带。

12、通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及制动电阻的电阻片或电阻带的结构，也提出了一些改进技术方案，其中，以专利号为cn201810899375.4，名称为“一种由电阻带构成电阻器单元的强化方法及电阻器单元”，申请自己申请的发明专利为最接近的技术方案，但通过仔细分析，该专利所公开的“s”形状截面形变提高电阻片，只是将整个电阻片做成“s”形状，原本以为这样可以完全解决问题，但实际应用中发现，这样所提高的电阻片的强度并不是很明显，尤其是在刚性上提高不多，所以整体成型后仍出现电阻片整体形状不规整，电阻片之间的间隙不均匀，导致散热效果下降，甚至出现局部过热现象，仍有待进一步加以研究改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有制动电阻片的刚性不好，容易变形的不足，提出一种新型的“s”形电阻片，及其电阻片的制作方法，按照这种电阻片制作出来的“s”形电阻片不仅可以有效提高电阻片的强度，且刚度也有很大提高，而且整体电阻片的不会出现局部电阻率过小，导致局部发热的现象。

2、为了达到这一目的，本发明提供了一种用于制作制动电阻的电阻片，电阻片为长条形薄片，包括电阻片主体，在电阻片主体的两端分别有上弯折安装连接板和下弯折安装连接板，在上弯折安装连接板和下弯折安装连接板上分别开有椭圆形安装孔，且上弯折安装连接板和下弯折安装连接板为以电阻片主体对称折叠成“ｚ”字形的阶梯状；且所述电阻片主体的截面为“s”形状的弧线形截面，采取三条筋的方式形成“s”形状弧线的截面电阻片，且在“s”形状截面的两个外边分别留有主体直边，并通过控制“s”形状截面的弧度以及直边的宽度来提高电阻片的整体强度。

3、进一步地，所述的采取三条筋的方式形成“s”形状弧线的截面电阻片是将电阻片主体截面的“s”形状弧线曲率半径r控制在10-16mm，整个“s”形状弧线由两个相反的r曲率半径的弧线平滑过渡组合形成；所形成“s”形状的厚度控制在6-8mm，且在电阻片“s”形状弧线的截面端头留有4-6mm的主体直边，形成一个直边加s形弧线形曲线组合构成两个直边加上“s”中间过渡筋条的三条筋的复合截面主体。

4、进一步地，所述的三条筋是以“s”形状截面为主体，在“s”形状截面的两个曲率半径r的弧形曲面的两端边分别连接一个直边，并在两个曲率半径r的弧形曲面的连接处形成一条斜边筋条，从而构成以“s”形状截面为主体，外联两个直边筋条，两个曲率半径r的弧形曲面的连接处形成一条斜形的斜边筋条的三条筋条，并构成的三条筋条的复合“s”形状截面主体。

5、进一步地，所述的电阻片主体“s”形状截面从电阻片主体的一端一直延伸到另一端，但在电阻片主体的两端分别设有过渡段，过渡段逐步将“s”形状截面恢复至平面，以便与电阻片两端的连接板连接。

6、进一步地，所述的过渡段为两个相反的r曲率半径的弧线逐步减小曲率半径，使得两个相反的r曲率半径的弧线逐步分开，所形成的凹槽也逐步减小，直至消失，形成两个相对于电阻片两面的尖形槽与电阻片主体“s”形状截面对接；且r曲率半径的弧线逐步减小曲率半径的减少程度为每长度方向移动1mm，弧线的曲率半径减少0.5mm，防止电阻片的电阻率突变。

7、一种用于制作制动电阻的电阻片制作方法，采用电阻材料冲压成型制作电阻片，其特征在于：所述的电阻片为长条形，且在两端具有弯折的连接板，电阻片主体的中间部分为“s”形状的弧线形截面，电阻片主体的为与连接板连接的过渡段；电阻片的制作步骤如下：

8、1）落料：采用卷筒型的电阻片材料，按照电阻片展开长度通过冲剪落料，冲剪出长条形的电阻片料；

9、2）弯折：将电阻片料放入弯折模具中，两端上下分别反向弯折，分别形成“z”字形的连接板；并在弯折线处通过圆弧过渡；

10、3）冲孔：将弯折成型的电阻片放入冲孔模具中，在电阻片两端的连接板端板上分别冲出椭圆形的安装孔；

11、4）压制“s”形状的弧线形截面：以两个椭圆形的安装孔为定位孔，将电阻片料放入压机内的压模中，通过压机压一次制出电阻主体上的“s”形状的弧线形截面和过渡段的尖形槽；同时在连接板的弯折出压制出增强凸点。

12、进一步地，所述的电阻片的制作步骤2）中弯折的模具需要保持电阻片料在弯折时不能出现拉伸减薄和表面划伤，采用压力机弯折成型，弯折出采用圆弧倒角过渡，倒角圆弧为2-4mm。

13、进一步地，所述的电阻片的制作步骤4）中采用上下镶块组合模具成型“s”形状的弧线形截面；上下镶块分别镶嵌在上模板或下模板中，以便“s”形状的弧线形截面模具的制作。

14、进一步地，所述的上下镶块包括上弯折镶块、下弯折镶块和“s”形状的弧线形截面镶块，通过上弯折镶块、下弯折镶块和“s”形状的弧线形截面镶块配合成型电阻片主体的“s”形状的弧线形截面和过渡段截面。

15、进一步地，所述的上弯折镶块、下弯折镶块和“s”形状的弧线形截面镶块是根据电阻片的电阻片主体、有上弯折安装连接板和下弯折安装连接板连接处进行分割形成的，确保电阻片各部分不受相互干扰的影响。

16、进一步地，所述的成型“s”形状的弧线形截面是在同一个“s”形状的弧线形截面镶块中，分别利用上下两个与“s”形状的弧线形截面形状相同的突块压制成型，且确保在压制成型时，上下两个突块平滑过渡，防止对电阻片主体的损伤；“s”形状的弧线形截面镶块两端的双尖槽过渡段与电阻片主体的“s”形状的中间段合在一起制作，制作时需要确保两端过渡段的双尖槽应平滑减小曲率，防止电阻片拉伤。

17、本发明的优点在于：

18、本发明通过在电阻片的中间部分局部形成 “s”截面，且采取等电阻双尖槽过渡，可以有效提高电阻片的刚度，使得电阻片在高温状态下，刚度比较好，变形小，不容易烧损。有着如下一些优点：

19、1、采取局部电阻片主体“s”截面，并在“s”截面边上留有直边，形成一种“s”截面与直边结合的组合电阻片主体截面，刚度比之前的单纯的“s”截面更好，整体组装时变形小；

20、2、本发明采取以“s”形状截面为主体，外联两个直边筋条，两个曲率半径r的弧形曲面的连接处形成一条斜形的斜边筋条的三条筋条，并构成的三条筋条的复合“s”形状截面主体，这样通过两横一斜的加强筋结构，可以有效提升电阻片的整个刚性；

21、3、在电阻片主体的过渡段，采取限量的逐步减小曲率形成双尖槽，更有利于电阻片的制作，不至于出现电阻片局部电阻率出现变化的现象，有效防止局部过热；

22、4、通过合理配置“s”截面与直边，有效提高整体的强度和刚性；

23、5、在制作中采用分段制作镶块，组合形成电阻片，使得模具的制作更为简单，所制作的模具能有效避免电阻片局部拉伤的现象。