延長(zhǎng)電刷壽命“刷寶”

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1、長(zhǎng)期以來(lái)，直流電機(jī)、單相串激電機(jī)和小型三相交流發(fā)電機(jī)的國(guó)產(chǎn)電刷工作壽命較短，一直是困擾產(chǎn)品整體質(zhì)量的老問(wèn)題。以電動(dòng)工具為例，常常用不了幾十小時(shí)，電刷已經(jīng)磨穿了。電刷壽命短，還會(huì)造成一些嚴(yán)重的后果。比如，磨損下來(lái)的碳粉大量堆積在電機(jī)內(nèi)部，導(dǎo)致絕緣擊穿而燒毀電機(jī)。.Y7e6l/P#h5};J+L9e7]為此，國(guó)內(nèi)外的電機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)商在保證零部件制造與裝配質(zhì)量的同時(shí)，越來(lái)越注重選購(gòu)優(yōu)質(zhì)電刷與之配套。3],E4Z9c8~+V2x)q:]一般認(rèn)為，要想延長(zhǎng)電刷壽命，就應(yīng)當(dāng)提高其耐磨性。而電刷以石墨為主要成份，質(zhì)地十分松軟，極易磨損。常規(guī)的做法是，用導(dǎo)電性

2、能良好的金屬粉末作為充填物，摻入電刷中，以增加電刷的硬度并相應(yīng)提高其耐磨性。(b4Z8z#k5c　　我們知道，無(wú)論是直流電機(jī)、單相串激電機(jī)，還是小型三相交流發(fā)電機(jī)，為了降低功耗，它們的換向器(滑環(huán))幾乎都是由純銅或銅銀合金制作。銅與銅銀合金的材質(zhì)較軟，如果配置摻入大量金屬顆粒的電刷，那么，電刷就會(huì)起到一種細(xì)粒砂輪的作用，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不停地對(duì)換向器(滑環(huán))進(jìn)行磨削。電刷內(nèi)的金屬顆粒含量越高，電刷的質(zhì)地就越硬，當(dāng)然耐磨性也越好，同時(shí)，對(duì)換向器(滑環(huán))的磨削作用也就越顯著。在這種情況下，電刷尚未消耗完，換向器(滑環(huán))已被磨穿了，整臺(tái)電機(jī)也就隨

3、之報(bào)廢。-c4N*b,]2i3:k5t　　還有人在提高換向器(滑環(huán))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純銅或銀銅合金。然而在常溫下沒(méi)有一種合金材料的電導(dǎo)率能與純銅相比，包括銀銅合金也是如此。幾乎所有的金屬，隨著其合金元素含量的增加，導(dǎo)電性能將會(huì)急劇變壞。換向器(滑環(huán))無(wú)疑成了一個(gè)電熱器，這對(duì)整機(jī)是極其有害的。;g1V#A4u)}:]:L　　另一種方法，對(duì)換向器(滑環(huán))進(jìn)行表面硬化處理，如冷作硬化或在換向器(滑環(huán))表面電鍍一層高硬度薄膜，但效果也不理想。首先，冷作硬化的作用十分有限。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦條件下，換向器(

4、滑環(huán))表面的溫度會(huì)迅速上升并穩(wěn)定在較高的水平上，這就使得冷作硬化所產(chǎn)生的晶?；兣c晶格歪扭現(xiàn)象，很快會(huì)由于再結(jié)晶而受到消除，從而導(dǎo)致表面硬度回復(fù)到原始狀態(tài)。表面電鍍的鍍層必然是導(dǎo)體。如前所述，正因?yàn)樵撳儗訄?jiān)硬，它的電導(dǎo)率肯定遠(yuǎn)遜于換向器(滑環(huán))本體金屬。由于存在著顯著的電位差異，本體金屬與這層鍍膜形成了一個(gè)原電池組。在較高的界面溫度下，電刷內(nèi)的碳元素與大氣中的微量水分生成碳酸氣，加上懸浮在大氣中的硫、磷等化合物，就成為極佳的電解質(zhì)，在短時(shí)間內(nèi)可使這層硬膜失效并且剝落。:f??X*g'^6{$

5、1[　　在長(zhǎng)期的研究與實(shí)踐中，我們認(rèn)識(shí)到，要想有

6、效地延長(zhǎng)電刷壽命，必須拋棄常規(guī)做法，創(chuàng)出一條新的路子。%w3X+X7b0C%?　　在一般情況下，材料的耐磨性確實(shí)與其表面硬度有關(guān)，然而也取決于材料本身的摩擦系數(shù)。不同的材料，它們的摩擦系數(shù)也不同。如果這些材料的形狀、表面粗糙度、摩擦速度及正壓力全都一樣，由于摩擦系數(shù)的差異，它們的摩擦力及材料磨損情況也會(huì)表現(xiàn)出明顯的不同。毫無(wú)疑問(wèn)，摩擦系數(shù)越小，摩擦力及材料磨損也越小。'~;F+I8M!T2B　　我們把換向器(滑環(huán))與電刷看成是一對(duì)摩擦副，首先應(yīng)該確保換向器(滑環(huán))不受或少受磨損。在此前題下，要求電刷有較高的電導(dǎo)率。從現(xiàn)有技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平看，能

7、做到這點(diǎn)，非石墨型電刷莫屬。但石墨電刷的最大缺點(diǎn)是，材質(zhì)過(guò)于松軟，摩擦系數(shù)也嫌大。無(wú)論是燒結(jié)型電刷還是壓鑄型電刷，都存在這類(lèi)問(wèn)題。??d.N,O;{2`1P　　國(guó)產(chǎn)電刷的主要原料石墨的純度普遍不高，含有多種雜質(zhì)，成品的密度也很不均勻，即使是同一批電刷，其密度也存在著明顯的差異，總體質(zhì)量與國(guó)外先進(jìn)水平差距頗大。經(jīng)過(guò)多年的努力，我們立足于國(guó)產(chǎn)電刷現(xiàn)有水平，開(kāi)發(fā)成功了用于提高電刷綜合性能的新型材料及其工藝——“刷寶”。多種試驗(yàn)證明，它能大大延長(zhǎng)電刷壽命，保護(hù)換向器(滑環(huán))不被磨損，還能明顯改善直流電機(jī)與單相串激電機(jī)的無(wú)線(xiàn)電干擾特性。0a!;c%

8、U*}2b6e9n　　由于“刷寶”可使電刷壽命延長(zhǎng)近10倍，所以，若用于吸塵器或新型全自動(dòng)滾筒式洗衣機(jī)等產(chǎn)品，可做到終身不需更換電刷。價(jià)格還不到普通進(jìn)口貨的一半。6g"r'~:}'^%j)X,I(x*h　　“刷寶”究竟是如何延長(zhǎng)電刷壽命的呢?我們知道，摩擦可分為干摩擦和潤(rùn)滑摩擦等幾種情況。大家都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，一輛從來(lái)沒(méi)有加過(guò)油的自行車(chē)，騎起來(lái)必定十分費(fèi)力。但是，如果你加上一點(diǎn)潤(rùn)滑油，這輛車(chē)立刻就會(huì)變得輕快了。能否在換向器(滑環(huán))與電刷之間也加上一點(diǎn)潤(rùn)滑劑?不少人做過(guò)各種嘗試。比如，在換向器與電刷的摩擦面上涂一層潤(rùn)滑脂，可是一通電，立即就會(huì)竄

9、出火光和濃煙。換上二硫化鉬或其它自潤(rùn)滑材料，效果也很糟，不是造成傳導(dǎo)不良，就是產(chǎn)生機(jī)械故障。還有人使用磷酸溶液浸漬電刷。但是一受潮，電機(jī)就出現(xiàn)粘滯現(xiàn)象，輕者停止運(yùn)轉(zhuǎn)，重者機(jī)器燒毀