电机制造工艺学 教学课件 作者 胡志强 第五章　换向器与集电环的制造工艺.ppt

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1、第5章　换向器与集电环的制造工艺5.1　换向器的结构形式5.2　换向器的技术要求5.3　拱形换向器的制造工艺5.4　塑料换向器的制造工艺5.5　紧圈式换向器的制造工艺特点5.6　集电环的制造5.1　换向器的结构形式5.1.1　拱形换向器5.1.2　塑料换向器5.1.3　紧圈式换向器5.1.4　分段式换向器5.1.1　拱形换向器图5-1　拱形换向器的结构a)螺母紧固1—钢质V形压圈　2—换向片　3—V形绝缘环　4—绝缘套筒　5—钢质套筒　6—螺母b)螺钉紧固1—压圈　2—绝缘套筒　3—换向片　4—V形绝缘环　5—钢质套筒　6—螺栓c)螺杆紧固1—垫圈　2—

2、螺杆　3—V形绝缘环　4—换向片　5—绝缘套筒　6—升高片7—钢质V形压圈　8—钢质套筒5.1.2　塑料换向器图5-4　塑料换向器结构1—换向器　2—塑料　3—加强环　4—钢质套筒5.1.3　紧圈式换向器图5-5　紧圈式换向器结构5.1.4　分段式换向器当换向器直径较大，长度大于500mm时，为防止换向器工作表面呈腰鼓形变形，而将换向器做成多段式结构；各段换向器(片)之间用连接片4连接，最外面两个钢质V形压圈2仍用一套螺杆8拉紧。双段式换向器结构如图5-6所示。图5-6　双段式换向器结构5.2　换向器的技术要求1)换向器表面应呈规则的圆柱形，直径、长度应符合规定的尺寸公

3、差，直径ϕ325mm以下的小型换向器工作表面径向圆跳动不超过0.01～0.02mm，大中型换向器工作表面径向圆跳动不超过0.03～0.05mm，工作表面粗糙度应在Ra0.8μm以下，不允许有凸片和凹坑。2)换向器端面和轴线保持垂直，端面圆跳动不超过0.1～0.5mm。3)整个换向器各刷距下的换向片数要分布均匀，图5-7中，n1=n2=…=n8，允许差一片云母片或差1／3～1／4铜片。4)换向片对轴线应平行。5.2　换向器的技术要求5)换向器的绝缘性能要可靠，片间绝缘和对地绝缘应能承受规定的耐压试验，在长期运行中绝缘性能应保持稳定良好。6)换向片和升高片及电枢绕组的焊接应

4、牢固可靠，运行中不应发生松动和开焊等缺陷。7)换向器各零件应牢固可靠，在运行中不应有松动、脱落等现象。图5-7　各刷距下换向片的均匀分布图5-8　换向片对轴线偏斜差5.3　拱形换向器的制造工艺5.3.1　换向片制造5.3.2　升高片及其固定5.3.3　换向器云母板和V形绝缘环的制造5.3.4　换向器装配表5-1　换向器片的偏斜公差5.3　拱形换向器的制造工艺图5-9　拱形换向器制造的主要工艺过程5.3.1　换向片制造换向片在电机运行中与电刷接触而导电，同时它又承受旋转产生的离心力，因此要求换向片的材料应具有良好的导电性、导热性、耐磨性、耐电弧性和具有一定的机械强度

5、。电解纯铜(纯度在99.9％以上)能满足上述各项要求，采用的较多。近年来也有的采用银铜、镉铜、铬铜、稀土铜合金等材料。换向片材料主要性能见表5-2。表5-2　换向片材料主要性能5.3.2　升高片及其固定图5-13　升高片结构形式图5-16升高片和换向片磷铜焊接示意图1—熔断器　2—刀开关　3—大电流变压器　4—升高片　5—炭精夹6—换向片　7—水　8—水箱5.3.3　换向器云母板和V形绝缘环的制造1.换向器云母板2.V形绝缘环图5-16　V形绝缘环的坯料图5-17　V形绝缘环的截面图1.换向器云母板在换向器中云母板与铜片应组成形状稳定的圆柱体。对于片间绝缘材料的要求是厚

6、度均匀，具有一定的弹性，在高温高压作用下具有较小的收缩率，老化较慢，其耐热等级应与电机的耐热等级相适应。换向器装配时不应有较多的胶粘剂流出和个别云母片滑出的现象。它的硬度应合适，加工时不脆裂，最好与铜具有相近似的磨损率。表5-4　经验附加值K表5-5　坯料上切口数2.V形绝缘环1)坯料加工。图5-18　扇形坯料尺寸a)扇形坯料　b)V形绝缘环图5-19　V形绝缘环与扇形坯料的关系1—V形绝缘环　2—扇形坯料图5-20　V形绝缘环初步成型模1—压铁　2—玻璃纸　3—云母板4—成型模　5—带子2)初步成形。图5-21　V形绝缘环的成型模1—模套　2—上模板　3—V形绝缘环　

7、4—下模　5—圆环　6—圆锥　7—凸模　8—脱模垫圈　9—脱模压板3)烘压。5.3.4　换向器装配换向器装配包括的工序很多，如把换向片和云母片排成圆形、进行片间云母的烘压处理、车V形槽、装V形绝缘环及压圈、进行V形绝缘环的烘压处理以及半精车、动平衡、超速等工序。通常把换向片的装配和烘压称为一次装配(片装)；把车过V形槽的铜片组(总装配以前还夹紧在工具压圈内)与V形绝缘环及压圈装在一起，并进行烘压称为二次装配(器装)。下面分别加以介绍。1.排圆2.冷热压1.排圆首先逐片测量换向片和云母片的厚度，并分类存放。排圆时按一个换向片和一个云母片相