Способ изготовления электрического щеточного узла

 

Союз Советскик

Соцналистическик

Республик

О Л И C- %- - -И--И=-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (u>773805 (Ü1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено16. 04. 79 (21) 2754759/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано23. 1080. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 25.1080 (51)М. Кл.

Н 01 R 43/12

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 313. . 043. 4 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. В. Гудков и 3. A. Ваязитов (71) Заявитель (54 ) СНОСОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ =. ЕКТРИЧЕСЕОГО ЩЕТОЧНОГО

УЗЛА

Изобретение относится к технологии изготовления электрических изделий и может быть использовано в приборостроении, электротехнике, автоматике и других отраслях техники. 5

Известен способ изготовления Шеточногс узла, при котором щетку подвергают металлическому покрытию методом гальванического меднения неметаллических материалов с последующей при-10 пайкой щетки к токоподводу (11.

Недостатком указанного способа является низкое качество изготовления щеточного узла, поскольку при гальваническом меднении применяется элек- 1$ тролит который, проникая в микропоры щетки, ведет к корр"зии и снижению прочности соединения.

Известен также способ изготовления 20 щеточного узла с помощью крепления токоведущего провода к щетке методом конопатки, включающей установку токоведущего провода в отверстие термообработанного при 850-3000оС тела шет- 25 ки, заполнение отверстия вокруг провода конопаточным веществом с последующей термообработкой узла крепления, при этом термообработку узла крепления проводят при 500-1000 С (2 ) . З(1

Однако этот способ не дает возмож" ности получить соединение высокого качества„ поскольку канопаточное вещество снижает переходное сопротивление соединения и не позволяет надежно соединять токоподводь; в виде пружин, выполняющих функции прижатия щеток к вращающимся узлам электрической машины.

Известен способ изготовления электрического Шеточногo узла путем соединения металлизированных поверхностей a:„åòê.i и токоподвода P).

Однако термообработка щетки с заделанным токоведущим проводом ведет к появлению на проводе оксидной пленки, резко повышающей переходное сопротивление контактирующей зоны. Кроме того, данный способ не позволяет соединять щетку с контактирующей пружиной, так как температурное воздействие на пружину снижает ее упругие свойства.

Цель изобретения — обеспечение качества электрического щеточного узла.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе изготовления электрического щеточного узла путем соединения металлизированных поверхностей щетки и токоподвода щетку ме773805 таллизируют путем ее перемещения над горизонтально установленной плоскостью рабочего торца ультразвукового паяльника, на который помещают расплав, затем соединяют предварительно металлизированные поверхности щетки и токоподвода притиранием, при этом одновременно подводят тепло и прижимают токоподвод к щетке.

Способ включает в себя следующие технологические операции: подготовка деталей щеточного узла к металлиэации (очистка, установка в приспособлении, нагрев); подготовка оборудования к работе (установка плоскости рабочего торца вертикально вверх, нагрев и т.д.); металлизация щетки расплавом на ультразвуковом паяльнике металлизация (чаще всего обслуживание) токоподвода; соединение щетки и токоподвода. Притирание расплавленного припоя, прижатие токоподвода к щетке, охлаждение щеточНого узла.

Необходимость перемещения щетки над горизонтально установленной плоскостью рабочего торца ультразвукового паяльника объясняется тем, что силы тяжести, действующие на расплав, находящийся на торце паяльника, уменьшают его разбрызгивание при воэдей- / ствии ультразвука на расплав, способствуя оптимизации процесса и лучшей настройке колебательной системы перед металлиэацией.

Притирание расплавленного припоя при соединении необходимо для того, чтобы устранить оксидную пленку на поверхности припоя со стороны щетки и со стороны токоподвода. При этом припой должен как бы слиться, образуя единую безокисную жидкость. Одноврегленный подвод тепла и механическое прижатие токоподвода к щетке способствует этому процессу, обеспечивая надежное и качественное соединение.

Пример. Для изготовления щеточного узла двигателя датчика момента постоянного тока по предлагаемому способу берется щетка типа СГО-1 размером 1,5х2х2,5 в виде бруска. Она облужена припоем П-200А на ультразвуковом паяльнике марки УУП-4 со стороны 1,5х2,5 и припаяна к токоподводу в виде пружинной пластины.

На партии щеток определена прочность пайки на отрыв в тангенциальном направлении, электрическое переходное сопротивление и внешний вид.

При этом прочность пайки на отрыв определена граммометром и составляет

300 г,переходное сопротивление замерено мостом постоянного тока И0-62, а внешний вид оценен с помощью микроскопа.

Результаты испытаний показывают, что пайка всей партии электрощеток

СГО-1 выдерживает усилие не менее 300 г в рабочем тангенциальном направлении, что превышает усилия, создаваемые трением, щеток о коллектор, которое по расчетам не превышает 9 r.

Электрическое переходное сопротивление пайки постоянному току находится в пределах 0,003-0,005 Ом, что составляет 0,1Ъ общего сопротивления обмотки двигателя при допустимой норме 0,5%. Внешний вид соответствует . требованиям чертежа.

Из примера видно, что щеточный узел, изготовленный по предлагаемому способу, удовлетворяет требованияг1 по прочности, переходному электрическому сопротивлению и внешнему виду, предъявляемым при изготовлении ДИПТ.

Предлагаемый способ изготовления электрического щеточного узла позволяет улучшить любой параметр щеточного узла. Так,например, если необходимо увеличить предел прочности соединения щетки и токоподвода, то необходимо производить металлизацию щетки более тугоплавким металлом или сплавом (цинк, алюминий и др.), которые дагэт более высокую адгеэию.

При этом необходимо выбрать припой, который имеет более высокий предел механической прочности.

Способ позволяет производить изготовление щеточного узла, в котором щетка и токоподвод соединены без промежуточного слоя, т.е. одним припоем, например ПОС-61, ПОИ-50, П20ОА, цинком, алюминием, серебром и т.д.

Путем выбора соответствующего припоя изготавливают щеточные узлы с минимальным переходным сопротивлением.

Кроме того, предлагаемый способ дает воэможность производить металлизацию и соединение щетки с щеткодержателем или с проводом в условиях инертного газа, что приводит к ïîâûшению качества соединения, так как кет условий для возникновения окислов при металлизации и пайке.

Формула изобретения

Способ изготовления электрического щеточного узла путем соединения металлизированных поверхностей щетки и токоподвода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения качества щеточного узла, металлизацию щетки осуществляют путем ее перемещения над горизонтально установленной плоскостью рабочего торца ультразвукового паяльника, на который помещают расплав, и соединяют предварительно металлизированные поверхности щетки и токоподвода притиранием, при этом одновременно подво773805

Составитель В. Чернова

Редакто A. Маковская Тех ед М.Рейвес Хор екто Н. Григорук

Заказ 7522/73 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ ГосударсТвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, дят тепло и прижимают токоподвод к щетке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ямпольский A. М. Меднение и никелирование. †"Библиотека гальяаноте сника", вып. 3, изд. 4-е. Л., "Машиностроение", 1977, с. 48-49.

2. Авторское свидетельство СССР

В 6184485, кл. Н 01 В 43/12, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

В 352346, кл. Н 01 R 43/12, 1972 °