Металлокерамическая щетка для электрических машин

 

О П И-C- A"-"Í - И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социвлистииеских

Республик (11) 542276

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено03.07.75 (21) 2151462/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.77. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 17.03.77 (51) М. Кл.е

Н 01R 39/24

Государственный комитет

Саавта Министров СССР на делам иэааретений н атнрытий

А. С. Фиалков, В. Г. Носов, С. И, Сучков, В., А. Козлов и Г. И. Скорин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКАЯ ЩЕТКА

ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН кие щетки относятся к типу МГС, компоненты в них распределены следующим образом, Медь 65-8 5

Графит 5-25

Антифрикционные добавки, например свинец Остальное.

Существенным недостатком композиций

МГС при работе на машинах с повышенноч плотностью тока является наличие полярного износа щеток. Так, при плотности тока до 50А/cM износ положительных (аноднополяризованных) щеток в 1,5-5 раз больше, чем износ отрицательных (катодно-поляризованных) щеток.

Применение щеток с максимальным содержанием графита (до 25%) позволяет достичь выравнивания полярного износа при плотности тока до 70 А/см . Однако при работе на машинах с плотностью тока 100150 А/см вновь появляется полярный из2 нос Дальнейшее увеличение содержания графита (более 25%) приводит к снижению механической прочности материала за счет

Изобретение относится к области электротехники, а именно к металлокерамическим щеткам для низковольтных пусковых электрических машин.

Известны металлокерамические щетки, содержащие медь, углеродистые компоненты и легируюшие добавки 11.

Известно использование в углеродистых шеточных материалах смеси натурального графита, графитированной сажевой массы и 10 смол Г23. Введение графитированной составляющей повышает электросопротивление щеток до 100-500 мом.м и создает высокую анизотропию свойств, что способствует улучшению коммутации и снижению общего 15 износа, Такие щетки можно применять только при малых плотностях тока и высоких реактивных э.д.с. секции (машины переменного тока).

Известны также металлокерамические 20 щетки для низковольтных пусковых электрических машин (2 1 представляющие собой сухую смесь порошков различных составлятощих: металлической, например медной, углеродистой и антифрикционной добавки. Та- 25 (53) УДК 621.313.047 (088. 8 ) 4 усердняют и прессуют на гидравлических прессах с усилием Р = 1500-2000 кгс/см

Отпрессованные блоки обжигат в туннельных печах или печи Ридгамера при 1100

1300 С, затем графитируют в печах НеРС о или РС при 2600-2800оС. Графитированный материал размалывают на мельницах ти па ЙМ и QIlN или шаровых и просеивают через сетку № 01.

Приготовленный таким способом графитированный порошок в смеси с другими компонентами загружают в смесители барабанного типа и перемешивают втечение 1-2 час.

Пресспорошок просеивают через сетку ¹045 и прессуют на гидравлических прессах с усилием 2500-3000кгс/см . Отпрессованные образцы обжигают в электрических печах при о

800 С и нарезают щетки размерами

/12х21х20/ мм.

Преимушество предлагаемой металлосодержащей щетки состоит в том, что образованная на контактной поверхности коллектора и щетки пленка содержит кроме частиц основных компонентов и частицы графитированного материала.

Известно, что анодный износ щеток вызь|вается интенсивной бомбардировкой электропами протекающего тока контактной поверхности анода. Пленка с частицами графитированного материала противодействует теплов >му удару, вследствие чего износ анода умен шается. Износ катода практически не меняется, поэтому полярный износ щеток не проис ходит. Коммутирующие свойства щеток при этом не меняются.

Металлокерамическая щетка для электрических машин преимущественно низковольтных пусковых двигателей, содержащая медь, углеродистый компонент и антифрикционную доЭ1 бавку, например свинец, взятые в соотношении, вес.%:

Медь 65-8 5

Углеродистый компонент 5-25

Антифрикционная добавка Остальное. отличающаяся тем, что, с целью повышения ресурса работы путем выравнивания полярного износа при плотности тока

542276

3 ослабления связей между металлическими частицами. Поэтому для получения щеток с более высоким содержанием графита вводят до 10% углеродистого связующего (смола, пек и т.д), которое обеспечивает требуе- S мую прочность, но при этом на порядок увеличивается электросопротивление материала, что исключает применение щеток при плотности тока более 100 А/см

Целью изобретения является повышение 10 ресурса щеток при работе с плотностью то ка 100-150 А/см за счет выравнивания полярного износа.

Эта цель достигается благодаря тому, что в металлокерамической щетке, содержа- 1 шей медь, углеродистый компонент, антифрикционную добавку, например свинец, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Медь 65-8 5

Углер одистый компонент 5-25

Антифрикционная добавка Остальное.

В качестве углеродистого компонента ис» пользована смесь натурального графита и графитированного материала, причем содержание графитированного материала в смеси составляет от 5 до 80%.

Лля приготовления графитированного материала могут быть использованы различные исходные компоненты: графит, кокс, сажа, пек. В зависимости от сочетания этих ком понентов получают различные виды графитированных материалов: графито-коксовый, саже-графитовый, саже-коксовый и т.д. Выбор того или иного вида графитированного материала связан с электро-механическими параметрами узла токосьема (скоростью вращения коллектора, напряжением, давлением на щетки и др.) и фактически не связан со свойствами готового металлографитового изделия.

Ниже приведена технология изготовления предлагаемых щеток для пусковых двигате- 4 лей.

Пример . В качестве графитированного материала берут порошковую массу из

15 вес.ч. сажи ПМ-169, 85 вес.ч. кокса нефтяного прокаленного и связующего, например пека плавленого, в количестве 28% и смолы каменноугольной в количестве 14% к весу наполнителя.

Порошки перемешивают в мешалках с

P. -образными лопастями в течение 2- час. о при 120-140 С Выгруженную из мешалки массу вальцуют два раза на вальцах с электрообогревом при 140 — 160 С. Вальцованную о массу размалывают на роторных мельницах, просеивают через сетку № 045, после чего ®

Формула изобретения

542276

Составитель В. Попова

Редактор Л. Утехина Техред О. Луговая Корректор В. Зорина

Заказ 5995/34 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

100-150 А/см, osa содержит в качестве углеродистого компонента смесь натурального графита и графитированного материала, взятые в следукацем соотношении, %:

Графитированный материал 5 - 80

Натуральный графит Остальное.

Источники информации, использованные при экспертизе:

1. Ливщиц М. С. Щетки для электрических машин ГЭИ 1961 r.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 353302, кл. Н О1 Я, 39/20, 1969 г.