延长电刷寿命“刷宝”

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1、长期以来，直流电机、单相串激电机和小型三相交流发电机的国产电刷工作寿命较短，一直是困扰产品整体质量的老问题。以电动工具为例，常常用不了几十小时，电刷已经磨穿了。电刷寿命短，还会造成一些严重的后果。比如，磨损下来的碳粉大量堆积在电机内部，导致绝缘击穿而烧毁电机。.Y7e6l/P#h5};J+L9e7]为此，国内外的电机生产厂商在保证零部件制造与装配质量的同时，越来越注重选购优质电刷与之配套。3],E4Z9c8~+V2x)q:]一般认为，要想延长电刷寿命，就应当提高其耐磨性。而电刷以石墨为主要成份，质地十分松软，极易磨损。常规的做法是，用导电性

2、能良好的金属粉末作为充填物，掺入电刷中，以增加电刷的硬度并相应提高其耐磨性。(b4Z8z#k5c　　我们知道，无论是直流电机、单相串激电机，还是小型三相交流发电机，为了降低功耗，它们的换向器(滑环)几乎都是由纯铜或铜银合金制作。铜与铜银合金的材质较软，如果配置掺入大量金属颗粒的电刷，那么，电刷就会起到一种细粒砂轮的作用，在电机旋转过程中不停地对换向器(滑环)进行磨削。电刷内的金属颗粒含量越高，电刷的质地就越硬，当然耐磨性也越好，同时，对换向器(滑环)的磨削作用也就越显著。在这种情况下，电刷尚未消耗完，换向器(滑环)已被磨穿了，整台电机也就随

3、之报废。-c4N*b,]2i3:k5t　　还有人在提高换向器(滑环)表面硬度和耐磨性方面做了不少工作。比如，采用高硬度合金材料替代纯铜或银铜合金。然而在常温下没有一种合金材料的电导率能与纯铜相比，包括银铜合金也是如此。几乎所有的金属，随着其合金元素含量的增加，导电性能将会急剧变坏。换向器(滑环)无疑成了一个电热器，这对整机是极其有害的。;g1V#A4u)}:]:L　　另一种方法，对换向器(滑环)进行表面硬化处理，如冷作硬化或在换向器(滑环)表面电镀一层高硬度薄膜，但效果也不理想。首先，冷作硬化的作用十分有限。在高速运转摩擦条件下，换向器(

4、滑环)表面的温度会迅速上升并稳定在较高的水平上，这就使得冷作硬化所产生的晶粒畸变与晶格歪扭现象，很快会由于再结晶而受到消除，从而导致表面硬度回复到原始状态。表面电镀的镀层必然是导体。如前所述，正因为该镀层坚硬，它的电导率肯定远逊于换向器(滑环)本体金属。由于存在着显著的电位差异，本体金属与这层镀膜形成了一个原电池组。在较高的界面温度下，电刷内的碳元素与大气中的微量水分生成碳酸气，加上悬浮在大气中的硫、磷等化合物，就成为极佳的电解质，在短时间内可使这层硬膜失效并且剥落。:f  X*g'^6{$

5、1[　　在长期的研究与实践中，我们认识到，要想有

6、效地延长电刷寿命，必须抛弃常规做法，创出一条新的路子。%w3X+X7b0C%?　　在一般情况下，材料的耐磨性确实与其表面硬度有关，然而也取决于材料本身的摩擦系数。不同的材料，它们的摩擦系数也不同。如果这些材料的形状、表面粗糙度、摩擦速度及正压力全都一样，由于摩擦系数的差异，它们的摩擦力及材料磨损情况也会表现出明显的不同。毫无疑问，摩擦系数越小，摩擦力及材料磨损也越小。'~;F+I8M!T2B　　我们把换向器(滑环)与电刷看成是一对摩擦副，首先应该确保换向器(滑环)不受或少受磨损。在此前题下，要求电刷有较高的电导率。从现有技术与经济水平看，能

7、做到这点，非石墨型电刷莫属。但石墨电刷的最大缺点是，材质过于松软，摩擦系数也嫌大。无论是烧结型电刷还是压铸型电刷，都存在这类问题。  d.N,O;{2`1P　　国产电刷的主要原料石墨的纯度普遍不高，含有多种杂质，成品的密度也很不均匀，即使是同一批电刷，其密度也存在着明显的差异，总体质量与国外先进水平差距颇大。经过多年的努力，我们立足于国产电刷现有水平，开发成功了用于提高电刷综合性能的新型材料及其工艺——“刷宝”。多种试验证明，它能大大延长电刷寿命，保护换向器(滑环)不被磨损，还能明显改善直流电机与单相串激电机的无线电干扰特性。0a!;c%

8、U*}2b6e9n　　由于“刷宝”可使电刷寿命延长近10倍，所以，若用于吸尘器或新型全自动滚筒式洗衣机等产品，可做到终身不需更换电刷。价格还不到普通进口货的一半。6g"r'~:}'^%j)X,I(x*h　　“刷宝”究竟是如何延长电刷寿命的呢?我们知道，摩擦可分为干摩擦和润滑摩擦等几种情况。大家都有这样的经验，一辆从来没有加过油的自行车，骑起来必定十分费力。但是，如果你加上一点润滑油，这辆车立刻就会变得轻快了。能否在换向器(滑环)与电刷之间也加上一点润滑剂?不少人做过各种尝试。比如，在换向器与电刷的摩擦面上涂一层润滑脂，可是一通电，立即就会窜

9、出火光和浓烟。换上二硫化钼或其它自润滑材料，效果也很糟，不是造成传导不良，就是产生机械故障。还有人使用磷酸溶液浸渍电刷。但是一受潮，电机就出现粘滞现象，轻者停止运转，重者机器烧毁