一种卡车起动电机用碳刷及其制造方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种卡车起动电机用碳刷及其制造方法和应用，该碳刷以至少含碳作为碳刷主体的一种成分，该碳刷的主体成分为石墨粉、电解铜粉、固体润滑剂及粘结剂，所述的碳刷中含有磷酸；该碳刷为双层压制结构。本发明专利技术所述的卡车起动电机用碳刷，在制备一阶段胶质粉时加入一定量磷酸，有利于在电机换向器表面形成均匀的润滑膜，通过润滑膜的自润滑作用，可以提高电刷的使用寿命；采用双层压制结构，且两层的铜含量不同，通过高含铜层的导电性保证碳刷高导电率；通过低含铜层的低含铜量降低了碳刷工作时的火花，且通过该低含铜层的耐磨性保证了碳刷的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机用碳刷，尤其涉及一种卡车起动电机用碳刷及其制造方法和应用。
技术介绍
大功率卡车起动电机工作时转速要求在30000rpm以上，工作电流要求在700A以 上，从而要求电刷能够承受350A/cm2以上的电流密度，且使用寿命在4万次以上。传统的 单层结构碳刷虽然在电流密度上可以满足使用要求，但由于碳刷中的铜含量太高，电机工 作时，产生的火花较大，因此碳刷的寿命无法满足使用要求。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术正是为了克服上述不足，所要解决的技术问题是提供一种新的 卡车起动电机用碳刷，以解决碳刷使用时产生的火花问题，不仅能够满足电机工作要求的 电流密度，也能提高碳刷的使用寿命。本专利技术还要解决的技术问题是提供上述卡车起动电机用碳刷的制造方法。技术方案为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下一种卡车起动电机用碳刷，以至少含碳作为碳刷主体的一种成分，所述的碳刷中含有磷酸。所述磷酸的含量优选为1 10质量％，进一步优选为4 7质量％，以干粉总质量为基准。所述的碳刷主体成分为石墨粉、电解铜粉、固体润滑剂及粘结剂。所述的碳刷为双层压制结构。所述的双层压制结构的双层含铜量不同，其中，高含铜层含铜量> 55%,低含铜层 含铜量< 30%。所述双层压制结构采用以下方法制成将石墨粉、粘结剂、磷酸及溶剂制得一阶段 胶质粉，将该一阶段胶质粉、电解铜粉及固体润滑剂三者进行混合，分别制得压粉A及压粉 B,将所述的压粉A和压粉B通过两次加料方式，压制成双层结构，该双层结构的高含铜层和 低含铜层根据电机的旋转方向确定。所述的石墨粉优选碳含量> 99%，粒度彡44.5μπι;电解铜粉优选铜含量 彡99. 5%，粒度< 44. 5 μ m，松装比密度为0. 60-0. 90g/cm3 ；所述的固体润滑剂优选为二硫 化钼，该二硫化钼含量> 98. 5%，粒度< 44. 5μπι ；粘结剂优选为热固性树脂或其他改性的 热固性树脂，如固态或液态的酚醛树脂、环氧树脂。本专利技术以石墨粉为含碳物质作为主体成分中的一种，同时加入电解铜粉、固体润 滑剂及粘结剂作为主体成分，在制备一阶段胶质粉时加入一定量磷酸，有利于在电机换向 器表面形成均勻的润滑膜，通过润滑膜的自润滑作用，可以提高电刷的使用寿命。当磷酸的添加量小于时，电机的换向器表面不容易形成均勻的润滑膜，碳刷磨损严重；当磷酸的添加量高于10%的情况时，电机换向器表面形成的润滑膜太厚，电机功 率下降快，不能满足使用要求，所以磷酸的含量优选为1 10质量％，以干粉总质量为基 准。另外，本专利技术在压制时通过两次加料，形成双层压制结构，且两层的铜含量不同 高含铜层，含铜量> 阳％，通过高含铜层的导电性保证碳刷高导电率；低含铜层，含铜量 <30%，可以降低碳刷工作时的火花，通过低含铜层的耐磨性保证碳刷的使用寿命。一种制备本专利技术所述卡车起动电机用碳刷的方法包括如下步骤(1)、将石墨粉、粘结剂和磷酸混合0.5 1小时后，加入20% 30% (以干粉重量 为基数)的溶剂，在90 100°C的温度下混合1小时后，经破碎，过滤制得一阶段胶质粉；(2)、将该一阶段胶质粉、电解铜粉及固体润滑剂三者在常温下进行混合0. 5 1 小时，分别制得压粉A及压粉B ；(3)、将所述的压粉A和压粉B通过两次加料方式，在3_4MPa的单位压力下压制成 双层结构，该双层结构的高含铜层和低含铜层根据电机的旋转方向确定；(4)、经过600_750°C高温热处理加工后制得产品。所述磷酸的加入量优选为1 10质量％，以干粉总质量为基准；所述石墨粉优选 碳含量> 99 %，粒度< 44. 5 μ m ；电解铜粉优选铜含量> 99.5%,粒度< 44. 5 μ m,松装比密 度为0. 60-0. 90g/cm3 ；所述的固体润滑剂优选为为二硫化钼，该二硫化钼含量> 98.5%,粒 度< 44. 5μπι ；所述的粘结剂优选为热固性树脂或改性热固性树脂，如固态或液态的酚醛 树脂、环氧树脂；所述溶剂优选为酒精。上述卡车起动电机用碳刷在24V卡车起动电机中的应用。有益效果本专利技术所述的卡车起动电机用碳刷，在制备一阶段胶质粉时加入一定 量磷酸，有利于在电机换向器表面形成均勻的润滑膜，通过润滑膜的自润滑作用，可以提高 电刷的使用寿命；采用双层压制结构，且两层的铜含量不同，通过高含铜层的导电性保证碳 刷高导电率；通过低含铜层的耐磨性保证了碳刷的使用寿命。具体实施例方式实施例1石墨粉78%，酚醛树脂20%，磷酸2%，在常温下混合0.5小时后，加入30% (以 干粉重量为基数)的酒精，在90-100°C的温度下混合1小时后，经破碎，过筛制得一阶段胶 质粉。一阶段胶质粉39%，铜粉58%，二硫化钼3 %，在常温下混合1小时，制成压粉A ； — 阶段胶质粉70%，铜粉27%，二硫化钼3%，在常温下混合1小时，制成压粉B。压粉A和压 粉B通过两次加料方式，在4MPa的单位压力下压制成双层产品，经750°C的高温热处理制成 样品1。实施例2石墨粉76%，酚醛树脂20%，磷酸4%，在常温下混合0.5小时后，加入30% (以 干粉重量为基数)的酒精，在90-100°C的温度下混合1小时后，经破碎，过筛制得一阶段胶 质粉。一阶段胶质粉39%，铜粉58%，二硫化钼3%，在常温下混合1小时，制成压粉A ； — 阶段胶质粉70%，铜粉27%，二硫化钼3%，在常温下混合1小时，制成压粉B。压粉A和压 粉B通过两次加料方式，在4MPa的单位压力下压制成双层产品，经750 °C的高温热处理制成样品2。实施例3石墨粉73%，酚醛树脂20%，磷酸7%，在常温下混合0.5小时后，加入30% (以 干粉重量为基数)的酒精，在90-100°C的温度下混合1小时后，经破碎，过筛制得一阶段胶 质粉。一阶段胶质粉39%，铜粉58%，二硫化钼3 %，在常温下混合1小时，制成压粉A ； — 阶段胶质粉70%，铜粉27%，二硫化钼3%，在常温下混合1小时，制成压粉B。压粉A和压 粉B通过两次加料方式，在4MPa的单位压力下压制成双层产品，经750°C的高温热处理制成 样品3。实施例4石墨粉70%，酚醛树脂20%，磷酸10%，在常温下混合0.5小时后，加入30% (以 干粉重量为基数)的酒精，在90-100°C的温度下混合1小时后，经破碎，过筛制得一阶段胶 质粉。一阶段胶质粉39%，铜粉58%，二硫化钼3%，在常温下混合1小时，制成压粉A ； — 阶段胶质粉70%，铜粉27%，二硫化钼3%，在常温下混合1小时，制成压粉B。压粉A和压 粉B通过两次加料方式，在的单位压力下压制成双层产品，经750°C的高温热处理制成 样品4。对比例1石墨粉80%，酚醛树脂20%，在常温下混合0.5小时后，加入30% (以干粉重量为 基数)的酒精，在90-100°C的温度下混合1小时后，经破碎，过筛制得一阶段胶质粉。一阶 段胶质粉39%，铜粉58%，二硫化钼3%，在常温下混合1小时，制成压粉A ；—阶段胶质粉 70 %，铜粉27 %，二硫化钼3 %，在常温下混合1小时，制成压粉B。压粉A和压粉B通过两 次加料方式，在4MPa的单位压力下压本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种卡车起动电机用碳刷，其特征在于：以至少含碳作为碳刷主体的一种成分，所述的碳刷中含有磷酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖仕明，曹勇，
申请(专利权)人：苏州东南碳制品有限公司，
类型：发明
国别省市：32