TI 01 碳刷质量及使用寿命

技 术 文 件

碳刷碳刷质量质量/使用寿命

A)A) 材料材料//质量质量//使用使用

碳刷使用，例如，移动设备上集电器和固定安装的滑触线。

三种不同的基本类型的碳刷性能优良:

1.纯石墨碳刷

2.金属碳刷(这类型专门用于集电器、导电轨系统).

3.注入金属石墨碳刷

1. 1. 纯石墨碳刷纯石墨碳刷纯石墨碳刷

基础材料：石墨，焦炭或煤烟结合树脂或合成树脂压制和烘烤。在接近2500°C左右碳被转化成石墨

性质:-中等的单位电载荷

-多孔的，因此吸收光和大湿气

-高度抛光效果

使用:仅对于干燥室内装置

2. 2. 金属碳刷金属碳刷金属碳刷

基础材料：铜粉，石墨，润滑剂，压焊剂

性质：-高等的单位电载荷

-高耐压

-含铜量较大，容易磨损后生锈

使用：-常规用途的碳刷

-在固定安装中表现良好

-适合室内和室外装置

3.

3. 注入金属石墨碳刷 基础材料：-石墨（石墨化的硬煤）

-金属注入（真空过程）

-铜，润滑剂，压焊剂

-酚醛树脂的使用

性质：-中等的单位电载荷

-吸收轻微的湿气

-长的使用寿命

使用：-标准碳刷作为起重机系统的介质装载

-适合室内和室外装置

B ）碳刷的使用寿命碳刷的使用寿命

根据规定((安装说明书)，就使用寿命而言，绝大部分原因是滑触线的使用环境。.

铜绿铜绿：：运转碳刷时在集电器表面产生一层清晰可见的膜层叫铜绿

这层铜绿主要由以下要素组成：

- 氧化的集电器材料

- 氧化的碳刷材料（同含金属碳刷）

- 碳刷中的石磨

- 湿气

这铜绿层使集电器变得更平滑和延长碳刷的使用寿命.

这就解释了这样的事实，在新的装置中，碳刷的使用寿命比较短，因为在它们中铜绿层仍然必须在运作的过程中产生,只有在一段时期的运作以后在集电器连接处的急速转换和其它不连贯变得平滑

所以在新的装置中最初的碳刷被称为“碳刷磨合”。

平均使用寿命

平均使用寿命：

：

碳刷的有效寿命按照运行距离((千米)来表示.它取决于各种各样因素，因此不能在所有的环境中被确切地指定,所以不能提供保证。

一般地说，下列的性能数字可以在滑行于铜导电轨的金属碳刷上看到：

- 对于单极的集电器碳刷：→ 10000∼15000 ΚΜ

- 对于组合成集电器碳刷：→ 5000∼ 8000ΚΜ

C）使用寿命百分率

使用寿命百分率

影响碳刷使用寿命主要因素是：

1.滑线的道岔及分段

2.滑线上的污垢

3.化学剂影响的效果

4.接触压紧力

5.当前装载

6.大气湿度

7.温度

8.滑动速度

1.滑线分段及道岔

滑线分段及道岔

滑线分段及道岔需要铜绿层中断，并受到材质的内在影响，较其他部位滑线形成不连续的情况。这样导致碳刷磨损的增加。（不表明绝对情况）.

补救补救：：

- 尽可能避免滑线分段

- 比如EHB：利用接近开关代替“Z-不连续”

2. 滑线滑线上的污垢上的污垢

在滑线上的灰尘或沙子使碳刷像砂纸一样。这个颗粒状表面加速碳刷的磨损。（非绝对值）

补救补救：：

- 清理滑线表面

- 吊装滑线

3. 化学化学试试剂影响效果剂影响效果

氯,硫磺和各种化学气体侵蚀铜滑线表面，产生铜氯化物或铜硫化物表层，这个表层增加两倍的磨损率。

补救补救：：

清理滑线表面

4. 接触压

各种各样集电器的接触压按照最大偏移量设计，通过一个有轻度倾斜特性的专用弹簧能尽量保持小的偏差量。

结果结果：：在规定运行范围内没有磨损。

更大的磨损量必须可在磨损范围内被预见

特别注意：

- 由于较大的压力集中在较小的接触面上产生磨损

- 由于接触不良产生大面积的打火

5.5.当前当前当前载载流

在滑线和碳刷之间的电流需要一种"润滑油"提高滑动的顺畅。但是,一定是在两配置之间进行区分:

1）阳极碳刷（电流从刷到滑线）

2）阴极碳刷（电流从滑线到刷）

关于1） 阳极碳刷

电流方向从碳刷到滑线引起石墨粒子移动到滑线，在那里集合成了铜绿层。这个加速了滑动减少了磨损。

关于2） 阴极碳刷

这是通常的配置。

电流从滑线流向碳刷。

这个结果是导电轨上的铜绿层比在相反配置的情况下含有更多的氧化物和更少的

石墨。

这样使氧化物覆盖更多的研磨剂，引起损耗。这个影响如果是直流的话，要进一

步强调.

因此在1)中提及的有利作用被中和了。

这结果就是出现PE 集电器的使用寿命比PH 集电器寿命长。

6. . 大气湿度大气湿度大气湿度

充足的水分使碳刷的石墨组成部分可以发展其良好的滑动性能的作用。太少以及过高的大气湿度又会导致碳刷的磨损轻微的增加。最适合的绝对大气湿度对于金属碳刷应该在10~15 g/m 3之间。当大气湿度少于4 g/m 3时，铜绿氧化层开始被破坏，摩擦力随即增加。超过203 g/m ，增加在铜绿层上的氧化物，同样会产生磨损的增加。

7. 温度

增加大气温度，当然也增加了滑线和碳刷的温度。滑线和碳刷的当前载流也增加了他们的温度。总的来说，关于滑线温度这事实方面的是：

*过低温度增加摩擦和磨损。

*过高温度增加摩擦和磨损。

*最适温度（只关于碳刷磨损而言）对于导电轨和碳刷是70-80 ℃之间，（但是这 温度范围对于塑料绝缘滑线来说又太高了）。

8.8.滑动速度滑动速度滑动速度

碳刷的磨损随着滑动速度略有增加。 这是由两种不同的作用力引起的：

→ 机械应力

大的滑动速度需要更多的机械应力施加于碳刷上。这尤为明显的在滑线分段和道岔上。 增加机械应力产生更大的磨损。

→ 短暂减少接触压力：

在更大的滑动速度时，表面略有波动能产生短暂减少接触压力，这反过来又需要滑线和碳刷之间更多的接触阻力，随着这个结果，短暂的打火花产生，并增加磨损。

补救措施补救措施：：

使用双集电器。