[发明专利]圆筒式碳换向器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆筒式碳换向器及其制造方法，特别是一种纯碳换向器的制造方法。

背景技术

目前，用于电机的换向器都以铜换向器为主。电机在旋转时，电刷在换向器表面频繁换向，摩擦而产生热量，转速越高，表面温度也越高，这时换向器径向和相邻片间，变形量较大，火花等级也变大，对换向器的铜工作面产生灼蚀；还有，用于电喷汽车的燃油泵，由于电机是浸在燃油中工作，而我国目前生产的汽油，含硫量普遍比较高，所以铜换向器的工作面，会因硫的化学腐蚀而加速磨损，当前世界各国对可再生能源的利用，在汽油中合成添加乙醇，形成弱酸的侵蚀，这严重的缩短了铜换向器的使用寿命。这种纯碳制成的换向器，特别适合于在有腐蚀介质的工作环境之中使用。美国54th Annual Conference 2003会议及第二十一届国际制冷大会均提出在冰箱和空调的压缩机内的电机上采用碳换向器《Carbon Commutator Motors for Compressors-Long Life，Low Cost，Variable Speed》(论文集目录419)。

发明内容

本发明的目的在于克服上述的不足，而提供一种结构简单合理、耐高温、耐腐蚀、寿命长，成本较低。制造工艺简单、可靠的圆筒式碳换向器及制造方法。

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的，一种圆筒式碳换向器，它主要由塑料基体、多极的金属骨架、与所述金属骨架具有相应多极的纯碳圆形桶体及紧固螺丝组成；所述的塑料基体通过注塑方式与金属骨架形成一体，在塑料基体上面复合有所述相应多极的纯碳圆形桶体；所述的金属骨架的每一极上均加工有至少一个预留孔，紧固螺丝旋入纯碳圆形桶体中并相互固连；所述纯碳圆形桶体表面镀有一层铜层，所述纯碳圆形桶体的一头端面为焊接平面并与金属骨架焊接连接，另一头端面加工有被所述塑料基体注塑后锁止的槽沟。

所述的纯碳圆形桶体和金属骨架上有至少六条电极槽，并分成至少六极。

一种圆筒式碳换向器的制造方法：首先，机械加工所述的金属骨架和纯碳圆形桶体；

其次，在纯碳圆形桶体上镀上所述铜层，所述纯碳圆形桶体的一头端面与复合金属骨架焊接并采用所述紧固螺丝进行连接，且所述紧固螺丝是镀银的；所述纯碳圆形桶体的另一头端面在注塑时利用塑料基体与所述纯碳圆形桶体上的槽沟锁止连接；

最后，将整体的换向器通过换向器铣槽机，经铣槽工艺分割成多个电极，即所需要的多极。

所述的换向器铣槽分极后，采用整体电镀，以防止裸露金属骨架的氧化及腐蚀。

所述焊接的工艺，采用在金属骨架和纯碳圆形桶体一头端面的焊接处，涂敷锡浆，进行压熔焊接，并控制在400度以下的温度。

所述的金属骨架采用冲床加工，所述纯碳圆形桶体采用车床加工，所述焊接的工艺采用压熔焊接的方式。

本发明由于碳的化学属性稳定、耐高温性及导电性好，又具有自润滑功能，因而采用纯碳进行简单的机械加工，与铜片骨架插接，使得桶式碳换向器在工作时，更加牢固、可靠、寿命长，且本发明换向器结构简单，制造方法简易便于加工，生产成本大大降低。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的另一正面结构示意图。

图3是本发明的纯碳圆形桶体的结构示意图。

图4时本发明的金属骨架结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的说明。附图所示，本发明主要由塑料基体5和多极的金属骨架1，纯碳圆形桶体4及紧固螺丝3组成，它是利用碳、电镀层、焊接层、连接螺丝、铜骨架进行导电。所述的塑料基体5通过注塑方式与金属骨架1形成一体，在塑料基体5上面复合有相应多极的纯碳圆形桶体4。所述的纯碳圆形桶体4和金属骨架1上有至少六条电极槽，并分成至少六极，所述的金属骨架的每一极上均加工有至少一个预留孔，紧固螺丝3旋入纯碳圆形桶体4中并相互固连。

附图所示的实施例是为汽车燃油泵电枢生产的，采用12个电极。

所述的纯碳圆形桶体4和金属骨架1上的电极若小于12个，每一极上则应设置有二个预留孔，采用镀银或锡的紧固螺丝3连接于每个纯碳条电极。所述纯碳圆形桶体4一头端面为焊接平面，表面镀铜，它与金属骨架1焊接连接；另一头端面加工有被塑料基体5注塑后锁止的槽沟。