Способ изготовления коллекторов электрических машин на пластмассе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 R 43/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР } Ц Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

: с Ч

: „. г Г ; "ф,", Е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС (21) 4697397/07 (22) 29.05,89 (46) 15,08.92. Бюл, 1Ф 30 (71) Научно-исследовательский проектноконструкторский институт электрических машин постоянного тока Прокопьевского завода "Электромашина" (72) И.В. Кашинский (56) Фиш А.Я., Тарнапольский Ю,М. и др.

Коллекторы электрических машин на пластмассе..М.: Госэнергоиздат, 1963, с, 113-115, 146-148, 163. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОР0В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН НА ПЛАСТМАССЕ (57) Использование: электромашиностроение, технология изготовления электрических машин, в частности одного из их

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическим машинам постоянного тока.

Коллектор является одним из основнйх узлов электрических машин, работающих в . тяжелых теплонагруженных условиях, обеспечивающих коммутацию и токосьем.

Основными требованиями, предъявляемыми r, конструкции коллектора. являются обеспечение механической прочности и сохранение геометрической формы контакт-. ной поверхности. От состоянйя контактной поверхности зависит устойчивая работа щеточного аппарата и всей машины.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления коллектора электрической машины на пластмассе, заключающийся в том, что собранный пакет из медных пластин и изолирующих прокладок за и ресс о вы вается в сборочном кольце, „„.Я2„„1755349 А1 узлов-коллекторов, позволяющая исключить деформацию их рабочей поверхности в рабочем состоянии, что повышает каче=тво коллекторов. Сущность изобретения: комппехт коллекторных пластин собирают и 3апрессовывают в сборочном кольце, затем опрессовывают пластмассой, затем выпрессовывают коллектор из кольца и нагревают последнее. После этого коллектор повторно запрессовывают в нагретое сборочное коль- цо и осуществляют термообработку, Температуру нагрева сборочного кольца выбирают расчетным путем, исходя из условия обеспечения оптимальной величины удельного давления между коллекторными пластинами в готовом коллекторе, что снижает нагрузку на пластмассовый корпус и предотвращает искажение формы коллектора. 4 ил. обеспечивающем арочный распор и удельное давление между пластинами, а затем в пакет запрессовывают пластмассу и подвергают термообработке, Однако практика эксплуатации коллекторов на пластмассе показывает, что при изготовлении не удается обеспечить полной гарантии предьявляемых требований к коллектору. Арочный распор и давление между пластинами, заданные расчетным путем, необходимые в готовом коллекторе, как правило, завышены. При нагревании такого коллектора нагрузка на пластмассу увеличивается, геометрическая форма контактной поверхности нарушается. При дальнейшем нагревании, например, окунанием коллектора в ванну для пайки, пластмасса не выдерживает тепловой нагрузки, появляются трещины.

1755349

30

Причинами завышенного арочного распора являются следующие.

Применяемый материал для изолирующих прокладок допускает усадку не более

10, практически усадка может колебаться от 1 до 10 . Собранный пакет коллектора, с применением изолирующих прокладок, имеющих различную величину усадки, однократно спрессованный в холодном состоянии в сборочном кольце, будет иметь разли гную по величине остаточную усадку изолирующих прокладок. Остаточная усадка будет зависеть от величины усадки 1 сходното материала. При опрессовке нагретого пакета коллектора пластмассой связывающая смола под давлениеМ затекает между коллекторными пластинами, и чем выше текучесть пластмассы, тем больше ее затекание. Затеканию смолы между пластинами также способствует отклонение фактического угла коллекторной пластины от расчетного. После термообработки смола запекается, давление между пластинами увеличивается, Целью изобретения является повышение качества коллекторов путем исключе- ния искажения его формы, обеспечения оптимальной величины удельного давления между коллекторными пластинами в готовом коллекторе, Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления коллекторов электрических машин на пластмассе, согласно которому собирают и запрессовывают комплект коллекторных пластин в сборочное кольцо, опрессовывают его пластмассой и термообрабатывают, коллектор перед термообработкой выпрессовывают из сборочного кольца, последнее нагревают и повторно эапрессовывают холодный коллектор в сборочное кольцо, а затем нагревают. При нагревании коллекторные пластины, увеличиваясь по толщине, сдавливают изоляционные прокладки, обеспечивая дополнительную усадку, Величина усадки пропорциональна линейному расширению толщины коллекторной пластины и остаточной усадке изоляционной прокладки. Сдавливание происходит вследствие того, что холодный коллектор эапрессован в нагретое кольцо, диаметр которого не увеличивается.

При охлаждении пластина принимает первоначальные размеры, а между пластиной и прокладкой образуется своего рода

"податливая зона". При последующем нагревании (например, в работающей машине) коллекторная. пластина; расширяясь rio толщине, занимает "податливую зону" при оптимальном удельном давлении между пластинами. Регулируя температуру нагрева сборочного кольца и коллектора (примерно в пределах 100-200 С), можно расчетным путем добиться необходимой величины удельного давления между пластинами в готовом коллекторе, снизить нагрузку на пластмассовый корпус, тем самым сохранить форму коллектора при нагревании.

Предлагаемый способ изготовления коллектора на пластмассе реализован следующим образом.

Запрессованный пакет коллектора пластмассой извлекают иэ пресс-формы и охлаждают, Коллектор выпрессовывают из сборочного кольца. Сборочное кольцо нагревают. Коллектор помещают в горячее кольцо (запрессовывает), Помещают коллектор в печь (можно сочетать с термообработкой). Извлекают из печи, распрессовывают иэ кольца, Для сравнения одного иэ основных требований сохранения геометрической формы скользящей поверхности коллектора в нагретом состоянии проведена следующая работа, За основу был взят коллекторФ =- 80 мм, К= 72 пласт. Пластмасса Аà — 48, Коллекторы изготавливались по существующей технологии и предлагаемому способу, Готовый коллектор закреплялся на вращающийся вал n = 700 об/мин, а контактная поверхность обрабатывалась до радиального биения 0,001 — 0,003 мм, На расстоянии

0,02-0,05 мм от вращающегося коллектора устанавливается датчик, который посылал импульс на прибор, а затем на экран осциллографа поступала развертка рабочей поверхности коллектора. Для сравнения радиальной величины биения коллектора на одну из пластин коллектора наклеивалась фольга толщиной 0,007 мм, которая отчетливо выступала над поверхностью пластин, являясь тарировкой.

На фиг. 1 представлена развертка поверхности коллектора, изготовленного по известной технологии, в холодном состоянии (радиальное биение 0,001 мм); на фиг.

2 — тот же коллектор, нагретый до t = 100—

110 С (радиальное биение увеличилось до

0,013 мм); на фиг, 3 — развертка коллектора в холодном состоянии, изготовленного предлагаемым способом (радиальное биение 0,002 мм); на фиг. 4 — тот же коллектор, нагретый до t = 100 — 110 С (радиальное биение 0,003 мм), Сравнивая фиг, 2 — развертка в нагретом состоянии по известной технологии и фиг. 4 — по предлагаемому способу, видно, что у последнего скользящая поверхность в на1755349

Физ. 2

Составитель И. Кашинский

Техред М.Моргентал Корректор И. Шулла

Редактор Е, Копча

Заказ 2897 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

173035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 гретом состоянии практически не изменилась.

Исп6льзование предлагаемого способа позволяет избежать деформации рабочей поверхности коллектора в нагретом состоянии, что положительно сказывается на работе машины.

Ф о р мул а изобретен ия

Способ изготовления коллекторов электрических машин на пластмассе, согласно которому собирают и запрессовывают комплект коллекторных пластин в сборочном кольце, опрессовывают его пластмассой и термообрабатывают, отличающийся тем, что, с целью повышения качества коллекторов путем исключения искажения их

5 формы благодаря обеспечению оптимальной величины удельного давления между коллекторными пластинами. после опрессовки пластмассой и перед термообработкой коллектор выпрессовывают иэ

10 сборочного кольца, нагревают последнее и повторно эапрессовывают коллектор в сборочное кольцо.