一种注油式碳刷及碳刷电机的制作方法

本实用新型涉及机电技术领域，具体而言，涉及一种注油式碳刷及碳刷电机。

背景技术：

碳刷又叫碳刷，其作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属石墨。碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。应定期维护更换，并清理积碳。碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引出。体积有大有小。碳刷作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。目前碳刷在使用过程中，由于不断产生摩擦，碳刷磨损后需要频繁更换碳刷，且碳刷在换向时产生火花也会带来安全风险，因此在使用碳刷电机过程中存频繁拆卸更换碳刷和安全风险等问题，给使用人员带来了诸多不便，还威胁着人员的安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种注油式碳刷，其能够自动完成油脂注入，减少碳刷的摩擦，并使与碳刷接触的换向器或转子表面形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜。

本实用新型的另一目的在于提供一种碳刷电机，其能够减少碳刷的摩擦，避免频繁拆卸电机更换碳刷；其还能使与碳刷接触的换向器或转子表面形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜，防止碳刷在换向时产生火花带来安全风险。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种注油式碳刷，包括刷体和注油机构，刷体上开设有注油孔，注油孔一端连通到刷体的摩擦面，另一端连接到注油机构。

在本实用新型的一些实施例中，上述注油机构包括油槽和注油管路，注油管一端连通油槽，另一端伸入到注油孔内。

在本实用新型的一些实施例中，上述油槽内设置有隔离板，隔离板能沿油槽内壁自由滑动，隔离板将油槽分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室内设置有弹簧，弹簧一端连接油槽，另一端连接隔离板，第二腔室用于盛装油液。

在本实用新型的一些实施例中，上述隔离板与油槽内壁之间设置有密封结构，密封结构包括多个密封圈。

在本实用新型的一些实施例中，上述隔离板侧面上开设有多个凹槽，多个密封圈分别一一对应设置在凹槽内。

在本实用新型的一些实施例中，上述密封圈为o型密封圈或v型密封圈。

在本实用新型的一些实施例中，上述注油管路与第二腔室连通，注油管路与第二腔室之间设置有控制阀。

在本实用新型的一些实施例中，上述控制阀连接有能控制控制阀启闭的控制单元，控制单元连接有控制开关。

第二方面，本申请实施例提供一种碳刷电机，包括转子、定子、壳体和上述注油式碳刷，转子设置在壳体内，定子套设在转子上，刷体紧贴转子连接，注油机构能对碳刷与转子靠近的接触面进行浸油处理。

在本实用新型的一些实施例中，上述刷体位于转子一侧开设有弧槽，弧槽与注油孔连通。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型提供一种注油式碳刷，其包括刷体和注油机构。刷体把电机运行所需要的转子电流，通过与滑环上的连接片导入转子线圈。在直流电机中，它担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向(整流)的任务。刷体上开设有注油孔，碳刷注油孔一端连通到碳刷刷体的摩擦面，另一端连接到注油机构。注油孔可以将油脂注入碳刷与转子或换向器的接触面，使与碳刷接触的换向器或转子表面形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜，该氧化膜可以防止刷体与换向器或转子之间产生火花，引起电机安全问题。其中，与注油孔连接的注油机构可以为注油孔不断提供油脂。

本实用新型还提供一种碳刷电机，其包括转子、定子、壳体和两个上述注油式碳刷。上述转子与定子用来实现电能与机械能和机械能与电能的转换，壳体作为保护载体，可以对碳刷电机内部结构进行保护。转子设置在壳体内，定子套设在转子上，刷体紧贴转子连接，注油机构能对碳刷与转子靠近的接触面进行浸油处理。该碳刷电机能够减少碳刷的摩擦，避免频繁拆卸电机更换碳刷；其还能使与碳刷接触的换向器或转子表面形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜，防止碳刷在换向时产生火花带来安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中注油结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中刷体的正面斜视图；

图4为本实用新型实施例中刷体的背面斜视图；

图5为本实用新型实施例的控制结构方框图。

图标：1-壳体，2-定子，3-刷体，4-注油管路，5-注油结构，6-控制开关，7-注油孔，8-机座，9-控制阀，10-第二腔室，11-油槽，12-弹簧，13-第一腔室，14-弧槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1所示为本实用新型实施例的结构示意图，本实施例提供一种注油式碳刷，其包括刷体3和注油机构。刷体3把电机运行所需要的转子电流，通过与滑环上的连接片导入转子线圈。在直流电机中，它担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向(整流)的任务。刷体3上开设有注油孔7，碳刷注油孔7一端连通到碳刷刷体3的摩擦面，另一端连接到注油机构。注油孔7可以将油脂注入碳刷与转子或换向器的接触面，使与碳刷接触的换向器或转子表面形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜，该氧化膜可以防止刷体3与换向器或转子之间产生火花，引起电机安全问题。其中，与注油孔7连接的注油机构可以为注油孔7不断提供油脂。

请参照图1，在本实施例的一些实施方式中，上述注油机构包括油槽11和注油管路4，注油管路4一端连通油槽11，另一端伸入到注油孔7内。油槽11用于存储油脂，避免频繁的拆卸壳体1为注油孔7注油，注油管路4伸入到注油孔7，通过注油孔7为与碳刷连接的换向器或转子提供油脂。

请参照图2，在本实施例的一些实施方式中，上述油槽11内设置有隔离板，隔离板能沿油槽11内壁自由滑动，隔离板将油槽11分隔为第一腔室13和第二腔室10，第一腔室13内设置有弹簧12，弹簧12一端连接油槽11，另一端连接隔离板，第二腔室10内设置有油液。其中，隔离板将油槽11隔离为第一腔室13和第二腔室10，第一腔室13作为弹簧12存储腔，为弹簧12提供一个存储势能的场所。第一腔室13作为油脂存储腔，为油脂提供一个存储场所，方便直接向注油管路4注入油脂。

在本实施例中，上述弹簧12处于压缩状态，通过弹簧12将弹性势能转化为隔离板的动能，使隔离板沿着油槽11内壁向下滑动，隔离板推动第二腔室10内的油脂进入注油管路4。

进一步的，上述第二腔室10底部为锥形漏斗结构(图中未标出)，注油管设置在漏斗结构底部，这种采用漏斗型的结构可以增加油槽11与注油管路4接触点的压力，便于油脂进入注油管路4。

请参照图2，在本实施例的一些实施方式中，上述隔离板与油槽11内壁之间设置有密封结构，密封结构包括多个密封圈(图中未示出)。密封结构主要用于对第二腔室10内的油脂进行密封保护，防止油脂进入第一腔室13内。其中，密封圈为密封结构主体，能够在隔离板沿油槽11内壁滑动过程中，起到很好的密封作用。

需要说明的是，本实施例包括至少一个密封圈，增加密封圈的个数可以增强密封效果，但是同时也会影响隔离板的滑动。因此，在本实施例中根据油槽11与隔离板的摩擦系数和实际密封需要，选用三个密封圈作为密封结构。

同样的，在其他实施例中，本实用新型可选用其它的密封结构，例如端面密封、机械密封等结构，都适用于本实用新型。

请参照图2，在本实施的一些实施方式中，上述隔离板侧面上开设有多个凹槽(图中未示出)，多个密封圈分别一一对应设置在凹槽内。在本实施例中，有上述密封圈个数可知隔离板上开设有三个凹槽，凹槽主要用于置放密封圈，防止密封圈打滑。同时，凹槽增大了密封圈与隔离板的接触面积，在一定程度上增加了密封效果。

进一步的，上述密封圈为o型密封圈或v型密封圈。根据凹槽的具体形状可选用o型密封圈和v型密封圈。若凹槽为圆形结构，则选用o型密封圈，若凹槽形状为v型则选用v型密封圈。

在本实施例中，由于o型密封圈具有结构紧凑、尺寸小，适用于低压环境等特点，由此选用o型密封圈。在弹簧12推力作用下，液体产生一个反作用力，液体分子与金属表面互相作用，油液中所含的极性分子在金属表面上紧密而整齐的排列。沿滑移面与o型密封圈间形成一个强固的边界层油膜，并且对滑移面产生极大的附着力。这层油膜始终存在于密封件和往复运动面之间，起着一定的密封作用，同时对运动密封面的润滑时非常重要的。

在本实施例的一些实施中，上述注油管路4与第二腔室10连通，注油管路4与第二腔室10之间设置有控制阀9。控制阀9可以控制开启油脂注入或关闭油脂注入，油脂的注入通过控制阀9控制，使油脂的注入可以得到控制，防止油脂注入过多，发生溢出等情况。

请参照图5，控制阀9连接有能控制控制阀9启闭的控制单元，控制单元连接有控制开关6。控制单元用于控制控制阀9的启闭，在本实施例中，工作人员通过开启控制开关6发送指令到控制单元，控制单元根据指令开启控制阀9，控制阀9开启油脂注入注油管路4，并通过注油管路4进入注油孔7。本实施例中，控制单元选用一种微控制器，微控制器带有时钟模块，因此在控制阀9开启后，时钟模块开始计时，计时完成后微控制器控制控制阀9关闭。以控制注油时间，来控制注油量，保证注油量在合理范围内。需要说明的是，在其它实施例中，上述控制单元还可以选用plc等带有控制动能的控制器。

请参照图5，进一步的，在本实施例的一些实施方式中，上述控制单元还连接有油量传感器，该油量传感器可检测到第二腔室10内的油脂量，并将油脂水平高度测量信息传送到控制单元。同样的，上述控制单元还连接有油量显示器，具体为一种油量显示屏。控制单元将油量信息处理后，通过油量显示屏显示出来。工作人员可根据油量显示屏中显示的油脂情况，判断是否需要更换注油结构5或为注油结构5重新注油。

需要说明的是，在本实施例中的上述油量传感器具体为一种油位传感器，该油位传感器原理是利用油脂进入容器后引起传感器壳体1和感应电极之间电容量的变化，并将此变化转变为电流变化而检测油在容器内位置(高度)的零件。这种油位传感器不会对油槽11造成影响，同时具有量程自断功能，用户可通过按键重新校准。同时，上述油位传感器稳定性好，安全级别为防爆级，可保证整个结构的安全性。因此，这是一种非常使用于本实施例的油量检测装置。

请参照图1，本实施例还提供一种碳刷电机，其包括转子、定子2、壳体1和两个上述注油式碳刷。上述转子与定子2用来实现电能与机械能和机械能与电能的转换。上述壳体1设置在机座8上，作为保护载体，可以对碳刷电机内部结构进行保护。转子设置在壳体1内，定子2套设在转子上，刷体3紧贴转子连接，注油机构能对碳刷与转子靠近的接触面进行浸油处理。该碳刷电机能够减少碳刷的摩擦，避免频繁拆卸电机更换碳刷。其还能使与碳刷接触的换向器或转子表面形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜，防止碳刷在换向时产生火花带来安全风险。

在本实施例的一些实施方式中，上述刷体3位于转子一侧开设有弧槽14，弧槽14与注油孔7连通。弧槽14的设置可以进一步的增大注油孔7与转子或转向器的接触面积，使浸油面积增大，浸油效果更好。

在使用时，工作人员根据实际电机使用时间，确认开启注油。首先打开控制开关6中的“开启”，使控制单元接受到开启指令，控制单元根据逻辑判断后控制控制阀9开启。此时注油机构中的弹簧12在弹性势能作用下推动隔离板向下滑动，隔离板作用压挤出油脂，使油脂进入注油管路4。进入注油管路4的油脂再进人注油孔7，在注油孔7内的油脂进入刷体3与转子的接触面，使与碳刷接触的转子表面形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜，该氧化膜可以防止刷体3与换向器或转子之间产生火花，引起电机安全问题。在注入孔注入油脂过程中，油脂进入弧槽14，可以增大浸油面积，进一步增强浸油效果。由于控制单元带有计时功能，因此在计时结束后控制单元控制控制阀9自动关闭，完成工作。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。