[发明专利]一种具有改良换向器结构的电机

说明书

本发明涉及电机技术领域。目的在于提供一种能够提高换向器与电刷接触稳定性的具有改良换向器结构的电机，所述换向器包括套设在转轴外的绝缘安装环，以及呈环形均匀设置在绝缘安装环上的多对扇形状的导电架，所述导电架的内端通过绝缘螺栓与绝缘安装环和转轴固接，导电架之间的区域填充有绝缘树脂，各所述导电架的外端面以及绝缘树脂的外表面共同构成与电刷相接触的圆环形接触面。本发明通过对换向器间隙的填充，使换向器外表面整体形成一个圆环形的接触面，在与电刷接触时，能够降低换向器与电刷之间的磨损，提高了电刷的使用寿命和接触的稳定性。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种具有改良换向器结构的电机。

背景技术

直流电机是日常生产和生活中广泛采用的一个电机种类，通常包括外壳、定子、转子、换向器、电刷等部件，定子通常采用永磁体或定向的电磁线圈组，其固定安装在外壳内，为转子提供磁动力。转子通常由绕设在其上的若干组电磁线圈和磁芯构成，励磁时与定子相互作用，形成转动力。换向器安装在转子上，其通常由多段圆弧状的导电片构成环形，其与转子上的电磁线圈导通，并通过电刷与电源连接。直流电机具有启动和调速性能好，调速范围广且平滑，过载能力强，受电磁干扰影响小等特点。然而在实际生产和生活中我们也发现，现有的直流电机还存以下问题。

1、传统的电刷设置在安装架上，并利用弹簧对电刷产生压力，使其与换向器接触。然而，由于换向器随着转子进行高速转动，电刷与换向器之间存在一个磨损。当弹簧产生的压力过大时，电刷与换向器的磨损增大，造成电刷过度磨损，影响其使用寿命。而当压力过小时，又不能确保电刷与换向器的稳定接触，造成拉弧打火的现象，容易烧坏电机，不利于电机稳定工况的保持。因此，如何确保电刷与换向器之间始终处于一个适宜的恒定压力，一直是本领域无法解决的一大难题。

2、传统的换向器是一个由多段构成的环形结构，相邻两段之间的间隙位置形成了换向器的换向区域，但也是由于该间隙的存在，使得换向器在不断旋转并与电刷接触的过程中，间隙边沿对电刷存在一个较大的磨损，导致电刷磨耗过快，也造成了电刷与换向器接触的不稳定。

3、为了适应水下工况，现有电机必须要对其外壳的密封性进行保证，以防止水渗入电机内部，对电气部件造成损伤。现有技术中的常规做法是在电机的转子部分增加各种密封圈，对于通常的水下作业而言，密封圈的性能足以保证电机动密封和静密封的可靠性，不影响其正常工作。但对于深水、超深水作业而言，由于外界水压增大，常规的密封圈已无法保证其密封的可靠性，尤其是转子部分动密封的可靠性，对于小型电机而言，考虑到各部件的可加工性，机械密封也无法适配，为此，需要一种专门的电机转子防水结构来提升电机整体的水下作业性能。

4、现有电机的扇热主要通过安装在内部的散热风扇吹拂来对转子进行风冷散热，对于水下作业而言，传统的风冷无法配套，其只能通过做好电机的外壳密封性，通过对外壳自然水冷来对电机进行降温。但这种降温方式热交换主要集中在外壳的外表面，其冷却速度较慢，并不适合一些高转速的电机，为此如何优化电机散热结构也是本领域的一大难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高换向器与电刷接触稳定性的具有改良换向器结构的电机。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有改良换向器结构的电机，包括外壳、固定设置在外壳内壁上的一对定子、以及安装在一对定子之间的转轴；所述转轴一端对应的外壳内壁上设置有安装架，所述安装架上设置有电刷；所述转轴位于定子之间的一段上设置有由磁芯和电磁线圈构成的转子，所述电磁线圈绕设在磁芯上；所述转轴上与电刷相对的位置设置有换向器，所述换向器与电磁线圈电性连接，所述电刷与换向器相接触；

所述换向器包括套设在转轴外的绝缘安装环，以及呈环形均匀设置在绝缘安装环上的多对扇形状的导电架，所述导电架的内端通过绝缘螺栓与绝缘安装环和转轴固接，导电架之间的区域填充有绝缘树脂，各所述导电架的外端面以及绝缘树脂的外表面共同构成与电刷相接触的圆环形接触面。