专利名称：一种换向器用加强环的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电机换向器用加强环的制造方法。
背景技术：
换向器是制造电机的关键部件，而加强环是换向器的重要组成部分，对换向器的质量起决定性作用。
早期的换向器上没有加强环，由换向片和云母片相间排列而成，其整体强度较差，容易变形，报废率高，难以承受所产生的巨大离心力，不能满足用户的要求。为增强其强度，以满足电机在高速、高温运行下的要求，减少电刷跳动及换向片的飞片或跳片现象，中国专利99103798.7 “一种换向器”、中国专利99248770.6“一种加固换向器”、中国专利95194961.6“一种改进的转换开关固定系统以及这种系统的制造方法”、中国专利94190034.7“一种具有翼状铜薄片的电动机的集流环及加强环”分别公开了采用钢质加强环、无纬玻璃纤维带加强环或陶瓷绝缘体加强环、绕制的玻璃纤维或其他的环、金属紧固环等来改善换向器的结构。其中，就金属型加强环来说，由于其为导电体，不能直接和外面的导体接触，必须另外连接一个绝缘体装置才能和导体接触，而且金属加强环作为导电体还易造成片与片之间击穿断路，再者由于其存在热变形量大等缺点而使其片间耐电压性能差，因而影响换向器的使用性能。可见，从整体综合性能来看，以由绝缘材料制成的加强环为佳。但遗憾的是，上述专利中并没公开具体的制造方法，因而并不能从中得知如何获得强度及耐温性能俱佳的绝缘材料型加强环。
为此，本发明人在进行了大量研究和反复试验的基础上，于2002年申请了申请号为02112020.X的“一种换向器用高强度加强环的制造方法”，其公开的具体方法如下配方以重量称重1.选用稀释的F51环氧树脂为原料，再加液体状的304固化剂60-80％，充分搅拌制成加强环树脂；2.选用E27/3无碱纱为原料，浸泡在绕环机上加有50-70％加强环树脂的槽中，经绕环机自动将涂有加强环树脂的无碱纱绕成片子棒，再将绕好的片子棒放入烘箱3-12小时，温度控制在80-300℃；3.将烘干的片子棒从烘箱中拿出，冷却后，用机械加工设备公斤/厘米2面加工磨光，然后松开片子棒，将制得的加强环取出。用此方法制成的高强度加强环，耐高温可达到300℃，抗拉强度高达到40-80MPa，而且绝缘强度高，抗老化，同时又耐低温，放置在换向器的轴向上，与填充料、换向片、云母片浇注成整体的换向器，增加了换向器的机械强度，大幅度提高其质量和寿命。但是，本发明人在实际生产中发现，采用该方法生产加强环仍存在一些不足一是产品本身的抗拉强度仅为40～80公斤/厘米2、耐高温性能仅为300℃以下，均有待进一步提高，二是采用片子棒为模具在生产过程中存在工艺烦琐、不便操作、生产效率低的缺陷，不能适应批量生产的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是开发一种换向器用加强环的制造方法，以获得抗拉强度和耐高温性能得到改善的加强环，并且使工艺得到简化以适应大批量生产的要求。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该种换向器用加强环的制造方法，其特征在于包括以下步骤a、配制树脂母液以F46环氧树脂和504固化剂为原料，按二者的重量比为1∶0.7～0.8称重，混合后充分搅拌均匀待用；b、以树脂母液与无碱玻璃纱总重为1计，称取0.65～0.72的无碱玻璃纱，将无碱玻璃纱浸入树脂母液中；c、在绕纱机上将浸透了树脂母液的无碱玻璃纱绕制在作为模具使用的钢棒上，再将绕好的钢棒放入烘箱，在180～240℃条件下烘4～8小时；d、将烘干的钢棒从烘箱中取出冷却，修圆外表面，然后将由无碱玻璃纱和固化树脂构成的空心管从钢棒上取出；e、用切割设备将所述空心管切割成加强环毛坯，然后在滚桶中去毛刺。
f、将去毛刺后的加强环在烘箱中于200～280℃条件下烘焙6～8小时，以使树脂的固化更为完全，确保产品具有足够的强度和耐高温性能。
所述树脂母液中还可掺入活性稀释剂501，活性稀释剂501的加入量为F46环氧树脂重量的15％以下。
本发明方法制成的加强环既可嵌在换向器内使用，以增强换向器的机械强度，也可直接套在换向器外来达到同样的增强效果，至于具体是采用嵌在换向器内使用的方式还是直接套在换向器外使用的方式，需根据换向器的大小及结构等因素而定。
与现有技术相比，本发明的优点在于1、在保持原有产品绝缘强度高、高电介、抗老化性能好、耐低温等特点的同时，产品的强度和耐高温性能显著提高，本方法制成的加强环可耐高达280～350℃高温，抗拉强度高达800～1200MPa，把这种加强环套在电机换向器外或放置在换向器内，能大大增加换向器的机械强度，大幅度提高换向器的质量和使用寿命。2、本发明采用钢棒作为模具，省去了套、取薄片的烦琐步骤，大大简化了操作，提高了生产效率，有利于大批量生产。3、切割操作是对已经从模具上取下的空心管进行，而不是先切割再从模具上取下加强环，故无需准确定位，也不用担心损坏模具，从而大大降低了切割的难度。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例a、配制树脂母液以F46环氧树脂和504固化剂为原料，按二者的重量比为1∶0.7～0.8称重，混合后，充分搅拌均匀并倒入绕环机中待用。在配制树脂母液时，若环境温度过低，可适当加热或添加少量活性稀释剂如501等以调节树脂体系的粘度，活性稀释剂的添加量通常为F46环氧树脂重量的15％以下。
b、以树脂母液与无碱玻璃纱总重为1计，称取0.65～0.72的无碱玻璃纱，将无碱玻璃纱浸入树脂母液中；c、准备好作为模具使用的钢棒，该钢棒两端加工有螺纹并螺接有螺母，在绕纱机上将浸透了树脂母液的无碱玻璃纱绕制在钢棒的两螺母之间，再将绕好的钢棒放入烘箱，在180～240℃条件下烘4～8小时。
d、将烘干的钢棒从烘箱中取出冷却，上车床车圆外表面，然后旋下螺母，将由无碱玻璃纱和固化树脂构成的空心管从钢棒上取出；e、上车床切割或用切割机将所述空心管切割成加强环毛坯，然后进滚桶去毛刺。
f、把去毛刺后的加强环在烘箱中于200～280℃条件下烘焙6～8小时即可。
权利要求
1.一种换向器用加强环的制造方法，其特征在于包括以下步骤a、配制树脂母液以F46环氧树脂和504固化剂为原料，按二者的重量比为1∶0.7～0.8称重，混合后充分搅拌均匀待用；b、以树脂母液与无碱玻璃纱总重为1计，称取0.65～0.72的无碱玻璃纱，将无碱玻璃纱浸入树脂母液中；c、在绕纱机上将浸透了树脂母液的无碱玻璃纱绕制在作为模具使用的钢棒上，再将绕好的钢棒放入烘箱，在180～240℃条件下烘4～8小时；d、将烘干的钢棒从烘箱中取出冷却，修圆外表面，然后将由无碱玻璃纱和固化树脂构成的空心管从钢棒上取出；e、用切割设备将所述空心管切割成加强环毛坯，然后去毛刺。f、将去毛刺后的加强环在烘箱中于200～280℃条件下烘焙6～8小时。
2.根据权利要求1所述的加强环的制造方法，其特征在于所述树脂母液中还掺有活性稀释剂，活性稀释剂的加入量为F46环氧树脂重量的15％以下。
3.根据权利要求2所述的加强环的制造方法，其特征在于所述活性稀释剂为稀释剂501。
全文摘要
本发明公开了一种换向器用加强环的制造方法，其特征在于包括以下步骤a、以F46环氧树脂和504固化剂按重量比为1∶0.7～0.8配制树脂母液；b、将无碱玻璃纱浸入树脂母液中；c、将浸透了树脂母液的无碱玻璃纱绕制在钢棒上，然后在烘箱中于180～240℃条件下烘4～8小时；d、将烘干的钢棒从烘箱中取出冷却，修圆外表面，然后将由无碱玻璃纱和固化树脂构成的空心管从钢棒上取出；e、切割成加强环毛坯，去毛刺。还可再进烘箱于200～280℃条件下烘焙6～8小时。本法所制加强环，可耐高达350℃高温，抗拉强度高达800～1200MPa；且生产工艺简单、易操作，适合大批量生产。产品用于换向器，可大幅度提高换向器的质量和使用寿命。
文档编号B29C73/00GK1640652SQ200510023210
公开日2005年7月20日 申请日期2005年1月10日 优先权日2005年1月10日
发明者孙马玉 申请人:孙马玉