關(guān)于對電刷的維護(hù)與檢修的思考

【摘 要】發(fā)電機(jī)的電刷裝置是勵磁系統(tǒng)的重要組成，而勵磁系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行則是發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的前提條件。由此可見，電刷裝置在發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行中扮演著舉足輕重的角色。因此，當(dāng)電刷的運(yùn)行出現(xiàn)故障的時候，我們要認(rèn)真判斷故障的原因、類型并及時消除故障，保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。本文對電刷易發(fā)生的故障進(jìn)行了分析，并結(jié)合發(fā)電機(jī)的維修、維護(hù)等實(shí)際工作，提出了電刷的日常維護(hù)以及檢修的措施。

【關(guān)鍵詞】電刷；維護(hù)與檢修；思考

0.前言

電刷是是一種導(dǎo)電部件，它與運(yùn)動部件作滑動接觸連接。電刷作為導(dǎo)入導(dǎo)出的滑動接觸體，主要作用于換向器和滑環(huán)上，是電機(jī)的重要組成部件。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國大部分地區(qū)都出現(xiàn)了供電需求缺口的現(xiàn)象。這樣就使得各種備用電源系統(tǒng)裝備隨處可見。發(fā)電機(jī)的電刷裝置對發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行有著重要作用。電刷的運(yùn)行于維護(hù)技術(shù)是一項傳統(tǒng)的技術(shù)。而近期來，很多電刷故障都與電刷的日常維護(hù)以及檢修有關(guān)。因此，能夠判別電刷故障的原因、類型，并盡快的消除故障，保證發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.電刷的種類

（1）依據(jù)材質(zhì)的軟硬來分，電刷可以分為軟質(zhì)電刷、中硬質(zhì)電刷以及硬質(zhì)電刷。

（2）依據(jù)使用對象來分，電刷可以分為汽輪發(fā)電機(jī)、軋鋼電機(jī)、牽引電機(jī)、汽車拖拉機(jī)、電動工具和飛機(jī)電機(jī)刷等。

（3）依據(jù)顏色來分，電刷可以分為黑色電刷（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）。

（4）依據(jù)材料來分，電刷可以分為金屬石墨類、天然石墨類、電化石墨類和純金屬電刷三種。

①金屬石墨電刷。

該類電刷主要是在石墨中滲入銅以及少量的錫、鉛等金屬粉末混合而制成的，因此，這類電刷具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，可以適用于高負(fù)荷以及一些直流發(fā)電機(jī)等。

②天然石墨電刷。

該類電刷主要是在天然石墨中加入瀝青、煤焦油等黏結(jié)劑壓制而成。該電刷質(zhì)地較軟，而且潤滑性以及集流性較好，摩擦系數(shù)較低。因此，一般適用于整流條件正常、負(fù)載均勻的中小型直流電機(jī)。

③電化石墨電刷。

該類電刷主要是由石墨、焦炭等材料在2500℃以上高溫處理而制成。這類電刷性能優(yōu)良、具有優(yōu)良的換向性。因此，使用范圍廣，可以用于各類交流或直流電機(jī)上。

④純金屬電刷。

該類電刷主要是用薄的金屬片制成的。這種電刷的導(dǎo)電性好、電刷損耗也不大、但是該類電刷的耐磨性差，電機(jī)的壽命比較低。因此，此類電刷一般用于微型小電機(jī)。

2.電刷故障現(xiàn)象

電刷的故障主要有以下幾種：

（1）集電環(huán)電刷有嚴(yán)重的振動性。

（2）電刷的接觸面氧化膜失去了原有的光澤。

（3）電刷的接觸面上有霧狀的斑點(diǎn)。

（4）不同環(huán)上的刷辨與電刷的連接處的顏色發(fā)生變化。

（5）電刷與電刷刷體的充填處松脫。

3.引起電刷故障的因素

引起電刷故障的因素主要有電磁因素、機(jī)械因素和化學(xué)因素三方面。

3.1電磁因素

當(dāng)無功或者勵磁電流進(jìn)行調(diào)整的時候，電刷的有著明顯的變化。尤其是在勵磁電機(jī)換向的時候，電刷與換向片的接觸不良，或者二者的接觸電阻太大，滑環(huán)的氧化膜薄厚不均勻等，這樣就會引起電刷的電流分布不平衡；突發(fā)電機(jī)短路或者負(fù)載變化，導(dǎo)致了電壓異常；電刷選擇的不合理，也會出現(xiàn)電刷質(zhì)量問題。

3.2機(jī)械因素

電刷換向器的中心不正，換向片凸出、電刷接觸不良、換向器表面不清潔等原因引起電刷故障；電刷接觸面不夠光滑，換向器的極下氣隙不合格等引起電刷故障；電刷的彈簧壓力不均勻，電刷的刷握太緊被卡，電刷與集電環(huán)的表面不垂直等引起電刷故障。

3.3化學(xué)因素

電機(jī)在有腐蝕性的氣體中運(yùn)行，或者電機(jī)運(yùn)行的地方缺乏氧氣，換向器跟電刷的接觸面的一層銅氧化物薄膜被損壞，電刷以及換向器被污染等電刷故障。

4.電刷的日常維護(hù)與檢修措施

4.1電刷的日常維護(hù)

（1）定期清除集電環(huán)以及電刷上面的碳粉，當(dāng)電刷的磨損超過原有高度的1/3時就要進(jìn)行電刷的更換；在換新的電刷的時候，也要注意工作面的外表，電刷與整流器的有效接觸面面積應(yīng)不小于工作面的75%，如果小于75%，則要對電刷進(jìn)行研磨；更換電刷的數(shù)目也不能過多，在更換電刷之前，要先查清楚電刷的牌號、規(guī)格等，為了節(jié)省研磨時間，要在砂輪上磨出電刷的近似弧形的工作面。

（2）如果集電環(huán)的表面有毛刺，要先用油石細(xì)銼對電刷進(jìn)行打磨，并用拋光紗布清楚毛刺；如果集電環(huán)被火花灼傷，則要先對集電環(huán)采用精車的辦法，然后再用紗布包在扁銼上研磨工作面，然后再進(jìn)行拋光，最后進(jìn)行精拋光。

（3）當(dāng)電刷架的機(jī)械強(qiáng)度不夠時，要及時進(jìn)行更換，選擇那些合適的電刷架，同時還要注意選擇機(jī)械強(qiáng)度能滿足發(fā)電機(jī)電刷運(yùn)行要求的電刷架，以減少電刷在運(yùn)行過程中的振動。

（4）要保證電刷和整流子表面的清潔，如果遇上大風(fēng)天氣，則要及時進(jìn)行清掃。

（5）在電刷的運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一些問題，要及時消缺，以免產(chǎn)生惡性循環(huán)，從而危及電機(jī)的正常運(yùn)行。

（6）要定期或不定期的對設(shè)備進(jìn)行巡回檢查。一般情況下，工作人員每天要對發(fā)電機(jī)的電刷檢查兩次，并運(yùn)用紅外測溫儀測量集電環(huán)與電刷的溫度，并及時記錄工況。

（7）要及時對電刷的彈簧壓力進(jìn)行調(diào)整，使電刷受力均勻。

（8）維護(hù)人員在進(jìn)行維護(hù)工作時，要盡量小心，避免衣服被機(jī)器掛住，兩個人不能同時進(jìn)行工作，在清掃電刷時，要讓那些有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行清掃。

4.2電刷的檢修

（1）對新購進(jìn)的電刷要及時進(jìn)行驗(yàn)收。

（2）對電刷的電阻值進(jìn)行測定，其阻值要符合國家以及制造廠的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）電刷更換工藝要嚴(yán)格，同一臺電機(jī)使用的電刷牌號要一致。在更換之前，要研磨電刷使其表面光滑，同時，電刷在刷握內(nèi)應(yīng)有0.2～0.4mm的間隙。刷握的下邊緣與電刷的換向器工作面之間要有2～3mm的距離。避免距離過小過大而引起電刷故障。

（4）每次更換電刷的數(shù)目不能過多，不能超過單級總數(shù)的10%，并且，所更換的電刷要用同一型號的電刷，同時也要注意節(jié)約以及充分利用電刷。在電刷更換完成后，要用直流卡鉗表對電刷的分流情況進(jìn)行測量，并用紅外測溫儀測量溫度，避免電刷因過流而產(chǎn)生過熱的現(xiàn)象，導(dǎo)致電刷故障的產(chǎn)生。

（5）對于一些明顯的設(shè)備問題，比如說滑環(huán)凸起等，要用電機(jī)檢修的機(jī)會對這些設(shè)備進(jìn)行緊固等。

（6）電刷的刷架以及刷握在檢修時，一定要謹(jǐn)慎調(diào)整，在安裝時，也要保證其在原狀態(tài)下進(jìn)行，并保證與換向器平行。

（7）加強(qiáng)電機(jī)的檢修質(zhì)量以及運(yùn)行控制，避免造成電機(jī)運(yùn)行中汽輪機(jī)油外泄并甩到集電環(huán)而增加接觸電阻的現(xiàn)象。

5.結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電刷的應(yīng)用也非常廣發(fā)，電機(jī)的種類和使用條件也越來越多樣化，這樣就要有不同種類的電刷滿足電機(jī)的需求。電刷產(chǎn)生故障的原因有很多。各種影響因素相互影響，或者一個因素的變化導(dǎo)致其他因素的變化，這樣就會舍得故障為題越來越復(fù)雜。因此，加強(qiáng)電刷的日常維護(hù)與檢修工作就變的十分重要。只有加強(qiáng)電刷的日常維護(hù)與檢修工作，才能消除存在或潛在的電刷故障，有效地保證電機(jī)的正常運(yùn)行。

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