一种直流有刷电机结构的制作方法

本发明涉及一种电机结构，尤其是涉及一种直流有刷电机结构。

背景技术：

1、直流有刷电机是所有直流电机的基础，其配置有电刷和换向器组成的换向系统，具有结构简单、经济成本低、启动快、启动转矩大、制动及时、可在大范围内平滑调速、控制容易、抗干扰能力强等优点。被广泛的应用于航空航天、医疗器械、乘用车、机器臂等领域。但是在实际应用中，直流有刷电机的换向系统直接影响其寿命。直流有刷电机的换向系统由电刷和换向器组成，受负载和转速影响，运行过程中换向器和电刷之间会产生反电势电流、换向电弧、接触电阻、接触磨损，这些都会减少电刷和换向器的使用寿命。行业统计，直流有刷电机的换向系统使用寿命只有几十到几百个小时，对比直流无刷电机动辄上万小时的使用寿命，如何延长电刷和换向器的使用寿命成了直流有刷电机行业发展的关键问题。

2、根据电机学关于直流有刷电机的基础介绍，及欧美日本一些广泛生产和开展直流有刷电机业务的公司的产品介绍，在直流有刷电机换向系统中，电刷成偶数配置、且电刷轴向安装齐平和换向器对称分布，换向器的工作面在一个旋转周期内要接触两次电刷，分别为正极电刷和负极电刷，也就说在这类直流有刷电机结构中，换向器的工作面在每个旋转周期内至少要与两组电刷各接触一次。

3、举例而言，专利us3916237a介绍的一种直流微电机，其具有布置在换向器上的多个杆，所述换向器以重叠的方式连接到转子轴上，使得随着转子的旋转，每个换向器电刷在其首次接触下一个换向器杆时保持暂时与一个换向器杆的端部接触。在该专利中直流微电机具有两个电刷，两个电刷轴向齐平安装，并对称分布在换向器同一工作面的两侧，因换向器的换相片(杆)螺旋形排列，使得电刷与换向器之间具有较小的接触摩擦力，但是该专利中的电机结构仍然不能解决换向器的工作面在每个旋转周期内至少要与两组电刷各接触一次的接触磨损问题，从而降低了电刷和换向器使用寿命。

4、因此如何来延长电刷和换向器使用寿命，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种直流有刷电机结构。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的一个方面，提供了一种直流有刷电机结构，包括定子组件、转子组件和后端盖组件，所述转子组件包括转子线圈和换向器组件，所述换向器组件包括转轴和换向片，所述后端盖组件包括后端盖和电刷组件，所述电刷组件包括电刷和刷柄，所述电刷组件设有至少两组，并沿转轴的轴向方向错开布置，使换向片和电刷之间形成至少两个接触工作面。

4、作为优选的技术方案，所述后端盖上设有与刷柄连接的扁平贯通槽。

5、作为优选的技术方案，所述后端盖上设有用于电刷组件轴向定位的轴向止挡面，并根据电刷的轴向错开分布，所述轴向止挡面不等高。

6、作为优选的技术方案，所述轴向止挡面的数量与电刷组件的数量相同。

7、作为优选的技术方案，所述轴向止挡面的数量为偶数个。

8、作为优选的技术方案，所述电刷为稀有金属通过覆合工艺制成的电刷。

9、作为优选的技术方案，所述换向片为稀有金属通过覆合工艺制成的换向片。

10、作为优选的技术方案，所述稀有金属为银钯合金。

11、作为优选的技术方案，所述电刷与换向片的覆合金属成分占比不相等。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有点：

13、1)本发明通过轴向错开布置的电刷结构，使得换向器与电刷之间形成了两个接触工作面，且两个接触工作面分别面对正极电刷和负极电刷的接触磨损，从而延长了电刷和换向器使用寿命；

14、2)本发明后端盖具有与电刷组件数相同的偶数个轴向止挡面，在偶数个轴向止当面中，止当面高度不相等，以为直流有刷电机结构中至少两组电刷组件提供轴向不等高的安装高度，使得换向器在装配进入电刷组件时可以梯次进入，只面对一组电刷的干扰，降低了换向器装入电刷组件的难度。

技术特征：

1.一种直流有刷电机结构，包括定子组件(1)、转子组件(2)和后端盖组件(3)，所述转子组件(2)包括转子线圈(9)和换向器组件(10)，所述换向器组件(10)包括转轴(13)和换向片(14)，所述后端盖组件(3)包括后端盖(11)和电刷组件(12)，所述电刷组件(12)包括电刷(16)和刷柄(17)，其特征在于，所述电刷组件(12)设有至少两组，并沿转轴(13)的轴向方向错开布置，使换向片(14)和电刷(16)之间形成至少两个接触工作面。

2.根据权利要求1所述的一种直流有刷电机结构，其特征在于，所述后端盖(11)上设有与刷柄(17)连接的扁平贯通槽(20)。

3.根据权利要求1所述的一种直流有刷电机结构，其特征在于，所述后端盖(11)上设有用于电刷组件(12)轴向定位的轴向止挡面(21)，并根据电刷(16)的轴向错开分布，所述轴向止挡面(21)不等高。

4.根据权利要求3所述的一种直流有刷电机结构，其特征在于，所述轴向止挡面(21)的数量与电刷组件(12)的数量相同。

5.根据权利要求3或4所述的一种直流有刷电机结构，其特征在于，所述轴向止挡面(21)的数量为偶数个。

6.根据权利要求1所述的一种直流有刷电机结构，其特征在于，所述电刷(16)为稀有金属通过覆合工艺制成的电刷。

7.根据权利要求1所述的一种直流有刷电机结构，其特征在于，所述换向片(14)为稀有金属通过覆合工艺制成的换向片。

8.根据权利要求6或7所述的一种直流有刷电机结构，其特征在于，所述稀有金属为银钯合金。

9.根据权利要求6或7所述的一种直流有刷电机结构，其特征在于，所述电刷(16)与换向片(14)的覆合金属成分占比不相等。

技术总结
本发明涉及一种直流有刷电机结构，包括定子组件、转子组件和后端盖组件，所述转子组件包括转子线圈和换向器组件，所述换向器组件包括转轴和换向片，所述后端盖组件包括后端盖和电刷组件，所述电刷组件包括电刷和刷柄，所述电刷组件设有至少两组，并沿转轴的轴向方向错开布置，使换向片和电刷之间形成至少两个接触工作面。与现有技术相比，本发明具有延长了电刷和换向器使用寿命等优点。

技术研发人员：陈源,金万兵,史佳贤,王俊奇,刁曜轩
受保护的技术使用者：上海鸣志电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29