Способ изготовления статора ртутного токосъемника

(19) 01)1щ 4 Н О 1 В 39/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ ПИС ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ(46) 30.12.85. Бюл. 9 48 (71) Институт химических наук АН Ка 9 ССР(56) Лапшин С.А. Автомобильная промышленность, 1965, В 5, с. 35-37,Смирнов Г.А Андрущук В.В. Труды Ленинградского политехнического института, 1966, 267, с. 93-95.Авторское свидетельство СССР Нф 1092631, кл. Н 01 Н 3930, 1982. и упровий соот 9 том ВЛЕНИЯ СТАТОР включающий основе рабодействия мед во од 54)(57) СПОСОБ ИЭГОТ РТУТНОГО ТОКОСЪЕМНИКА изготовление в кольце го слоя путем взаим ртутью и формирование верхности слоя путем а него кольцевой неой формой, имеющей коночей части кольца роточ а ю щ и й с я тем,ощення изготовления,контактирования м и ротором и обеспеости последующей утиных отходов отработавуказанное взаимодейтутью и медными опилкают в кольце-основе изщего материала при Сц-Нд=1:(1,8-1,9), при ое формирование конных опилок сконтактной пвоздействияамальгамируефигурацию рара, о т лчто, с цельюулучшения услмежду статорчения возможнлиэации ртутшего статораствие междуми осуществлнеамальгамируюношенииупомяну,тактной поверхности слоя колнеамальгамируемой формой веддавлением 3-3,5 кг/смИзобретение относится к электротехнике, в частности к способамизготовления статоров ртутных токосъемников, применяемых в различных измерениях, связанных с передачей электрического сигнала с вращающихся частей машин и механизмов,Цель изобретения - упрощение изготовления, улучшение условий контактирования между статором и рото-ром, и обеспечение возможности последующей утилизации ртутных отходовотработавшего статора.На чертеже показан статор, изготовленный согласно данному способу,вертикальный разрез,Статор содержит кольцо-основуиэ неамальгамирующегося материала,например из текстолита, В кольцеоснове изготовлен рабочий слой 2из взаимодействовавших с ртутью медных опилок, контактирующих с контактным болтом 3. Контактная поверхность слоя 2 повторяет конфигурациюрабочей части кольца ротора.Способ осуществляют следующимобразом.Кольцо-основу 1 вытачивают изтекстолита на токарном станке, делая рабочую поверхность желоба шероховатой в боковую стенку вкру)чивают контактный болт 3, помещаютв желоб кольца-основы 1 свежеприготовленную смесь из медных опилок иртути медные опилки смачивают203-ным раствором серной кислоты.Весовое отношение меди к ртутиберут в отношении Сц:К=1:(1,8-1,9).Полученную смесь промывают водойдпя удаления следов кислоты, высушивают фильтровальной бумагой иравномерно распределяют в желобекольца-основы статора, приливаютна ее поверхность несколько капельглицерина и формируют контактнуюповерхность слоя 2 путем воздействия на слой кольцевой неамальгируемой формой, при этом нижняя частькольцевой .формы, соприкасающаясяс поверхностью металлической смеси,олжна быть гладкой и иметь конфигурацию рабочей части кольца роторана кольцевую форму подают постояноное давление Р=3-3,5 кг/см в течение суток. При этом происходитреакция взаимодействия ртути смедными опилками и образованиислоя 2 твердого сплава, Поскольку1201938 3 йоверхность желоба кольца-основы1 статора шероховатая, медно-ртутный сплав слоя 2 заполняет неровности кольца-основы 1 и после затвердевания прочно закрепляется на тек 0 15 20 25 30 Э 5 50 с толитовой основе. Образующийсяпри этом твердый медно-ртутный. слой2 в виде металлического кольца полу"чается с ровной и гладкой рабочейповерхностью,Сформированный таким способом.рабочий слой 2 контактной частистатора не взаимодействует с матери-.алом 1 текстолитом) кольца-основы.1 статора. В случае необходимостисплав можно легко удалить из желоба кольца-основы 1 достаточно лишь .нарушить целостность металлического рабочего слоя 2, а текстолитовое кольцо-основу мозно повторноиспольэовать для изготовления новогостатора,Извлеченный из кольца-основыстатора медно-ртутный сплав разлагается в растворе серной кислоты сыцелением металлической ртути,оторую можно вновь использоватья изготовления колец токосъемников.Сравнительная характеристикаспособов изготовления статоров известным и предлагаемым способомпоказывает, что на изготовлениекольца-статора известным способом расходуется большое количество меди, которая лишь частично выполняет функцию материала, хорошоконтактирующего с ртутью и обладающего высокой электропроводностью,в основном это тонкий слой амальгамированной меди в кольце статора, вся остальная масса иеди представляет собой лишь каркас кольца.По описанному способу медь используется лишь на осуществление контакта, и расходуется ее в 20 разменьше, при изготовлении статораизвестным способом все нерабочиеповерхности кольца защищают лиофобным покрытием, например, никелируют, во избежание нежелательноговзаимодействия меди с ртутью. Электрохимический процесс никелирования включает подбор электролита дляникелирования, выбор оптимальнойплотности тока для создания равномерного тонкого и гладкого покрытия,причем либо кольцо никелирует пол"1201938 Составитель М.КузнецоваТехред О,Ващишина Корректор А.Обручаре Редактор М.Товтин Заказ 8098/54 Тираж 637 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5.ностью, а затем снимают на токар-" ном станке никелевое покрытие в рабочейзоне, либо изыскивают способ предотвращения никелирования рабочей части кольца. И то и другое 5 усложняет процесс изготовления статора, по описанному способу изготовления отпадает необходимость никелирования кольца, что существенно об" легчает и упрощает процесс изготов ления колец.В кольце-статоре, изготовленном по известному способу постоянно идет диффузия ртути в глубь кольца, причем этот процесс протекает бес конечно долго, в результате со временем все кольцо равномерно насыщается ртутью. Поэтому с целью утилизации отработанные кольца необхо, димо либо полностью растворять в сер ной кислоте, что требует значительного расхода кислоты и времени, либо обрабатывать, термически, с соответствующим аппаратурным оформлением, либо хранить в герметической 25 емкости с целью исключения загрязнения атмосферы ртутью и ее парами. Процесс накопления отработанных колец постоянно продолжается по предлагаемому способу контактная 30 часть кольца-статора формируется из медно-ртутного сплава и имеет форму замкнутого кольца, удалить его из канавки довольно просто, достаточно нарушить целостность этого кольца. При этом каркас кольца из не 35 амальгамирующегося материала может быть вновь использован для изготовления статора.Согласно способу изготовления40 статора весовое соотношение меди к ртути берут от 1:1,8 до 1:1,9. Если ртути взято меньше 1,8, то металлическая смесь получается слиш" ком густой, а после затвердения " хрупкой. Если же ртути взято больше,9, то в этом случае в начальныйпериод времени частицы меди всплывают к поверхности жидкого металла,что не позволяет формировать твердый сплав рабочего слоя 2 непосредственно в желобе кольца-основы 1статора.Следует отметить. также,что поданному способу на изготовление статора ртути расходуется меньше, поскольку в известном способе необходимо брать избыток ртути для амальгамации поверхности медного кольцаосновы, на котором закрепляется металлический рабочий слой, Беэ этогоизбытка жидкого металла рабочийслой не может удерживаться на медной основе,Согласно способу для формирования медно-ртутного рабочего слоя 2 необходимо давление. При давлении меньшем 3 кг/см не достигаетсяМожидаемый эффект медно-ртутный рабочий слой 2 недостаточно прочно закрепляется в кольце-основе 1 статора из неамальгамирующегося материала. В случае использования давления большего 3,5 кг/см , жидкий2 металл выталкивается иэ желоба кольца-основы статора, что тормозит реакцию взаимодействия ртути с ме- ЦЬЮВ токосъемнике, статор которого изготовлен по.данному способу, в результате формирования медно- ртутного сплава под давлением улучшаются условия контактирования между статором и ротором, поскольку поверхность контактного медно-ртутного рабочего слоя 2 более гладкая, сплав механически более прочен, что увеличивает также срок службы токосъемника.