[发明专利]一种改进型换向器

说明书

技术领域

本发明属于换向器技术领域，涉及一种改进型换向器。

背景技术

换向器，俗称整流子，是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动下去的一个部件。目前市场上的换向器，从结构上看，它是几个接触片围成圆型，分别连接转子上的每个抽头，外边连接两个电极称为电刷与之接触，同时只接触其中的两个。

其工作原理是：当线圈通过电流后，会在永磁铁的作用下，通过吸引和排斥力转动，当它转到和磁铁平衡时，原来通着电的线较对应换向器上的触片就与电刷分离开，而电刷连接到符合产生推动力的那组线圈对应的触片上。

现有技术中，大多数换向器结构设计不合理，其内部安装孔呈直孔形，与轴安装的接触面积大，轴的过盈量小；且换向器的换向片采用银铜合金制备而成，这样制得的换向器不耐磨，且生产成本较高，工作时，电机运转，换向片与电刷接触，随着温度的上升以及时间的增加，换向片会快速磨损，影响工作的可靠性。

综上所述，为解决现有换向器结构上的不足，需要设计一种设计合理、耐磨性佳的改进型换向器。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种设计合理、耐磨性佳的改进型换向器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种改进型换向器，包括换向片以及作为换向片安装基体的成型件，所述换向片设置为多个且向内聚拢呈圆圈状环绕设置在成型件的外周侧面上，所述换向片由稀土铜合金材料制成，所述成型件部分包容连接换向片的内侧。

作为本发明的进一步改进，在成型件的轴线上开设有连接孔，所述连接孔的内周面上平行于轴线一体成型有多条避让槽，相邻两避让槽之间形成有安装部，所述安装部的宽度小于避让槽的宽度。

作为本发明的进一步改进，所述成型件内包容有弹簧衬套，所述弹簧衬套的内径大于安装部的最大直径。

作为本发明的进一步改进，在换向片外设置有固定环，所述固定环将换向片环绕成片圈结构。

作为本发明的进一步改进，所述换向片包括基座、固连部以及用于连接基座和固连部的连接部，所述换向片呈“工”字形，所述基座的长度大于固连部的长度，所述固连部的长度大于连接部的长度。

作为本发明的更进一步改进，所述换向片开设有梯形的凹槽，所述凹槽垂直贯穿连接部和固连部，凹槽的槽口开设在固连部上，且槽口的宽度小于槽底的宽度。

作为本发明的更进一步改进，所述换向片的截面呈“工”字形，所述基座的宽度大于固连部的宽度，所述固连部的宽度大于连接部的宽度。

作为本发明的更进一步改进，在基座的一端凸出折弯形成弯钩部。

作为本发明的又一种改进，所述换向片的稀土铜合金材料由以下成分(以重量份数计)组成：Cu：99.1-99.4份，Bi：0.0015-0.003份，Sb：0.0025-0.0035份，As：0.0025-0.004份，Fe：0.007-0.0086份，PbS：0.0055-0.0065份，S：0.0056-0.007份，Sn：0.00075-0.0009份，Ni：0.00068-0.00075份，B：0.00025-0.0004份，稀土元素：0.1-0.35份。

在本发明，换向片由稀土铜合金材料制成，且降低了B的含量，加入PbS，并进一步提高了稀土元素的含量，PbS的加入能够细化晶粒，控制冷加工前的晶粒大小，有利于提高换向片的弹性模量以及疲劳强度等；B和稀土元素的加入均能细化铅质点，使之分布均匀，以改善力学性能，除此之外，稀土元素的加入对于提高换向片的机械性能、耐热性、耐磨性和高温抗氧化性有良好的作用，从而提高产品的质量。

具体的，稀土元素和Cu元素可以形成硬度较高、分布均匀的金属间化合物，这些化合物成为位错运动的阻力；而且稀土元素可以有效地改善夹杂物的存在形式和分布，减少其弱化晶界的可能，减少了承受载荷时沿晶界开裂的几率，因而提高了耐磨性。含有稀土的铜合金具有很高的硬度以及良好的塑性及韧性，可以缩短跑合阶段的时间，延长稳定磨损的阶段，从而达到减少磨耗，延长使用寿命的目的。

在本案中，还进一步减少了Fe元素的含量，减少合金中难溶或不溶的脆性相的存在，从而有利于进一步提高本发明稀土铝合金材料的断裂韧性等性能。