工艺与测试 一种新型的电刷调整方法 周国玉 程雪玲周佩荣 卧龙电气淮安清江电机有限公司（２２３００５） Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ Ｍｏｔｏｒ Ｂｒｕｓｈ ＺＨＯＵ Ｇｕｏｙｕ ＣＨＥＮＧ Ｘｕｅｌｉｎｇ ＺＨＯＵＰｅｉｒｏｎｇ Ｗｏｌｏｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｈｕａｉａｎ Ｑｉｎｇｊａｎｇ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 摘 要：传统的电刷调整方法费工又费时，且劳动 强度大。介绍２个工装，能快速和准确地调整好电刷，提 升装配质量，延长集电环和电刷使用寿命。 关键词：电刷滑环刷盒调整 中图分类号：ＴＭ３０６文献标识码：Ａ ＤＯＩ编码：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎｌ００６－２８０７．２０１５．０４．０２２ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｂｒｕｓｈ ｗａｓ ｌａｂｏｕｒ－ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｔｉｍｅ．ｃｏｎｓｕｍｅｄ．Ｉｔ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｂｅ ｅｑｕｉｐｐｅｄ ｗｉｔｈ ｏｎｌｙ ｔｗｏ ｓｉｍｐｌｅ ｔｏｏｌｓ，ｔｏ ｂｒｉｎｇ ｕｐ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｅ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｂｒｕｓｈ，ｔｈｕｓ， ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｌｏｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｒ－ ｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｕｓｈ ａｎｄ ｓｌｉｐ ｒｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｕｓｈ ｓｌｉｐ ｒｉｎｇ ｂｒｕｓｈ ｂｏｘ ａａｊｕｓｔｍｅｎｔ １滑环２刷杆３电刷４刷盒 ５导电板６绝缘圈及调整垫片７绝缘管 绕线转子异步电机、同步机和水轮发电机需 图１集电环装配示意图 配集电环装置。集电环装置主要包含滑环和刷 架两部分。而刷架上的刷握（电刷、刷盒和压簧 的氧化膜，增加电刷与滑环的接触压降，延长滑 的统称）的装配质量对电机的安全运行有着很 环的使用寿命。 大的影响。现介绍一种新型的、行之有效的电刷 １．２接触面积 安装调整方法。 不同企业对电刷与滑环表面接触面积的要 求不同。ＡＢＢ、西门子、美国西屋和东元等 １ 结构和要求 著名企业要求电刷与滑环表面接触面积应在 ８０％以上（引用东元集团的《电机电刷使用 电刷结构分恒压结构和指压结构，现在大 方法》的企业标准），但国内绝大部分工厂将接 部分电机制造商都采用恒压结构，见图１。 触面积控制在７５％以上（引用日本译文《电机电 １．１滑环表面粗糙度 刷使用方法与维护》和原江西电机厂企业工艺标 滑环表面粗糙度受加工精度影响，加工精度 准）。接触面积越小，则电刷电密越高，电刷温度 越高，其摩擦系数越小，碳刷的磨损率就越低， 也越高，电刷越容易出故障。 且在滑环表面能较快形成一层均匀、适度和稳定 １．３电刷表面平整度 《电帆技求》２０１５年第４期．５９． 工艺与测试 电刷刷盒内表面应平整光滑，电刷在刷握中 应能自由上下滑动，电刷和刷盒之间间隙控制在 ０．１－０．３ ｍｍ之间，以防止碳刷在刷盒内摆动，避 齐； （２）调节刷盒位置，使其下边缘到滑环工作 表面之间的距离在２～３ ｍｍ之间。 （３）用粗砂纸打磨电刷与滑环表面的接触 面，磨成凹形圆弧状。 免产生跳动、火花以及碳刷加速磨损现象。 １．４电刷表面压力 电刷在滑环表面上的压力应符合图样规定， （压力已有标准，电机设计时，根据设计要求进 行选用），压力过低会引起电刷的跳动和火花， （４）把电刷装入刷盒中，装上叵压卡簧前， 取４０＃～５０＃砂纸放在电刷与滑环之间，如图２， 装上恒压弹簧后，将砂纸沿着滑环表面往复抽 压力过高又会引起碳刷及铜制（或钢制）滑环的 加速磨损，并且由于摩擦力的增大会使滑环温度 升高，从而加剧了电刷的故障率。 １．５工作面距离 刷盒下边缘到滑环工作表面之间的距离要 合适，根据电机制造商的经验，一般要求在２～ ３ ｍｍ之间；如果距离过小，则在电机运行不平稳 或产生振动时，刷盒会触及到滑环，造成刷盒损 坏或滑环的工作表面损坏；如果距离过大，则碳 刷在刷盒中极容易跳动，产生火花或碳刷破碎脱 落，使导电面积大大降低。 １．６接触弧面 电刷与滑环接触表面为凹圆弧面，提高了电 刷与滑环面接触面积，保证电刷与滑环导电顺 畅。 １．７固定 刷架的固定要牢靠，若固定不牢靠或不正， 电机非正常运行时，会引起碳刷架整体振动，从 而产生电刷的跳动、摩擦和火花，导致滑环表面 电蚀，甚至将集电环烧毁。 １．８刷杆刚度 刷杆要能够承载刷架的重量，其刚度要保证 电机在运行过程中刷架不跳动。否则，由于电机 运行过程中的跳动而引起的刷架振动会引起碳 刷跳动众而产生火花。 ２传统调整方法 传统调整方法有以下６个步骤： （１）按图１装配的刷架，用调节垫片调节导 电板的位置，使刷盒与集电环的滑环中心位置对 ・６０・２０１５年第４期《电机技术》 动，充分修整碳刷配合面。 （５）取８０＃一１２０＃砂纸用同样的方法精磨碳 １电刷２刷盒３恒压弹簧４滑环５砂纸 图２传统修正电刷与滑环的接触面积的示意图 刷凹弧面，使碳刷与集电环表面接触面积达７５％ 以上。 （６）用吸尘器或清洁布清除碳刷粉，清理弄 脏的绝缘面，以保持整个集电环系统清洁。 传统的调整方法难点在于如何保证电刷与 滑环表面接触面积达７５％以上和刷盒下边缘到 滑环工作表面之间的距离在２ ３ ｍｍ之间。为使 接触面积达７５％以上，操作人员必须在恒压弹簧 压力下交互动作；为了调节刷盒下边缘到滑环工 作表面之间的距离，必须依靠操作工的经验，反 复调整。因此，操作工的劳动强度大，效率低，特 别是在安装内置式集电环时的劳动强度和难度 就更大。 ３新调整方法 ３．１车削加工以及工装 对电刷的凹圆弧面进行车削，即将碳刷工装 装在卧车或立车上，把每一个碳刷装在一个工装 工艺与测试 中，用压板压紧碳刷（见图３）。根据滑环外圆尺 寸进行切削，通过车削凹圆弧面，达到与滑环接 触面吻合，保证其接触面积。 １刷盒压板２刷盒紧固螺栓３导电板 ４电刷及恒压弹簧５调整工装６刷盒７滑环 图５使用工装调整刷盒与滑环位置的示意 ４ 比较 １卡爪２碳刷工装３压板４螺栓５碳刺 图３碳刷加工工装简图 项目 优点 缺点 并设计一个工装，如图４，保证刷盒下边缘到 １．员工劳动强度大，员 滑环工作表面之间的距离控制在２—３ ｍｍ之间。 工在恒压弹簧的作用 传统的 １．无需设计和制造工装； 下交互动作，操作工 调整方法 ２．无工装费用。 ２的体力消耗大； ．效率低，要调整好一 台电刷系统，时间至 少需要４ｈ。 １．操作工劳动强度低， 不需要在恒压弹簧的 新型的 作用下交互动作，无 １体力消耗．需设计和制造工装； 调整方法 ２； ２．．效率高，一台电机的 产生工装费用。 图４刷盒调整工装 集电环车削，仅０．５ ｈ， 调整１ ｈ，共１．５ ｈ。 ３．２电刷调整步骤 （１）装配刷架与滑环，调节刷盒与滑环的中 ５ 注意事项 心位置； （２）调节刷盒下边缘到滑环工作表面之间 调整过程中，必须分别用螺栓将刷盒和电刷 的距离时，将调节工装的凹弧面紧贴在集电环或 引线固定在刷架导电板的不同位置上，以便调整 换向器的圆弧面上，刷盒下边缘的平面紧贴工装 刷盒和更换碳刷。 平面，最后把刷盒紧固在刷架上； 使用０．０１ ｍｍ的间隙片塞入电刷与滑环配合 （３）拧紧刷盒的紧固螺栓； 面之间，以检查碳刷与滑环表面的接触面积。 （４）装上电刷及恒压弹簧； （收稿日期：２０１４－１０—１３） （５）盘车，检查。 作者简介：周国玉，男，１９６４年９月生，本科，机电一体化专业，工程 工装使用和具体各步骤示意，见图５。 师，现从事生产技术管理工作 ［２３●口一口■口ｍ Ｅｌｉ■口ｎ口ＨＩ口一口■口 ■口■口●口ｎ口■口■口一口■口■口■口 （上接第５８页） 速下运转几十分钟后，轴承发热把潮气烘干了， ２００９（１）：２２－２３． 再测轴承的绝缘电阻时已恢复正常。 ［２］康高闻．中型电机轴承发热、抱死的故障原因分析［Ｊ］．宁夏机 械，２００６（２）：５０－５２． 检修后的所有电机装车后在线运行一年来 ［３］郭磊．高速牵引电机轴承检修技术…．科技传播，２０１３（２）： 未出现一例异常。 ９６—９７． （收稿日期：２０１５一Ｏ１．０６） 参 考 文 献 作者简介：夏红勇，男，１９８５年８月生，硕士研究生，助理工程师，电 『ｌ】叶良禄．电机轴承抱轴事故分析及对策…．设备管理与维修， 机与电器专业，现从事电机制造过程工艺质量控制相关工作。 《电机技术》２０１５年第４期・６ｌ・
