Способ изготовления коллектора электрической машины

,110854 П Н 01 К 43 лгЯФ ;(Ъ /1ЯЩ,й(4, г;: ПИСАНИ Я БРЕТ ВТОРСНО л Агрегат Дюсин Б. И . коллектор 1960, еликобритани В 23 П.82(1) 9 КОЛЛЕКТО- ючающийнтов колТОВЛЕНИ ИНЫ, вк ие элемдГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) СПОСОБ ИЗГОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШраздельное прессован ектора, выполненных из порошковых композиций с полимерным связующим, их сборку в технологической обойме и последующую термофикацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности коллектора и упрощения технологического процесса его изготовления, элементы коллектора перед термофикацией Фиксируют с напряжением относительно друг друга путем эажатия между двумя заглушками из пластичного металла.с температурным коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала технологической обоймы, и в таком состоянии их термофицируют.Изобретение отеОсится к электротехнике, а именно к созданию способов производства малогабаритных коллекторов электрических машин.Известен способ изготовления коллектора электрической машины, заключающийся в опрессовывании в прессформе пластмассой коллекторных пластин, помещенных в технологическуюобойму 13,Из-за плохой адгезии пластмасс ме- Оханическая прочность коллектора, изготовленного по такому способу, обеспечивается за счет специальных выступов на коллекторных пластинах типа ласточкиного хвоста. Это увеличивает габариты коллектора. Крометого технология изготовления такихколлекторов сложна, поскольку онапредусматривает необходимость формования выступов на коллекторных пластинах для их закрепления в пластмассе. В ходе горячего прессования длительно используется такое сложноеоборудонание,как гидравлический пресс,что нежелательно при опрессовыванииколлекторных пластин пресс-материаЛом5с большими температурой и длительностьюю полимери з ации . Н а прессе сложно обеспечить плавный объем температуры, необходимый для предотвращения бурного газовыделения в прессматериале .Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ изготовления коллек -тора электрической машины, включающий раздельное прессование элементов 35коллектора, выполненных из порошковых композиций с полимерным связующим, их сборку в технологической обойме и последующую термофик ацию пут емгорячей подпрессовки 2 .40Согласно этому способу в ходе горячей подпрессовки происходит внедре -ние одного соединяемого элемента вдругой, что не имеет значения присоединении элементов из одинаковыхматериалов, но является недопустимым при соедпнении малогабаритныхэлементов коллектора из электроизоляционного и электропроводниковых материалов, поскольку в этом случае впроцессе использования коллекторавозможны либо электрический пробойизоляции коллектора на вал за счетвнедрения н нее электропроводного материала коллекторных пластин, либо образонание непроводящих участков на 55поверхности коллекторных пластин засчет внедрения в них материала электроизоляционного элемента коллектора,что снижает надежность коллектора.При этом элементы составного изделия 60присоединяются последовательно, икаждому присоединению предшествуеттермофикация очередного присоединяе -мого элемента, Это усложняет техно -У ОИЧЕСКИИ ОЦЕСС ИЗ ГОТОВЛЕНИЯ КОЛ -лектора н случае соединения болеечем двух элементов,Цел ью и з обретен и я я вл яют с я повышениее надежности коллектора и упрощение технологического процесса егоизготонления.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу изготовления коллектора электрической машины, включающему раздельное прессование элементов коллектора, выполненных изпорошковых композиций с полимернымсвязующим, их сборку в технологической обойме и последующую термофикацию, элементы коллекторапередтермофикацией фиксируют с напряжением относительно друг друга путем зажатия между двумя заглушками из пластичного материала с температурнымкоэффициентом линейного расширениябольшим, чем у материала технологи -ческой обоймы, и в таком состоянииих термофицируют,На чертеже изображен вариант технологической обоймы с помещенными внее 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 температу. рным коэффициантом линейного Расширения большим, чем у материала технологической обоймы 1, Для этого в.стальную обойму 1 запрессовывается с подачей двухстороннего давления одна из заглушек б, затем закладывается один из комплектов элементов коллектора (элементы 2, 3 и 4), которые подпрессовываются с подачей двухстороннего данления, 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 преднарительно 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 б уплотняет их и обеспечивает скрепление этих элементов друг с другом с напряжением за счет сил трения между поверхностями обоймы 1 и заглушек б.1 10 8540 Составитель М.КузнецоваРедактор 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, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППППатент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Поскольку подпрессовка осуществляется в холодном состоянии, то из-занизкой текучести материала элементовколлектора не происходит их взаимного внедрения, Наличие полимерного связующего в составе элементов коллектора обусловливает для них температурный коэффициент линейного расширения,существенно превышающий таковой длясталей. Материал заглушек выбираетсятаким образом, чтобы его температурный коэффициент линейного расширениятакже превосходил таковой для стали(например, используется медь),За счет превышения температурнымикоэффициентами линейного расширения 15помещенных в обойму элементов температурного коэффициента линейного расширения стальной обоймы в ходе термофикации происходит дополнительноеуплотнение элементов коллектора, апосле охлаждения обоймы облегчаетсяее распрессовка.Для малогабаритных коллекторовцелесообразно формовать в ходе прессования коллектора не изоляционнуювтулку, а стержень 3 с последующимсверлением отверстия, Это существенно упрощает оснастку,Для относительно крупных коллекторов отверстие во втулке может получаться в ходе прессования коллектора. З 0П р и м е р , Изготавливались цилиндрические коллекторы диаметром6,7 мм. Рабочие части коллекторовпрессовались при давлении 100 МПа изпорошка графита АГ,покрытого высушенным при +80 ОС фенольнокаучуковымклеем .Феникс в количестве 10 вес,%по сухому остатку от общей массы состава. Стержни для образования изоляционной втулки прессовались при давлении 100 МПа из порошка двуокиси титана, покрытого высушенным при +80 Склеем ВФв количестве 20 вес.Ф посухому остатку от общей массы состава. Части для подсоединения схемыякоря прессовались при давлении100 МПа из медного порошка ПМС, покрытого высушенным при +80 С бакелитовым лаком ЛБСв количестве 2 вес,%по сухому остатку от общей массысостава, В технологическую обойму запрессовывались при давлении 200 МПаз аглушка из меди, з атем заклапывллисьэлементы коллекторов с прокладкамимежду ними (по четыре комплекта вобойме) и подпрессовывалнсь поочередно при давдении 200 Мпа, запрессовывалась вторая мерная заглушка придавлении 200 МПа.Обойма помещалась в цилиндрическийпаз предварительно нагретого до200 С обогревателя и выдерживалась внем в течение 15 мин, после чего из -влекалась из него, охлаждалась и распрессовывалась, Затем в коллекторахсверлилось центральное отверстие ифрезеровались межламельные промежутки,Использование способа для изготовления коллекторов электрических машин обеспечивает по сравнению с известными способами повышение надежности коллекторов с пластинами изпорошковых композиций с полимернымсвязующим за счет исключения взаимного проникновения материалов элект -ропроводных и электроизолирующих элементов коллектора; упрощение технологии изготовления коллекторов засчет исключения необходимости в длительном использовании такого относительно сложного оборудования, какгидравлический пресс, и исключения изтехпроцесса использования прессФорм;широкое использование коллекторов,изготавливаемых полностью безотходным порошковым способом, при этом появляется возможность гибкого управления свойствами материала коллекторныхпластин для обеспечения необходимыхпотребительских и технологическихсвойств электрических машин такихкак падение напряжения на коллекторнощеточном переходе, устойчивость поотношению к климатическим воздействиям, возможность легкого присоединения пайкой концов якорной обмоткик коллекторным пластинам, рабочаячасть которых выполнена из неметаллических композиций, возможность уменьшения габаритов предлагаемых коллекторов по сравнению с "известными,что снижает расход материалов и уменьшает габариты электрической машины.