Металлокерамическая щетка для электрических машин

"с;.со , "1" .тттеитО П И 4 э-"А"-Н-И Е (и)542276ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоцивлистииескихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительн 22) Заявлено 03.0 авт. свид-ву(5 75 21 2151462/О Н 01 Б 39/ присоединением заявки М Государственный комитет Совета Министров СССР на делам иэааретений н открытий(23) Приоритет 3) Опубликовано 01,77. Бюллетень 3) УДК 621.313.04 (088.8) 45) Дата опубликования описани 3,7 А, С, фиалков, В. Г. Носов, С. И, Сучков,ВА, Козлов и Г. И. Скорин 2) Авторы изобретени 71) Заявите) МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКАЯ ЩЕТК ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНМедьГрафитА нтифрикци имерОстальное добавки,свинец композиций повышенноч Существенным недос МГС при работе на маш плотностью тока являетс го износа щеток. Так,до 50 А/см износ пол ризованных) щетокатко ичие полярноотности токаьных (анодно раз больше,одно-поляризоя нал жител в 1,5 х (ка поля 15 чемотрицательнь нных шето к с максимальным со(до 25%) позволяет д Применение щетедержанием графитастичь выравнивания0 плотности тока до 7работе на машинах150 А/см вновьнос Дальнейшее увфита (более 25%)5 ханической прочност о износа при . Однако при тью тока 100 я полярный изсодержания грак снижению меала за счет олярног А/см плотноспоявляетселичение привод и мате Изобретение относится к области элект ротехники, а именно к металлокерамически шеткам для низковольтных пусковых элект ческих машин,Известны металлокерамические щетки,содержащие медь, углеродистые компонентыи легируюшие добавки 13Известно использование в углеродистыхшеточных материалах смеси натуральногографита, графитированной сажевой массы исмол Г 21, Введение графитированной составляюшей повышает электросопротивлениешеток до 100-500 мом.м и создает высокую анизотропию свойств, что способствуетулучшению коммутации и снижению общегоизноса, Такие щетки можно применять только при малых плотностях тока и высокихреактивных э.д.с. секции ( машины переменого тока).Известны также металлокерамическиещетки для низковольтных пусковых электраческих машин (2 1 представляюшие собойсухую смесь порошков различных составлятоших: металлической, например медной, углеродистой и антифрикционной добавки. Такие щетки относятся к типу МГС, компоненты в них распределены следующим обра542276 3ослабления связей между металлическимичастицами. Поэтому для получения щеток сболее высоким содержанием графита вводятдо 10% углеродистого связующего (смола,пек и т.д), которое обеспечивает требуе- бмую прочность, но при этом на порядок увеличивается электросопротивление материала,что исключает применение щеток при плотности тока более 100 А/см2Целью изобретения является повышение 10ресурса щеток при работе с плотностью тока 100-150 А/смза счет выравниванияполярного износа,Эта цель достигается благодаря тому,что в металлокерамической щетке, содержа- фшей медь, углеродистый компонент, антифрикпионную добавку, например свинец, приследующем соотношении компонентов, вес.%:Медь 65-8 5Углеродистый30компонент 5-25Антифрикционнаядобавка Остальное.В качестве углеродистого компонента использована смесь натурального графита иФЬграфитированного материала, причем содержание графитированного материала в смесисоставляет от 5 до 80%,Зля приготовления графитированного материала могут быть использованы различныеисходные компоненты: графит, кокс, сажа,пек. В зависимости от сочетания этих компонентов получают различные виды графитированных материалов: графито-коксовый,саже-графитовый, саже-коксовый и т.д, Выбор того или иного вида графитированногоматериала связан с электро-механическимипараметрами узла токосьема (скоростьювращения коллектора, напряжением, давлением на щетки и др.) и фактически не связан со свойствами готового металлографитового изделия.Ниже приведена технология изготовленияпредлагаемых щеток для пусковых двигателей.П р и м е р , В качестве графитированного материала берут порошковую массу из15 вес,ч. сажи ПМ, 85 вес.ч. коксанефтяного прокаленного и связующего, например пека плавленого, в количестве 28%и смолы каменноугольной в количестве 14%к весу наполнителя.Порошки перемешивают в мешалках сЯ -образными лопастями в течение 2- час. ропри 120-140 С, Выгруженную из мешалкимассу вальцуют два раза на вальцах с электорообогревом при 140 - 160 С. Вальцованнуюмассу размалывают на роторных мельницах,просеивают через сетку045, после чего4усердняют и прессуют на гидравлических прессах с усилием Р = 1500-2000 кгс/см1 Отпрессованные блоки обжигат в туннельных печах или печи Ридгамера при 1100 1300 С, затем графитируют в печах НеРС или РС при 2600-2800 оС. Графитированный материал размалывают на мельницах ти па ДМ и ДПМ или шаровых и просеивают через сетку01,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 045и прессуют на гидравлических прессах с усилием 2500-3000 кгс/см. Отпрессованныеобразцы обжигают в электрических печах прио800 С и нарезают щетки размерами/12 х 21 х 20/ мм,Преимушество предлагаемой металло- содержащей 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 электронами протекающего тока контактной поверхности анода. Пленка с частицами графитированного материала противодействует тепловому 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. формула изобретения Металлокерамическая щетка для электрических машин преимущественно низковольтных пусковых двигателей, содержащая медь, углеродистый компонент и антифрикционную добавку, например свинец, взятые в соотношении, вес.%: Медь 65-8 5Углеродистыйкомпонент 5-25Антифрикционнаядобавка Остальное.о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ресурса работы путем выравнивания полярного износа при плотности тока542276 Составитель В. ПоповаРедактор Л. Утехина Техред О. Луговая Корректор В. Зорина Заказ 5995/34 Тираж 963 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 100-150 А/см, она содержит в качестве углеродистого компонента смесь натурального графита и графитированного материала, взятые в следующем соотношении, %:Графитированный материал 5 - 80 Натуральный графит Остальное,6Источники информации, использованные при экспертизе:1. Ливщиц М. С. Щетки для электрических машин ГЭИ 1961 г.2, Авторское свидетельство СССР % 353302, кл, Н 01 Й, 39/20, 1969 г.