Способ изготовления токосъемников
Предложен способ изготовления токосъемников, включающий смешение компонентов углеродного наполнителя, введение термореактивного олигомер-полимерного связующего и модифицирующей добавки, термообработку и размол смеси, просев и горячее формование полученного порошка. Введение модифицирующей добавки на стадии смешения компонентов углеродного наполнителя и использование в качестве этой добавки смеси золошлаковых отходов теплоэнергетики с муравьинокислой солью металла из группы Cu, Pb, Ni, Ce, связанных поливинилпирролидоном, позволило уменьшить содержание дорогостоящего углеродного компонента - электрографита без потери ресурса токосъемников. 1 табл.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам изготовления токосъемников - вставок пантографов электроподвижного состава и щеток электрических машин.
Известен способ изготовления токосъемников, включающий смешение углеродного наполнителя - электрографита (графитовый порошок высокой чистоты с содержанием золы не более 0,3%) с термореактивным олигомер-полимерным связующим и модифицирующей добавкой, термообработку и размол смеси, просев и горячее формование порошка [1]. При этом в качестве модифицирующей добавки используется порошковая смесь гранулированных алюминия и карбида кремния. Недостатки способа [1] - малый ресурс получаемых токосъемников и большое содержание в них относительно дорогого электрографита. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению - его прототипом является способ изготовления токосъемников, включающий смешение компонентов углеродного наполнителя, введение термореактивного олигомер-полимерного связующего и модифицирующей добавки, термообработку и размол смеси, просев и горячее формование полученного порошка [2]. По способу [2] модифицирующую добавку вводят после размола и просева, перед горячим формованием порошка, и в качестве этой добавки используют смесь порошков алюминия и стеарате цинка. Токосъемники, полученные по способу [2], имеют увеличенный ресурс, однако доля дорогостоящего электрографита в них остается высокой - не менее двух третей массы. Задача изобретения - создание способа изготовления токосъемников, обеспечивающего без уменьшения ресурса снижение содержания в них дорогостоящего углеродного компонента - электрографита. Предметом изобретения является способ изготовления токосъемников, включающий смешение компонентов углеродного наполнителя, выведение термореактивного олигомер-полимерного связующего и модифицирующей добавки, термообработку и размол смеси, просев и горячее формование полученного порошка, отличающийся, согласно изобретению, тем, что модифицирующую добавку вводят на стадии смешения компонентов углеродного наполнителя и в качестве этой добавки используют смесь золошлаковых отходов теплоэнергетики и муравьинокислой соли металла из группы Cu, Pb, Ni, Ce, связанных поливинилпирролидоном. Указанная совокупность признаков позволяет снизить содержание в углеродном наполнителе дорогостоящего компонента - электрографита без потери ресурса токосъемников. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Золошлаковые отходы теплоэнергетики смешивают в Z-образном смесителе с порошком соли муравьиной кислоты, образованной металлом из группы Cu, Pb, Ni, Ce при следующем соотношении компонентов, мас.%: золошлаковые отходы теплоэнергетики - 65,0; соль муравьиной кислоты - 35,0. Золошлаковые отходы теплоэнергетики представляют собой сырьевой материал дисперсионностью не более 45 мк со следующим химическим составом, мас.%: SiO2 - 68,0; CaO - 12,0; BaO - 8,0; Fe2O3 - 4,0; остальное - оксиды других металлов. Соли муравьиной кислоты имеют химические формулы: Cu(COOH)2
2H2O Pb(COOH)2 H2O Ni(COOH)2 2H2O Ce(COOH)3 H2O и представляют собой мелкодисперсные порошки, выпускаемые в виде химических реактивов марки Ч (чистые). Затем в смеситель заливают 3%-ный водный раствор поливнилпирролидона (ТУ 6-02-18-58-81) в количестве 40 мас.% к массе сухих порошков золошлаковых отходов и муравьинокислой соли. Шихту перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре, а затем включают обогрев, поднимают температуру до 100 - 110oC и перемешивают еще 25 - 30 мин. После этого обогрев отключают, продолжая перемешивать смесь до ее остывания. Смесь выгружают из смесителя и размалывают в мельнице ДМ-300. Полученный порошок после просеивания через сетку 045 используют в качестве модифицирующей добавки при изготовлении токосъемников по предлагаемому способу. Для изготовления токосъемников в качестве углеродных компонентов наполнителя используют электрографит (ТУ 48-20-54-84) и кокс прокаленный (ТУ 14-7-80-86). Порошки этих компонентов углеродного наполнителя и модифицирующей добавки загружают в Z-образный смеситель и перемешивают в течение 50 мин. В усредненную смесь порошков вводят термореактивное связующее, в качестве которого могут быть использованы фенолформальдегидная смола (бакелитовый лак БЛ-5) или фурфуриловый спирт (ГОСТ 64-061-68) с катализатором отверждения - фосфорной кислотой. Перемешивание продолжают при комнатной температуре еще 40 мин. Включают обогрев смесителя, поднимают температуру до 100-110oC и перемешивают смесь еще 15-20 мин. Обогрев отключают. После остывания массы ее размалывают в мельнице ДМ-300. Полученный порошок после просеивания через сетку 045 используют в качестве пресс-порошка при горячем формовании заготовок токосъемников. Конкретные данные по осуществлению описанного способа с солями различных металлов и характеристики токосъемников, полученные при испытаниях, приведены в табл. 1. Там же для сравнения приведены данные по осуществлению прототипа с наименьшим, допустимым для него содержанием электрографита (пример 5). Как видно из данных табл. 1, предложенный способ применим для производства токосъемников - вставок пантографов электроподвижного состава и щеток электрических машин. Ресурс работы вставок лучше, чем у прототипа, а показатели износа щеток не уступают показателю износа прототипа. При этом содержание дорогостоящего компонента углеродного наполнителя в токосъемниках, полученных по предлагаемому способу, существенно меньше, чем в прототипе. Аналогичные результаты были получены при испытаниях токосъемников, изготовленных по предлагаемому способу, при содержании в них компонентов, мас. %: кокс прокаленный 54,0 - 65,0; электрографит 12,5 - 17,0; связующее 12,5 - 20,0; модифицирующая добавка 1,3 - 17,0. Содержание компонентов в сухом порошке модифицирующей добавки, мас.%: золошлаковые отходы теплоэнергетики 40,0 - 70,0; соль муравьиной кислоты 30,0 - 60,0. Добавляемый в порошки раствор поливинилпирролидона составлял 35,0 - 45,0 мас.% к массе сухих порошков.Формула изобретения
Способ изготовления токосъемников, включающий смешение компонентов углеродного наполнителя, введение термореактивного олигомер-полимерного связующего и модифицирующей добавки, термообработку и размол смеси, просев и горячее формование полученного порошка, отличающийся тем, что модифицированную добавку вводят на стадии смешения компонентов углеродного наполнителя и в качестве этой добавки используют смесь золошлаковых отходов теплоэнергетики и муравьинокислой соли металла из группы Cu, Pb, Ni, Ce, связанных поливинилпирролидоном.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к электротехнике и касается способа изготовления высокоомных щеток электрических машин, а именно электрических машин с затрудненными условиями коммутации
Изобретение относится к электротехнике и касается способов изготовления материалов для токопроводящих контактных элементов, преимущественно электрощеток и токоприемников электроподвижного состава, работающих в условиях высоких плотностей тока, значительных вибрационных и ударных нагрузок
Изобретение относится к электротехнике и касается способов изготовления щеток для электрических машин, работающих в условиях затрудненной коммутации, при наличии значительных вибрационных и ударных нагрузок, например, тяговых электродвигателей электровозов
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашиностроении и транспорте
Способ изготовления углеграфитовых щеток // 1829072
Способ изготовления металлографитовых щеток // 1718312
Изобретение относится к электротехнике и касается металлографитных щеток электрических машин
Автоматическая роторная машина для заделки гибких элементов в тело изделия посредством конопатки // 1639937
Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, в частности к сборке щеток электрических машин
Способ обработки контактной поверхности щеток электрических машин и устройство для его осуществления // 1580478
Изобретение относится к электротехнике, в частности к технологии электромашиностроения
Изобретение относится к электротехнике и касается способов изготовления щеток для электрических машин различного назначения
Изобретение относится к электротехнике и касается композиции для изготовления щеток электрических машин, в частности щеток для двигателей железнодорожного и городского транспорта
Изобретение относится к электротехнике и касается композиции для изготовления щеток электрических машин, генераторов и двигателей с резко выраженной неравномерной токовой нагрузкой
Изобретение относится к электрощеточному производству, в частности к изготовлению щеток для стартеров, генераторов и автомобильных электродвигателей напряжением питания 12 и 24 В. Способ изготовления щеток электрических машин включает смешение наполнителя со связующим, измельчение, прессование, спекание. Совместный помол графитового наполнителя с полимерным связующим производится в вибромельнице. В грануляторе полимер растворяется этиловым спиртом для приготовления смолографитовых гранул. Затем растворитель высушивается в виброкипящем слое инфракрасной сушилки. После прессования с одновременной запрессовкой провода щетки нагревают до 200°C для полимеризации связующего и спекают в среде азота с добавкой водорода при 680-950°C. Техническим результатом является получение однородного, сыпучего пресс-порошка с хорошей прессуемостью, стабильного грансостава для изготовления прочного тела электрощетки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области электротехники. Способ предусматривает насыщение путем пропитки дополнительной связующей и антифрикционной добавкой материала для токопроводящих контактных элементов, заготовки с готовыми размерами контактного элемента, причем вначале в качестве связующей добавки используют полимер на основе фурфурилового спирта, полимеризованный при конечной температуре 160°С - 220°С в количестве 5 масс. % - 15 масс. %, а затем в качестве антифрикционной добавки - полимер на основе фурфурилового спирта, полимеризованный при конечной температуре 110°С - 160°С в количестве 1 масс. % - 8 масс. %. Способ позволяет повысить прочность материала для токопроводящих контактных элементов и стойкость к воздействию ударных вибрационных нагрузок, а также существенно улучшить антифрикционные свойства материала. Технический результат заключается в повышении электроэрозионной стойкости материала токопроводящих контактных элементов, ликвидации на контактной поверхности поджогов и выкрашивания материала, снижении износа и повышение стойкости материала к воздействию ударных и вибрационных нагрузок. 1 табл.
