吸塵器電機(jī)用電刷的制備方法及由該方法制備的電刷的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電機(jī)用電刷，特別是涉及一種吸塵器電機(jī)用電刷及其制備方法，屬于 電機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機(jī)電刷是電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的固定部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間傳遞能量或 信號(hào)的裝置。又稱(chēng)碳刷。碳刷一般是純碳加凝固劑制成，外型一般是方塊，卡在金屬支架上， 里面有彈黃把它緊壓在轉(zhuǎn)軸上，是與運(yùn)動(dòng)件作滑動(dòng)接觸而形成電連接的一種導(dǎo)電部件。碳 刷的樣子有點(diǎn)像擦鉛筆的橡皮條郝樣，頂上有導(dǎo)線(xiàn)引出。體積有大有小。碳刷是一種用于 換向器或滑環(huán)上，作為導(dǎo)入導(dǎo)出電流的滑動(dòng)接觸件，在許多電氣設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。它 的導(dǎo)電，導(dǎo)熱W及潤(rùn)滑性能良好，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和換向性火花的本能。幾乎所有的 直流電機(jī)W及換向式電機(jī)都使用電刷，它是電機(jī)的重要組成部件。
[0003] 電刷按材質(zhì)的軟硬可分為軟質(zhì)電刷，中硬質(zhì)電刷和硬質(zhì)電刷；按電刷的使用對(duì)象 可分為汽輪發(fā)電機(jī)用電刷，社鋼電機(jī)用電刷，牽引電機(jī)用電刷，汽車(chē)拖拉機(jī)用電刷，電動(dòng)工 具用電刷，飛機(jī)電機(jī)用電刷等；按電刷的顏色分為黑色電刷（用純碳石墨材料制成）和有色 電刷（用銅等金屬材料和石墨制成）；按電刷材料的不同，可分為；（1)石墨電刷。似電化 石墨電刷。（3)金屬石墨電刷。
[0004] 電刷產(chǎn)品材質(zhì)主要有電化石墨，浸脂石墨，金屬（含銅，銀）石墨。我國(guó)行業(yè)推薦 標(biāo)準(zhǔn)《JB/T4003-2001電機(jī)用電刷》中把電刷分為四大類(lèi)：石墨電刷、電化石墨電刷、樹(shù)脂粘 合石墨電刷、金屬石墨電刷。電刷廣泛適用于各種交直流發(fā)電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、電瓶直流電 動(dòng)機(jī)、吊車(chē)電機(jī)集電環(huán)、各型電焊機(jī)等等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)的種類(lèi)和使用的工況 條件越來(lái)越多樣化，因而需要有各種不同品級(jí)的電刷來(lái)滿(mǎn)足送些要求，故電刷的種類(lèi)也隨 著電機(jī)工業(yè)的發(fā)展而越來(lái)越多。人們?yōu)榱耸褂煤凸芾砩系姆奖?，?duì)眾多的電刷進(jìn)行了分類(lèi)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用碳、石墨粉體為基料，并W樹(shù)脂為粘接材料，經(jīng)混捏、磨粉、 成型及固化來(lái)制造電刷，如專(zhuān)利號(hào)為200610052676的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種電機(jī)用的 電刷，電刷的組成材料由錐銅的復(fù)合粉顆粒和碳纖維、外層碳粉、外層粘結(jié)劑壓延而成，其 中所述的復(fù)合粉顆粒的組成為（重量份）；碳粉65-79,粘結(jié)劑0. 5-10,合金元素1.5-11 ;所 述錐銅的為10-35 ;所述的碳纖維為0. 3-0. 9 ;所述的外層碳粉為10-18 ;所述的外層粘結(jié) 劑為0. 3-6 ;其中的粘結(jié)劑為酪醒樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的混合物，該專(zhuān)利制備的電刷的耐磨性 好、電阻率低。
[0006] 又如專(zhuān)利號(hào)為97106640.X的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種電機(jī)用電刷及其制備方法，該 電機(jī)電刷由錐銅或銀的石墨粉或碳粉、碳質(zhì)粉或/和金屬粉末、粘結(jié)劑組成，錐銅或銀的石 墨粉或碳粉的含量為10-100%，碳質(zhì)粉或金屬粉末或者兩者混合后的含量為0-90%，根據(jù) 上述兩種含量，粘結(jié)劑的含量為0-20%。制造工藝為；首先將各組分混合攬拌，然后壓制， 再燒結(jié)，再一次壓制，最后進(jìn)行成型加工。該發(fā)明的電機(jī)用電刷在汽車(chē)、航空、電氣的電機(jī)行 業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
[0007] 吸塵器電機(jī)因其火花要求小、轉(zhuǎn)速高、效率要求高的特點(diǎn)，通過(guò)要求電刷具備換向 性能好、耐磨性能優(yōu)、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)；此外，由于吸塵器電機(jī)的換向要求要求電刷 的換向性要好，抑制火花要求高等特點(diǎn)。然而，一般的電刷使用性能較差，穩(wěn)定性不好，電阻 穩(wěn)定系數(shù)差、低比重，現(xiàn)有吸塵器電機(jī)用電刷普遍耐磨性能差、抑制火花能力差，效率穩(wěn)定 性差、導(dǎo)致吸塵器電機(jī)用電刷的磨損加劇接觸不穩(wěn)定，換向性能差，容易出現(xiàn)機(jī)械火花。特 別是耐磨性差、換向性能差、抗干擾能力差，常無(wú)法滿(mǎn)足電機(jī)對(duì)電刷的各種要求。
[000引而現(xiàn)有吸塵器高速高效電機(jī)用電刷國(guó)內(nèi)基本都依賴(lài)進(jìn)口電刷（如順克W及東洋 電刷），國(guó)產(chǎn)電刷穩(wěn)定性不好、滿(mǎn)足不了客戶(hù)要求，本發(fā)明專(zhuān)利主要是針對(duì)進(jìn)口電刷替代方 案采用進(jìn)口材料W及先進(jìn)工藝提高換向性能、抑制火花、提高效率使之達(dá)到并接近進(jìn)口材 料的性能！

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的首要目的是針對(duì)吸塵器電機(jī)用電刷存在的現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題提供一種吸塵 器高壓電機(jī)用電刷及其制備方法，本發(fā)明的電機(jī)用電刷電阻率低、耐磨性好、換向性能好及 使用壽命長(zhǎng)，更重要的是具有高耐磨性，效率高、火花等級(jí)低。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種吸塵器電機(jī)用電刷的制備方法，包 括
[0011] 1)將原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加劑、固化劑混合均勻，制得預(yù)混料；
[0012] 2)將原料粘結(jié)劑與溶劑丙麗混合，溶解、混合均勻，制得粘結(jié)劑溶液；
[0013] 3)將預(yù)混料與粘結(jié)劑溶液混合均勻后，放置，制得電刷原料混合物；
[0014] 4)對(duì)電刷原料混合物依次進(jìn)行烘干處理、破碎處理，制得電刷材料混合物粉末；
[0015] 5)對(duì)電刷材料混合物粉末進(jìn)行壓制處理，制得電刷粗昆；
[0016] 6)將電刷粗昆進(jìn)行固化處理，制得電刷昆料；
[0017] 7)將固化處理后的電刷昆料進(jìn)行切割、磨床、鉆孔、填線(xiàn)即得。
[0018]其中，步驟1)、步驟2)中所述原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加劑、固化劑、 粘結(jié)劑的重量份配比為：天然石墨30-60、人造石墨20-55、石油焦10-25、添加劑0. 5-6. 5、 固化劑0.5-5、粘結(jié)劑10-30。
[0019]特別是，所述原料的重量份配比優(yōu)選為；天然石墨30-50、人造石墨30-55、石油焦 12-22、添加劑2-6、固化劑1-4、粘結(jié)劑18-25。
[0020] 尤其是，所述原料的重量份配比優(yōu)選為；天然石墨30-50、人造石墨30-55、石油焦 12-22、添加劑4-5、固化劑2-4、粘結(jié)劑18-25。
[0021]尤其是，所述天然石墨的粒度為100-200目，碳含量> 99%，灰份《1% ;所述人 造石墨的粒度為200-300目，碳含量> 99%，灰份《1%，水份《1%;所述石油焦的粒度為 300-400 目。
[0022] 特別是，所述石油焦選擇針狀或球狀熟焦。熟焦具有高耐磨和耐高溫導(dǎo)電導(dǎo)熱性 能好等特點(diǎn)。
[0023]其中，所述添加劑選擇二硫化鋼和碳纖維。添加劑二硫化鋼和碳纖維具有優(yōu)良的 摩擦性能，摩擦系數(shù)較低，抗壓強(qiáng)度大。
[0024]特別是，所述二硫化鋼和碳纖維的重量份配比為1. 5 ;2-5,優(yōu)選為1. 5 ;2. 5-3. 5。
[00巧]尤其是，所述添加劑的平均粒徑為200-300目，優(yōu)選為200目，二硫化鋼具有優(yōu)良 的摩擦性能，摩擦系數(shù)較低，抗壓強(qiáng)度大。
[0026] 尤其是，所述碳纖維的長(zhǎng)度為l-5mm。碳纖維具有彈性模量高，與石墨混合性好，用 于電機(jī)用碳刷能使電刷強(qiáng)度、電刷抑制火花能力、電刷換向性能均得到提高！
[0027] 特別是，所述碳纖維的拉伸強(qiáng)度為2-7GPa;拉伸模量為200-700GPa;密度為 1. 5-2. 0g/cm3 ;長(zhǎng)度為l-5mm。
[0028] 本發(fā)明使用的碳纖維除了長(zhǎng)度為l-5mm之外，具有密度低、比性能高，無(wú)蠕變，非 氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且 具有各向異性，耐腐蝕性好，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能等。且含碳量高達(dá)99%，也稱(chēng)石墨纖維。
[0029] 其中，所述固化劑選擇環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。
[0030] 特別是，所述環(huán)氧樹(shù)脂固化劑選擇環(huán)氧樹(shù)脂潛伏型固化劑。
[0031] 尤其是，所述環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑選擇改性脂肪族胺類(lèi)、芳香族二胺類(lèi)雙氯胺 類(lèi)、咪哇類(lèi)有機(jī)酸酢類(lèi)、有機(jī)醜阱類(lèi)、路易斯酸或微膠囊類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑。
[0032] 特別是，所述環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑選擇己二酸二醜阱、T-31固化劑，優(yōu)選為 T-31固化劑。
[0033] 尤其是，所述T-31固化劑是一種性能綜合的酪醒胺（PAA