換向器制造工藝

1、第十二章?lián)Q向器制造第一節(jié)換向器基本結(jié)構(gòu)及要求換向器是直流電機的主要部件。它的主要作用是通過電刷與換向器表面的接觸，在轉(zhuǎn)動的繞組和靜止的電路部件之間進(jìn)行電流換向，將電樞繞組的交變電勢轉(zhuǎn)變?yōu)殡娝㈤g的直流電勢；或?qū)⑼獠恐绷麟妷恨D(zhuǎn)變?yōu)榻蛔冸妷杭拥诫姌欣@組上。換向器由導(dǎo)電部分、絕緣部分和支承緊固部分組成，經(jīng)過片裝、器裝等多次烘壓成為一個整體。換向器的導(dǎo)電部分及絕緣部分是換向器的有效工作部分，對支承結(jié)構(gòu)（及對地）是絕緣的。1 .換向器基本結(jié)構(gòu)換向器按緊固方式的不同，可分為五種結(jié)構(gòu)型式：用V型壓圈緊固的圓柱形換向器、緊圈式換向器、分段式換向器、輻射換向器、塑料換向器。1.1 用V型壓環(huán)緊固的圓柱形換向器這種

2、換向器的結(jié)構(gòu)如圖12-1所示，它是由換向片和片間絕緣間隔排列，圍成一個圓柱形，兩側(cè)車成V形槽，隔以兩個V形絕緣環(huán)，用兩個具有相同V形的壓環(huán)組裝而成。根據(jù)壓緊力的不同，V型壓環(huán)緊固的換向器又可分為兩種結(jié)構(gòu)型式：拱式和鉗式。拱式換向器的壓緊力全部作用在換向片V形槽的30o面上，此壓緊力在換向片間產(chǎn)生拱壓力，從而使換向片緊固，拱式換向器的V形壓環(huán)與換向片只有一個接觸面，制造上比較容易，一般直徑較小、長度較短的換向器都采用這種結(jié)構(gòu)。1-換向片2-片間絕緣3-套筒4-套筒絕緣5-壓圈6-螺栓7.8-V形絕緣環(huán)圖12-1用V型壓環(huán)緊固的換向器拱形換向器根據(jù)緊固件的形式不同，又可分為三種：見圖12-2所示：

3、用環(huán)形螺母緊固式、短螺釘緊固式、螺桿緊固式。前兩種適用于大功率牽引電動機。鉗式換向器的壓緊力作用在V形槽的兩個面上，由于換向片懸臂部分具有壓緊力，在一定程度上平衡了換向片離心力所引起的中間撓度，對防止換向器工作面變成腰鼓形有一定的作用，這種結(jié)構(gòu)用于直徑較大、長度較長的換向器。1.2 緊圈式換向器分內(nèi)緊圈式換向器和外緊圈式換向器兩種。1.2.1 內(nèi)緊圈式換向器這種換向器結(jié)構(gòu)如圖12-3a圖所示，它的換向片和云母片的加工與烘壓處理，同V形壓圈式換向器。它的特點是換向片與云母片不采用v形槽，而是長方形溝槽，為內(nèi)圓與緊圈之間為過盈配合，以使緊圈箍緊換向片組。緊圈與換向片組之間有可靠的絕緣層隔開。在緊圈

4、外園留有間隙，以便于裝配；裝配好以后用絕緣材料密封，防止潮氣、炭刷灰及浸漆時漆液流進(jìn)去。套筒和換向片組之間應(yīng)置有足夠的絕緣。與V形壓圈式換向器相比較，這種換向器的優(yōu)點是：取消了V形環(huán)，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，制造成本較低。同時由于緊圈是套到換向片里去，可以節(jié)省軸向長度，適用于軸向位置較緊促的電機；缺用螺桿緊固的換向器環(huán)形螺母緊固的換向器1-螺母2-V形鋼壓圈3-V形絕緣環(huán)4-換向片5-絕緣套筒6-鋼套筒圖用短螺釘緊固的換向器1-螺釘2-V形壓圈3-換向片4-套筒12-2拱式換向器的三種結(jié)構(gòu)式a內(nèi)緊圈式換向器1-換向片2-鋼緊圈3.4-絕緣5-套筒b外緊圈式換向器1-鋼緊圈2-銅片組3-錐形套筒4-

5、絕緣5-螺母6-轉(zhuǎn)軸圖12-3緊圈式換向器點是換向片要略高一些，用銅量較多，裝好后不易拆開，修理困難，因此要求在制造過程中嚴(yán)格控制質(zhì)量，盡量避免返修。1.2.2 外緊圈式換向器圖12-3b圖表示具有三個外緊圈的外緊圈式換向器，鋼緊圈熱套在換向器的外圓上，緊圈與換向片之間用絕緣隔開，有0.81.0mm的過盈量（雙邊）。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，能夠防止換向片中段因離心力而產(chǎn)生過大的撓度，缺點是要增加放置緊圈的長度，須用銅材較多。一般在3000r/min的高速電機，換向器直徑大于300mm時，才采用這種結(jié)構(gòu)。1.3 分段式換向器分段式換向器是將換向器作成多段，各段之間用連接片連接，最外面兩個V形壓環(huán)用螺桿拉

6、緊。分段式換向器可防止換向器工作表面呈腰鼓形，一般用于直徑較大、長度大于500mm的換向器。如圖12-4為雙段式換向器。1.4輻射換向器這種換向器的工作表面垂直于軸的平面，如圖12-5所示，它的主要優(yōu)點：電刷接觸面與電機圖12-4雙段式換向器軸向垂直。電機在運行中振動時不易產(chǎn)生火花，適用于軸向長度較短、安裝地點振動較大的電機、或要求聲音小的電機。由于工作面積的限制，這種換向器只能用于小電機上。1-電刷接觸面2-換向片3-塑料圖12-5輻射換向器1.1 塑料換向器這種換向器采用塑料或帶有補強材料的塑料作為換向器的對地絕緣部分及緊固部分，如圖12-6所示。塑料換向器的優(yōu)點：(1)簡化了結(jié)構(gòu)和工藝過

7、程：塑料換向器由于用塑料作結(jié)構(gòu)件和對地絕緣，這就簡化了結(jié)構(gòu)，省去金屬壓圈、V形絕緣環(huán)以及螺柱螺母等緊固零件；減輕了重量，省去繁瑣的烘壓工藝過程，以及所需的很多工模量具。(2)降低了對零件的加工要求，節(jié)省工時；由于用塑料壓制.對于換向片U形槽的加工精度要求大大降低。換向片和云母片都可以直接沖出V形槽，減少了機械加工量。(3)降低成本：由于節(jié)省了貴重的云母材料和工時，制造成本平均可降低30%左右。(4)改善了換向器的性能；由于塑料與換向片緊密配合，可改善換向器的整體性，減少凸片現(xiàn)象，減輕換向器的重量，相應(yīng)地降低了電樞的轉(zhuǎn)動慣量，同時也使換向器的電氣絕緣性能大大提高，而且電機的絕緣的使用壽命長。但由

8、于塑料的機械性能較差，目前塑料換向器只用于直徑300mm以下的小型換向器。圖12-6(a)為不加套筒的結(jié)構(gòu)，換向片及云母片均熱壓于塑料中，塑料內(nèi)孔與軸直接配合，換向片為工字結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)楔力較好，運行時不易發(fā)生凸片。圖12-6(b)換向片根部為Q形，可用以提高換向器的強度，一般用于換向器直徑為40125mm長度大于50mm的小型直流電機。圖12-6(c)為有鋼套筒的塑料換向器，在換向片槽部加加強環(huán)用以提高換向器的機械強度，這種結(jié)構(gòu)可用于換向器直接大于125mm的小型直流電動機。株洲電機廠研制替代ZD303空氣壓縮機電機的ZD316直流電動機就采用了Q型結(jié)構(gòu)塑料換向器。其直徑為125mm,換向器

9、內(nèi)面用兩個無緯帶環(huán)來加強換向器機械強度。在換向器檔圈上置有平衡槽，供電樞校正動于衡時裝平衡塊用。換向器云母下刻深度為1.5mm,換向片兩側(cè)倒角為0.5X45,換向器表面粗糙度要求不低于1.6。Tc圖12-6塑料換向器2 .對換向器的技術(shù)要求換向器是由銅、鋼、云母等各種物理性質(zhì)差異懸殊的材料制成的。在長期反復(fù)的溫度與離心力作用下，必須保持工作面的幾何形狀不發(fā)生變形。因此要求組成的各個零件的加工精度必須準(zhǔn)確，材料的電氣性能和物理性能必須符合規(guī)定，并且要求嚴(yán)格按工藝規(guī)程進(jìn)行壓裝和烘壓處理，才能使換向器的質(zhì)量得到保證?？偟膩碚f，對換向器的技術(shù)要求可分兩個方面，即工藝要求和運行要求。工藝要求(1)片數(shù)要

10、淮確。對片數(shù)多的換向器，較易發(fā)生多片或少片的差錯，在裝配時必須注意檢查。0.03(2)工作表面的直徑，長度應(yīng)符合規(guī)定的尺寸公差，應(yīng)成規(guī)則的圓拄形，園度公差應(yīng)小于0.05mm=(3)換向片的對稱性，即整個換向器在各電刷之間的換向片數(shù)應(yīng)相等。根據(jù)各廠的制造經(jīng)驗，允許偏差不大于一個云母片的厚度或三分之一換向片厚度。(4)換向片對軸中心線的平行度，在換向器的全長內(nèi)，一般容許平行度公差見表12-1。(5)云母片的下刻尺寸，必須符合規(guī)定。(6)換向器的絕緣應(yīng)可靠(包括片問絕緣和對地絕緣)，應(yīng)能承受規(guī)定的電壓試驗。(7)V形絕緣環(huán)3表面絕緣涂封應(yīng)嚴(yán)密，表面應(yīng)有較高的耐電弧性。(8)換向器表面光潔度不低于1.

11、6。(9)換向器套筒上的鍵槽，應(yīng)按圖紙要求，對正換向片中心或?qū)φ颇钙?，以保證換向片與電樞鐵心槽的相對位置。表12-1換向片對軸線平行度換向片長度(mm平行度公差(mm)100以下0.81004001大于4001.5運行要求為保證電機運行的可靠性和延長使用壽命，對換向器的具體要求如下：(1)外形的穩(wěn)定性當(dāng)電機運行在允許的溫升限度內(nèi)，換向器因受熱膨脹和離心力的作用，換向片可能產(chǎn)生彎曲變形，如圖12-7所示。其園度一船應(yīng)小于0.030.05mm=圖12-7換向片的熱變形（2）工作表面的穩(wěn)定性換向器工作表面應(yīng)該形成一層具有暗紅色光澤的氧化亞銅，以改善換向性能，提高換向片的抗磨能力，保證電機有較長的使

12、用壽命。（3）片間壓力的穩(wěn)定性要求嚴(yán)格控制換向片角度的公差尺寸。在制造及運行一段時間后經(jīng)過車外圓，仍不降低片問壓力。（4）運行對應(yīng)無云母片擠出和膠粘劑流出現(xiàn)象。第二節(jié)換向器的主要部件換向片是換向器的導(dǎo)電部分，在工作時既要傳導(dǎo)電流，又要承受離心力、熱應(yīng)力、摩擦力、電火花甚至電弧的作用，因此制作換向片的材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性耐磨性及優(yōu)異的機械性能。.換向片的材料換向片的材料的成分在牽引電機中換向片梯排的材料有電解紫銅、銀銅、鎘銅、銘銅、稀土銅合金等，通過型模拉制或用軋機軋制成梯形狀的通排。主要性能見表12-2。表12-2各種材質(zhì)換向片梯排的性能種類電解銅銀銅鎘銅銘銅錯銅稀土銅化學(xué)成分（含量

13、%）含銅99.9含銀0.070.2含鎘1含銘0.40.6含錯0.2含鐲0.1抗拉強度（MPa350450350450500450500400450350450硬度（HB801109511010011511013012013095110導(dǎo)電率(100%IACS)98968580859096軟化溫度（C）200290280400400280密度8.98.98.98.98.98.9注：IACS為國際退火工業(yè)純銅標(biāo)準(zhǔn)簡稱。與純銅梯排相比，銀銅梯排具有硬度高、耐磨性好、抗拉強度高、熱態(tài)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，在300c以下硬度幾乎不變，導(dǎo)電率與純銅相近。所以在牽引電機大多使用銀銅梯排。換向片材料的形狀和尺寸要求

14、abc圖12-8換向片及其裝配后的情況梯形銅排的截面形狀為梯形。為了保證換向器片間的壓力，梯形銅排的截面形狀及尺寸都有較高的精度要求。如圖12-8所示，a圖中角度a應(yīng)取負(fù)偏差（一般為a=30）,這樣使壓裝后靠近內(nèi)圓處的壓力比外圓大。車削外圓后，換向器仍可以保持足夠的緊度而不致松動，如圖12-8bo反之如角度a取正偏差,則裝配后內(nèi)園比外園松，如圖12-8c。外園車削后，換向器容易松動或發(fā)生變形，影響電機的使用。換向片厚度a邊的允許偏差見表12-3。換向片四周允許有園角。a邊的園角可以保證在換向器壓裝時壓力通過換向片中心。b邊裝配后不加工，它的園角可以增大片間爬電距離。換向片截面準(zhǔn)確性可用圖12-

15、9所示的樣板檢查。換向片與樣板緊貼后，a邊尺寸應(yīng)在最大與最小尺寸之間。表12-3一般換向片厚度a和高度h的公差換向片厚度a按精度等級的允許偏差（mm換向片高度h（mm允許偏差（mmIT10IT113及以下-0.04-0.0610及以下-0.1010.518-0.203.016-0.05-0.0818.530-0.3030.550-0.606.0110-0.06-0.1050.580-0.8080.5150-1.0010.0118-0.07-0.123換向片制造工藝要點圖12-9換向片檢查樣板把換向片與換向器升高片在沖料時沖成一體的稱為整體式換向片，把兩體的換向片與換向器升高片焊接成一體的稱為焊

16、接式換向片。在中、小型電機中，電樞直徑與換向器直徑相差較小時，為了提高使用的可靠性，一般使用整體式換向片。大、中型電機，電樞直徑與換向器直徑相差較大（一般在電樞直徑與換向器直徑比值接近1.4時，）也僅僅在大電樞直徑時才有可能用大的升高片。換向器升高片較長時，整體式換向片沖裁易變形。此時升高片一般采用0.61.0紫銅板或紫銅帶制成。采用焊接式換向片，這樣既可以減少廢料又可以減少變形。在牽引電動機中全部采用整體式換向片，為減少加工量目前采用了預(yù)沖鴿尾換向片。沖制好的換向片存在變形需要整平，可采用在摩擦壓力機上用模具整平和在平臺上手工敲平兩種方式整平。換向片升高片部位嵌線槽的加工。分為片裝前單片銃槽

17、和器裝后整體銃槽兩種方式。整體銃槽即在換向器器裝完成后，先對升高片部位和工作面部位進(jìn)行加工，達(dá)圖紙尺寸要求，再進(jìn)行整體銃槽。銃槽時對銃刀采用蜂蠟進(jìn)行冷卻。其優(yōu)點是銃槽后槽底尺寸均勻，位置度好，有利于嵌線，對保證電樞的質(zhì)量有好處。但是存在一個換向片銃廢后整個片組報廢的危險，因此目前只在厚度較大、升高片尺寸較短的換向器上采用。大多數(shù)換向器仍采用單片銃槽工藝。V型絕緣環(huán)V形絕緣環(huán)是換向器的主絕緣，其主要作用是把換向片與V形壓環(huán)（套筒、壓圈）隔開。在器裝后,V形絕緣環(huán)要受到很大的壓力，熱應(yīng)力，要發(fā)生塑性變形以保證換向器的穩(wěn)定性。因此V形絕緣環(huán)要具備高的機械性能、介電性能及適當(dāng)?shù)膹椥?。V型絕緣環(huán)目前全部

18、由專業(yè)絕緣廠制作，其材質(zhì)有塑性云母板、NomeX氏、玻璃坯布等。在直、脈流牽引電動機上，全部采用塑性云母板制作的V型絕緣環(huán)，稱為云母環(huán)。國內(nèi)目前用于制作云母環(huán)的塑性云母板有5231蟲膠塑性云母板（B級）、改性蟲膠塑性云母板（F級）、WD2535250等有機硅塑性云母板（H級）等。云母環(huán)的質(zhì)量要求：（1）尺寸符合圖紙要求。（2）表面光滑、無皺紋、無裂縫、無機械損傷和分層現(xiàn)象。（3）結(jié)構(gòu)致密、厚度均勻，在燈光照射下各處透亮均勻。（4）耐壓試驗在表12-4規(guī)定的電壓下保持1分鐘，無擊穿閃烙現(xiàn)象為合格。表12-4云母環(huán)耐壓試驗值云母環(huán)厚度(mm11.21.52.02.53.0試驗電壓（kV)5.55.

19、56.5811.011.0.片間絕緣片間絕緣的作用是把不同電位的換向片隔開，同時在片裝過程中，為保證片組尺寸穩(wěn)定性，片間絕緣要受到很大的壓力、熱應(yīng)力，要發(fā)生彈性壓縮和塑性變形。同時由于制作換向器各個零配件材料的熱脹冷縮系數(shù)不一樣，換向器片間絕緣要起到調(diào)節(jié)片間壓力和吸收尺寸的作用，所以片間絕緣應(yīng)具有高的介電性能、機械強度、耐電弧性以及適當(dāng)?shù)膹椥浴恳姍C換向器片間絕緣采用換向器云母板，可分為片云母板和粉云母板兩種。（1）片云母板片云母板一般采用剝片白云母，刷上膠粘劑貼制成板狀，再經(jīng)烘壓、銃削（或磨削）加工而成。國內(nèi)牌號有5535蟲膠換向器云母板（B級）、5560-2磷酸錢換向器云母板（H級）、5

20、58雙馬換向器云母板（H級）等。云母含量在90%以上；彈性壓縮w4%;塑性變形2.2g/cm3;厚度公差0.04mm,個別值0.08mmo（2）粉云母板粉云母板是用粉云母紙作為基材經(jīng)單面刷膠粘劑，多層疊加后烘壓而成，云母含量在90%以上。國內(nèi)生產(chǎn)的這類材料有WD550-3換向器金粉云母板、X5551-1換向器粉云母板、P14換向器金粉云母板等。云母含量在90%以上；彈性壓縮w2%;塑性變形w2%;密度2.4g/cm3;厚度公差0.03mm。由于換向器粉云母板具備厚度均勻、彈性壓縮和塑性變形小、不易分層、價格低等優(yōu)點，目前牽引電機換向器片間絕緣已全部采用換向器粉云母板。.V形壓環(huán)（壓圈、套筒）V

21、形壓環(huán)是換向器的主要支撐，一個換向器使用兩個V形壓環(huán)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同分別稱為套筒及壓圈，要求具有較高的機械強度，采用黑色金屬制成，一般為鍛鋼件或鑄鋼件，采用數(shù)控沖床加工而成。保證較高尺寸精度和位置精度，特別是同軸度，同軸度超差會使降低。.換向器緊固螺栓換向器緊固螺栓（見圖1210）是換向器的關(guān)鍵部件，它不同于一般的螺栓，必須有較高的精度和強度以及優(yōu)良的彈性性能。螺栓材料為35CrMo或42CrMo,熱處理后屈服極限大于850Mpa,許用應(yīng)力為500Mpa換向器緊固螺栓在制造和運行的過程中將受到較大的熱應(yīng)力、振動和沖擊力，為確保器裝壓力換向器緊固螺栓不僅要用好的延伸性、柔性、熱適應(yīng)性材料還要有

22、較高的制造精度。圖12-10換向器螺栓.其它輔助材料在換向器制造中還有有些輔助材料：絕緣套筒作用是把換向片中部與套筒隔開，一般使用塑性云母板。保護(hù)絕緣在于提高換向器的抗電弧能力，使用單面拉毛聚四氟乙烯活化板涂封材料為了防止灰塵、污物和水分等進(jìn)入換向器內(nèi)部，用來涂封換向器兩端面和V形絕緣環(huán)之間的間隙，可采用環(huán)氧樹脂及室溫硫化硅橡膠等。第三節(jié)裝配工藝.第一次裝配(片裝配)片裝配是將換向片和云母板排列成圓筒形，經(jīng)過烘、壓使得片間云母板在高溫高壓作用下充分發(fā)生塑性變形和彈性壓縮，使片組成為一個穩(wěn)定的整體。換向器片裝配的工藝流程為：排園一冷壓一烘焙一熱壓一冷壓一烘焙一熱壓排園：將云母板與換向片間隔排列組

23、成一個圓筒形，對于單片銃槽的換向片還要注意深槽換向片和淺槽換向片的排列順序。換向器片組的壓裝方法分：環(huán)形壓圈加壓法、錐度壓圈及壓塊加壓法、徑向螺栓加壓法三種。在牽引電機換向器上采用錐度壓圈及壓塊加壓法。其壓裝工具如圖12-11所示。冷壓的壓力按下式計算：已1.11X2ttSptg(a+3)(MN)式中S換向片單側(cè)面積(銃槽部分不計入)(m2);2p一片間單位面積壓力，一般取3035MN/m;一片裝工具錐面斜角，一般為3。5。；一片裝工具配合摩擦角，一般取15。；.11一修正系數(shù)(考慮壓瓦底面與底盤間的摩擦系數(shù))。片裝冷壓應(yīng)達(dá)到：比較相鄰兩次冷壓同一直徑變化量，要求變化量小于0.2mm,且內(nèi)徑尺

24、寸符合圖紙要求。烘焙溫度的確定：烘焙的目的是為了熱壓，熱壓的目的是為了使云母板充分發(fā)生塑性變形。為了保證換向器的穩(wěn)定性片裝烘焙溫度要高于器裝烘焙溫度20Co對于粉云母板片裝烘焙溫度可為200220Co烘焙時間的確定：烘焙時間是要保證片組充分加熱，烘焙時間一般為45小時。若云母板的質(zhì)量非常理想，幾乎不發(fā)生塑性變形，換向器的片裝可只進(jìn)行冷壓，而不需進(jìn)行熱壓。國外一些著名公司有此范例。.加工V形梢換向器片組加工V形槽過去采用普通臥式車床加工，使用成型刀具，用樣板進(jìn)行檢查，這種方法效率較低，而且需要兩次定位，兩端V形槽的同軸度要受影響。目前對V形槽采用數(shù)控雙面車床一次將兩面V形槽加工出來，提高了加工的

25、精度和兩端V形槽的同軸度，加工效率也相應(yīng)提高。V形槽加工完后，要清理毛刺并對片組進(jìn)行匝間耐壓檢查，防止片間短路。匝間耐壓值由換向器的設(shè)計參數(shù)來確定。.第二次裝配（總裝）總裝將換向器的套筒、云母環(huán)、絕緣筒、片組、壓圈按順序組裝在一起，用換向器螺栓將其固定,然后用專用工裝進(jìn)行烘壓，使換向器成為一個穩(wěn)定的整體。換向器總裝工藝過程分如下兩種：總裝一冷壓-烘焙-熱壓-冷壓-烘焙-熱壓-冷壓-烘焙-熱壓一冷壓?？傃b一冷壓-烘焙-熱壓一冷壓（使用彈性工裝）圖12-11圓錐形壓裝工具總裝前要將各種配件全部清理干凈。清理的方法是用白布帶蘸少量的酒精將換向器的零部件擦拭干凈，防止粉塵及污物進(jìn)入換向器內(nèi)部。總裝壓力

26、的確定：P=1.81p2s2式中P壓床施于換向器壓圈上的壓力（MN）;P2一總裝時換向器片間單位面積壓力（MN/R）,與片裝時相同；S2一車過V型槽后換向片的側(cè)面積（吊）。烘焙溫度的確定：烘焙的目的是為了熱壓，熱壓的目的是為了使云母環(huán)充分發(fā)生塑性變形。為了保證換向器的穩(wěn)定性總裝烘焙溫度要低于片裝烘焙溫度20Co對于用蟲膠塑型云母板制作的云母環(huán)，總裝烘焙溫度一般為165175CO烘焙時間的確定：烘焙時間是要保證換向器充分加熱。對于采用彈性工裝烘壓的換向器，烘焙時間一般為16小時。對于不使用彈性工裝，采用三烘七壓工藝的換向器，烘焙時間一般為45小時。器裝后的第一次冷壓非常重要，必須加全壓，冷壓到位

27、，按規(guī)定力矩擰緊換向器螺栓。如此可防止在以后的烘壓過程中，換向器壓圈和套筒與云母環(huán)之間的相對錯動過大，造成云母環(huán)損壞！若云母環(huán)的質(zhì)量非常理想，幾乎不發(fā)生塑性變形，換向器的器裝可只進(jìn)行冷壓，而不需進(jìn)行熱壓。國外一些著名公司有此范例。.換向器涂封換向器涂封的目的是防止灰塵及污物進(jìn)入換向器內(nèi)部。在總裝過程中已經(jīng)對片組與套筒和壓圈之間的縫隙用硅酮膠進(jìn)行涂封。換向器烘壓完成后在換向器前端片組與壓圈之間粘貼聚四氟乙烯帶（或整體聚四氟乙烯環(huán)），主要是起防弧作用。.動壓成型動壓成型是指換向器旋轉(zhuǎn)時加熱，在離心力的作用下，迫使換向器的鴿尾壓緊于V形云母環(huán)上。如果在烘壓過程中烘壓處理不完善，或云母環(huán)厚度不均勻，則

28、在動壓成型時，可依靠離心力的作用壓緊，使換向器不致在運行時發(fā)生凸片現(xiàn)象。超速試驗是在1.251.35倍額定轉(zhuǎn)速的情況下進(jìn)行，考驗換向器的機械強度和質(zhì)量的穩(wěn)定性。動壓成型前，需半精車換向器外表面。將換向器校好動平衡，裝上工藝軸，裝入動壓成型機。首先用千分表測量換向器外園的跳動值，做好記錄。轉(zhuǎn)動換向器致最高轉(zhuǎn)速的50%,開始加熱，在2小時內(nèi)由室溫升至1255C。保持溫度不變，將轉(zhuǎn)速升至最高轉(zhuǎn)速，旋轉(zhuǎn)2小時。停車后測量外園跳動值，與冷態(tài)下測得的值比較，相差不超過0.03mm為合格。若超過允許值則重新精車外園，再作動壓成型處理，直到合格為止。若相差超過0.15mm,說明換向器凸片嚴(yán)重，需重新進(jìn)行熱壓和

29、冷壓一次，擰緊換向器螺栓，重新精車外園，重作動壓成型處理。第一次動壓成型合格后即可進(jìn)行第二次動壓成型。第二次動壓成型是和超速試驗一起進(jìn)行的。開始時和第一次動壓成型相同。測量跳動值后，在兩小時內(nèi)使換向器溫度均勻地上升到125土5C,并以最高運行轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一小時，然后停止加熱，升速到最高運行轉(zhuǎn)速的125135%旋轉(zhuǎn)515分鐘，停車后用千分表測量跳動值，同原測量值相差也不得超過0.03mmo如果超過此值，須同第一次動壓成型一樣，重新處理，直到合格為至。動壓成型設(shè)備可采用立式和臥式兩種形式，采用電熱管加熱，熱電偶控溫，直流電機拖動。動壓成型機箱體起保溫和防護(hù)兩重功能，箱體的強度應(yīng)足夠大，防止換向片飛出造

30、成事故。.換向器電氣性能檢查對制作好的換向器要進(jìn)行電氣性能檢查。片間耐壓和對地耐壓要符合圖紙要求。.換向器質(zhì)量要求(1)電氣性能符合產(chǎn)品圖紙要求；(2)鍵槽中心對換向片中心或云母板中心的偏差符合圖紙要求；(3)換向片端面對底面的平行度w0.5mm;壓圈端面對底面的平行度w0.6mm;(4)換向片前端面到套筒底面的高度要符合圖紙要求；(5)聚四氟乙烯帶粘貼牢固，無明顯鼓包、氣泡、劃傷等缺陷。接逢無搭接，接縫間隙w1mm與V形壓環(huán)凸臺下部的間隙w2mm接縫和間隙用環(huán)氧填滿；(6)涂封應(yīng)連續(xù)、嚴(yán)密、光滑；(7)換向器螺栓無松動現(xiàn)象。用力矩扳手按規(guī)定力矩檢查。(8)換向器片組的等分度要符合圖紙要求；(

31、9)各部件不得有磕碰傷。第四節(jié)換向器的質(zhì)量問題分析1.云母環(huán)滑片問題分析云母環(huán)滑片是換向器制造過程中最常發(fā)生的質(zhì)量問題之一。其情況比較復(fù)雜，可分為如下幾方面原因：(1)云母環(huán)本身的問題：云母環(huán)在制造過程中膠粘劑沒有完全固化，在器裝過程中受溫度影響，膠粘劑再次軟化甚至流動，造成云母片滑動，引起云母環(huán)滑片。發(fā)生此類滑片，云母環(huán)往往與套筒或壓圈粘牢，很難清理。另一個原因是云母環(huán)在制造過程中，厚度不均勻，特別是在30。面上，同一圓周上厚度不均勻，在器裝過程中，云母環(huán)受力不均勻，造成局部受力過大，引起云母環(huán)滑片。發(fā)生此類滑片，云母環(huán)往往呈現(xiàn)發(fā)糟現(xiàn)象。(2)配合尺寸不當(dāng)：由于加工或云母環(huán)模具方面的原因，造成云母環(huán)的30面和壓圈或套筒的30。面不能完全吻合，在器裝過程中受壓力作用，造成云母環(huán)滑片、斷裂。發(fā)生此類滑片，云母環(huán)呈現(xiàn)整體發(fā)糟現(xiàn)象，或發(fā)生斷裂現(xiàn)象。