Способ изготовления коллектора электрической машины

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ MAtJlHHbl, включающий раздельное прессование элементов коллектора , выполненных из порошковых композиций с полимерным связу ющим, их сборку в технологической обойме и последующую термофикацию, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности коллектора и упрощения технологического процесса его изготовления, элементы коллектора перед термофикацией фиксируют с напряжением относительно друг друга путем зажатия между двумя заглушками из пластичного металла.с температурным , коэффициентом линейного расширени-я большим, чем у материала технологической обоймы, и в таком -состоянии их термофицируют,. (Я с 00 сд 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1108540

3(5П Н 01 R 43 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Я м (фЪЦ,у г р1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I3., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЯЩ,л(4(,;.;::. (21) 3513724/24-07 . (22) 23. 11. 82 (46) 15. 0 8. 84. Бюл. 9 30 (72) В.Ф.Кутасов (71) Армавирское отделение Агрегат (53) 621. 3.047 (088.8) (56) 1. Бабаджан ян ПА, и Дюсин Б И .

Кон струкци я и производство колле кторных электрических машин. М., 1960, с. 158.

2. Патент Великобритании

М 899019, кл. В 23 П. 82 (1), 1962 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, включающий раздельное прессование элементов коллектора, выполненных из порошковых композиций с полимерным связующим, их сборку в технологической обойме и последующую термофикацию, о т л и ч аю щи и с ятем, что, с целью повышения надежности коллектора и упрощения технологического процесса его изготовления, элементы коллектора перед термофикацией фиксируют с напряжением относительно друг друга путем зажатия между двумя заглушками из пластичного металла. с температурным коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала технологической обоймы, и в таком .состоянии их термофицируют.

1108540

Изобретение относится к электротехнике, а именно к созданию способов производства малогабаритных коллекторов электрических машин.

Известен способ изготовления коллектора электрической машины, заклю- 5 чающий ся в опре ссовы ванин в пре ссформе пластмассой коллекторных пластин, помещенных в технологическую обойму (1 7.

Из-з а плохой адгезии пластмасс ме- 1р ханическая прочность к олпе кт ора, и зготовленного по такому способу, обеспечивается за счет специальных выступов на коллекторных пластинах типа ласточкиного хвоста . Это увеличивает габариты коллектора. Кроме того технология изготовления таких коллекторов сложна, поскольку она предусматривает необходимость формования выступов на коллекторных пластинах для их закрепления в пластмас- 20 се. В ходе горячего прессования длительно используется такое сложное оборудование,как гидравлический пресс, что нежелательно при опрессовывании коллекторных пластин пРесс-материалом 5 с большими температурой и длительностьюю полимери з ации . Н а прессе сложно обеспечить плавный объем температуры, необходимый дл я предотвращения бурного газовыделения в пресс- Зр материале.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления коллек— тора электрической машины, включающий раздельное прессование элементов 35 коллектора, выполненных из порошковых композиций с полимерным связующим, их сборку в технологической обойме и последующую термофикацию путем горячей подпрессовки (2 7.

Согласно этому способу в ходе горячей подпрессовки происходит внедре— ние одного соединяемого элемента в другой, что не имеет значения при соединении элементов из одинаковых материалов, но является недопустимым при соедпнении малогабаритных элементов коллектора из электроизоляционного и электропроводниковых материалов, поскольку в этом случае в процессе использования коллектора возможны либо электрический пробой изоляции коллектора на вал за счет внедрения в нее электропроводного материала коллекторных пластин, либо образование непроводящих участков на 55 поверхности коллекторных пластин за счет внедрения в них материала электроизоляционного элемента коллектора, что снижает надежность коллектора.

При этом элементы составного изделия 60 при соедин яют с я последовательно, и каждому присоединению предшествует термофикация очередного присоединяе— мого элемента. Это усложняет техно—

ЛОГИЧЕСКИИ ПГ)ОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛ лектора в случае соединения более чем двух элементов, Цел ью и з обретен и я я вл яют с я повышение надежности коллектора и упрощение технологического процесса его и з готовлени я.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления коллектора электрической машины, включающему раздельное прессование элементов коллектора, выполненных из порошковых композиций с полимерным связующим, их сборку в технологической обойме и последующую термофикацию, элементы коллектора перед термофикацией фиксируют с напряжением относительно друг друга путем зажатия между двумя заглушками из пластичного материала с температурным коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала технологи— ческой обоймы, и в таком состоянии их термофицируют.

На чертеже изображен вариант технологической обоймы с помещенными в нее элементами двух коллекторов.

В паз стальной цилиндрической технологической обоймы 1 помещают один или несколько комплектов из элементов коллекторов, каждый из которых содержит рабочую часть 2, стержень для образования изоляционной втулки

3 и часть для подсоединения к обмотке якоря 4. Прокладка 5 разделяет комплекты. Элементы коллекторов зажимают двумя заглушками из пластичного материала, например меди, с температурным коэффициентом линейного Расширения большим, чем у материала технологической обоймы 1, Для этого в стальную обойму 1 запрессовывается с подачей двухстороннего давления одна из заглушек 6, затем закладывается один из комплектов элементов коллектора (элементы 2, 3 и 4), которые подпрессовываются с подачей двухстороннего давления, закладывается прокладка 5, следующий комплект элементов коллектора. Затем следует подпрессовка с подачей двухстороннего давления, запрессовывается с подачей двухстороннего давления вторая заглушка б, обойма помещается в предварительно нагретый обогреватель. В ходе термофикации элементы коллекторов сшиваются между собой входящим в них полимерным связующим. После термофикации обойма охлаждается, распрессовывается, и коллекторы подвергаются механической обработке. Сверлится центральное отверстие, фрезеруются межламельные промежутки . Подпрессовка комплектов элементов 2, 3 и 4 коллекторов заглушками 6 уплотняет их и обеспечивает скрепление этих элементов друг с другом с напряжением за счет сил трения между поверхностями обоймы 1 и заглушек 6.

1 108540

Составитель М.Кузнецова

Редактор Ю.Петрушко Техред Ж.Кастелевич Корректор О.Билак

Заказ 5877/39 Тираж 59 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Поскольку подпрессовка осуществляется в холодном состоянии, то из-за низкой текучести материала элементов коллектора не происходит их взаимного внедрения, Наличие полимерного связующего в составе элементов коллекто- 5 ра обусловливает для них температурный коэффициент линейного расширения, существенно превышающий таковой для сталей. Материал заглушек выбирается таким образом, чтобы его температур- 10 ный коэффициент линейного расширения также превосходил таковой для стали (например, используется медь) .

3а счет превышения температурными коэффициентами линейного расширения 5 помещенных в обойму элементов температурного коэффициента линейного расширения стальной обоймы в ходе термофикации происходит дополнительное уплотнение элементов коллектора, а после охлаждения обоймы облегчается ее распрессовка.

Для малогабаритных коллекторов целесообразно формовать в ходе прессования коллектора не изоляционную втулку, а стержень 3 с последующим сверлением отверстия, Это существенно упрощает оснастку.

Для относительно крупных коллекторов отверстие во втулке может получаться в ходе прессования коллектора. ЗО

Пример . Изготавливались цилиндрические коллекторы диаметром

6,7 мм. Рабочие части коллекторов прессовались при давлении 100 МПа из порошка графита АГ-1500,покрытого вы- 35 сушенным при +80ОC фенольнокаучуковым клеем . Феникс в количестве 10 вес.Ъ по сухому остатку от общей массы состава. Стержни для образования изоляционной втулки прессовались при дав- 4р лении 100 МПа из порошка двуокиси титана, покрытого высушенным при +80 С клеем ВФ-2 в количестве 20 вес.Ъ по сухому остатку от общей массы состава. Части для подсоединения схемы якоря прессовались при давлении

100 МПа из медного порошка ПМС-1, покрытого высушенным при +80 С бакелитовым лаком ЛБС-1 в количестве 2 вес.Ъ по сухому остатку от общей массы состава. В технологическую обойму запрессовывались при давлении 200 МПа заглушка из меди, з атем заклапывллись элементы коллекторов с прокладками между ними (по четыре комплекта в обойме) и подпрессовывалнсь поочередно при давдении 200 Мпа, запрессовывалась вторая медная з аглушк а при давлении 200 МПа.

Обойма помещалась в цилиндрический паз предварительно нагретого до

200 С обогревателя и выдерживалась в нем в течение 15 мин, после чего из— влекалась из него, охлаждалась и распрессовывалась. Затем в коллекторах сверлилось центральное отверстие и фрезеровались межламельные промежутки.

Использование способа для изготовления коллекторов электрических машин обеспечивает по сравнению с из— вестными способами повышение надежности коллекторов с пластинами из порошковых композиций с полимерным

cB язующим 3 а счет исключени я вз аимного проникновения материалов элект— ропроводных и электроизолирующих элементов коллектора; упрощение технологии изготовления коллекторов за счет исключения необходимости в длительном использовании такого относи— тельно сложного оборудования, как гидравлический пресс, и исключения из техпроцесса использования прессформ; широкое использование коллекторов, из готавли ваемых полност ью бе з от ходным порошковым способом, при этом появляется возможность гибкого управлени я свойствами матери ал а колле кторных пластин для обеспечения необходимых потребительских и технологических свойств электрических машин таких как падение напряжения на коллекторнощеточном переходе, устойчивость по отношению к климатическим воздействи ям, возможность легкого присоединения пайкой концов якорной обмотки к колле кторным пластинам, рабочая часть которых выполнена из неметаллических композиций, возможность уменьшения габаритов предлагаемых коллекторов по сравнению с "известными, что снижает расход материалов и уменьшает габариты электрической машины.