低成本的金线电刷制造技术

一种滑环电刷，该滑环电刷包括金属线或金属带的主体，所述主体具有用于接触滑环模块的接触区域。所述接触区域由例如金、银或者其合金的接触材料选择性地涂覆。该主体优选包括铜、镍或者铁或者其合金。涂覆可以通过电镀、物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）完成。

【技术实现步骤摘要】
低成本的金线电刷
[0001 ] 本专利技术涉及电力传输装置，如滑环或者旋转式接头以及它们的电刷。滑环用于在机器的旋转部件之间传输电力，所述机器例如为风力发电设备、CT扫描仪或者发电机。主要包括如金属之类的导电材料的电刷在可以具有金镀层的传导材料(例如黄铜)的旋转柱状轨道上滑动。
技术介绍
欧洲专利申请EP0054380A1公开了一种滑环和电刷的组件。所述电刷包括一束薄的导电光纤，这些导电光纤从电刷保持件突出以与滑环接触。滑环的环形接触面上设置有金层。通过使光纤的材料变得比金层材料硬，能够促进在初始使用期间金从该金层向光纤的接触区域的转移，由此以改善随后的操作特性。缺点是当电刷为新的时候电力特性相当差。当电刷略微改变其位置和取向时，电力特性再次变差，直到在电刷的表面上在新的接触区域处已建立了金层为止。在欧洲专利申请EP 317 030 A2中，公开了另一滑环组件。这里，电刷是包括由金构成的线弹簧。在另选实施例中，线弹簧是由比金更基础的金属制成的，并且自由端具有金制套筒。这里所提供的方案相当昂贵。实心金制的线弹簧需要大量的金，而金制套筒难以制造并且难以施加到线弹簧的端部。此外，套筒可能被拉出线弹簧的端部，这导致传输特性完全丧失。
技术实现思路
待由本专利技术解决的问题是提供一种滑环电刷和滑环，所述滑环电刷和滑环制造简单并且制造成本降低的，同时保持高度的可靠度、长使用寿命以及高传输质量。解决问题的方案在独立权利要求中描述。从属权利要求步骤本专利技术的其它改进。根据第一实施例，这样一种滑环电刷基于金属线或金属带的主体，所述主体提供用于传导所需要的电流的导电性。此外，该主体还提供一些机械特性，例如用于滑环电刷所需要的弹性。总体上，主体的材料具有良好的弹性特性和/或良好的导热性和/或良好的导电性。优选的主材材料是铜(Cu)、镍(Ni)或者铁(Fi)的合金。为了在滑环电刷和滑环模块之间提供低阻力且长期可靠性，滑环电刷的与滑环模块建立滑动接触的部分被涂覆或镀覆，优选地利用提供长期可靠的接触的特定接触材料来电镀。通常，接触材料应该是有利于摩擦并且其优选地提供低接触阻力。摩擦有利的接触呈现系统的总的低磨损率。磨损率在这里描述了电刷和轨道随着时间的总质量损失。对于所提议的选择性涂覆或镀覆系统，电刷的涂层的单独磨损率也应低于轨道的对应磨损率，从而确保涂层厚度不受使用期限的限制。如果电刷的涂层的硬度高于配对主体，则通常能够实现有利的系统。另外，摩擦系数小于0.5对于非润滑系统来说尤其有利。在润滑系统的情况下，摩擦系数的有利值为小于0.2。优选地，接触材料为金(Au)、银(Ag)、钼(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)或者任何其它惰性金属或者它们的合金。优选的是，旨在接触材料的硬度比用于在其上运行的滑环轨道的硬度更大。这导致更大的可能使用寿命。优选地，接触材料比主体材料更具有惰性。最优选的是，滑环电刷包括这样的金属线，该金属线的至少一部分，优选地是一个端部利用接触材料(优选地为金)涂覆或镀覆。还优选的是具有双电刷，其中，线的两端利用接触材料涂覆或镀覆。其它实施例涉及具有电刷保持件和如这里所公开的至少一个电刷的电刷块。在另一实施例中，滑环组件具有滑环模块和如果这里所述的至少一个电刷块。本专利技术的其它实施例涉及制造滑环电刷的第一方法。将金属线或金属带切成需要长度的片。在切割之后，至少一端优选地两端由接触材料涂覆或镀覆。可以存在于涂覆之前或之后将电刷弯曲的附加步骤。另一实施例涉及制造滑环电刷的第二方法。这是连续的方法。这里，连续线或金属带或者这样的线或金属带的至少具有金属滑环电刷的长度的片被处理。线或金属带的预定部分通过使用至少一个电极垫被涂覆或镀覆。在涂覆之后，将线或金属带切成片并且弯曲成所需要的形式。在优选的实施例中，通过电镀来进行涂覆。[0011 ] 在另一实施例中，通过物理气相沉积(PVD)进行涂覆，该物理气相沉积可以包括通过将汽化形式的膜材料冷凝在线或金属带的表面上来沉积膜的任何方法。根据另一实施例，通过化学气相沉积(CVD)来进行涂覆，该化学气相沉积可包括用于在线或金属带的表面上形成膜的至少一个前体的任何化学反应或分解。【附图说明】下面，将参照附图基于实施例的实施例通过示例描述本专利技术，这些示例不是为了限制总体专利技术理念。图1示出了根据本专利技术的第一滑环电刷。图2不出了涂覆或镀覆部分的细节。图3不出了涂覆或镀覆部分的侧视图。图4示出了滑环电刷的另一个实施例。图5示出了另一实施例。图6示出了滑环电刷在电刷保持件中的处理。图7示出了滑环电刷的处理。图8示出了另一实施例。图9示出了 PVD或CVD处理的概念。图10示出了借助垫进行电镀。图11示出了选择性涂覆或镀覆的电刷。图12示出了部分地涂覆或镀覆的电刷。图13示出了总体滑环组件的俯视图。附图标记列表10滑环模块11模块支架12 轴13滑环轨道20电刷保持件21第一电刷22第二电刷30滑环壳体40 侧壁50连接空间51 第一盖61滑环电刷的中央部分62第一未涂覆部分63第二未涂覆部分64第一涂覆部分65第二涂覆部分66 线67 涂层68 触点69金属带70壳体的内部空间71 第二盖80第一卷轴81第二卷轴82遮盖件85等离子体或气体86待被处理的区域88 电极89 垫90轴承的壳体95流电流体【具体实施方式】在图1中，示出了根据本专利技术的优选实施例。滑环电刷具有中央部分61，该中央部分可以被弯曲以适应于电刷保持件。在该中央部分的第一侧为第一未涂覆部分62，紧接该未涂覆部分的是第一涂覆或镀覆部分64，并且在该中央部分的第二侧为第二未涂覆部分63，紧接该第二未涂覆部分的是第二涂覆或镀覆部分65。第一涂覆或镀覆部分和第二涂覆或镀覆部分是与滑环模块接触的部分。应避免未涂覆部分与滑环模块的接触，因为这可能导致不必要的磨损并且导致传输性能变差，例如接触噪声相当大。优选地，涂层完全封闭涂覆或镀覆部分。涂覆或镀覆部分的细节在下一图中示出。在图2中，示出了涂覆或镀覆部分的细节。线66具有涂覆或镀覆表面部分67。该线在滑环轨道13上行进，该滑环轨道优选地具有V形凹槽。涂覆或镀覆表面优选地已通过电镀来制造，并且即使线仅在V形凹槽的一个点或两个点处接触也径向包围所述线66。在图3中，不出了涂覆或镀覆部分的侧视图。涂覆或镀覆部分64在接触点68处与滑环轨道13接触。该涂覆或镀覆部分向接触点的两侧一定程度地延伸，以确保在各种操作条件下涂覆或镀覆部分与滑环轨道之间的接触，并且以补偿机械公差。涂覆或镀覆部分的总长优选地在5mm至40mm之间的范围内，最优选地在IOmm至20mm之间的范围内。在图4中，示出了基于金属带的另一个实施例。这里，滑环基于金属带69，如前所述，该金属带具有涂覆或镀覆部分。在图5中，示出了具有单个电刷的另一实施例。该电刷包括第一未涂覆或镀覆部分63和位于一端处的第一涂覆或镀覆部分65。另一端未被涂覆，并且优选地用于保持和/或接触所述电刷。在图6中，示出了根据第一实施例的滑环电刷，所述滑环电刷组合在电刷构件20中。此外，示出了电镀处理。这里，所述电刷被浸入流电流体95中，电刷浸入流体中的深度限定了涂层的长度。这里，电刷保持件可以具有至少一个电触头、连接器、连接线缆，这些部件可以用于供应电镀所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑环电刷，所述滑环电刷包括由金属线构成的主体，所述主体具有用于接触滑环模块的接触区域，所述金属线由至少一种接触材料电镀。

【技术特征摘要】
2012.08.06 EP 12179432.51.一种滑环电刷，所述滑环电刷包括由金属线构成的主体，所述主体具有用于接触滑环模块的接触区域，所述金属线由至少一种接触材料电镀。2.根据权利要求1所述的滑环电刷,其特征在于,所述接触材料比所述主体的材料惰性更大。3.根据权利要求1所述的滑环电刷，其特征在于，所述接触材料在摩擦方面更有利和/或具有低接触阻力。4.根据权利要求1所述的滑环电刷，其特征在于，所述接触材料包括金、银、钼、钯、铑或者其合金。5.根据权利要求1所述的滑环电刷，其特征在于，所述主体的材料具有良好的弹性特性和/或良好的导热性和/或良好的导电性。6.根据权利要求1所述的滑环电刷，其特征在于，所述主体的材料是铜、镍或铁的合金中的一种。7.一种滑环电刷块，所述滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·温克勒，C·霍尔茨阿普费尔，
申请(专利权)人：滑动环及设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：