СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЩЕТОК Российский патент 1997 года по МПК H01R39/20 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к изготовлению электрощеток коллекторных машин и может быть использовано в электромашиностроении и транспортных средствах.

Известна электрощетка для электрической машины, выполненная с накладкой, изготовленной из того же материала, что и электрощетки [1] Известным изобретением решается задача повышения прочности заделки токовывода в теле электрощетки с помощью токопроводящего клея и прижимной накладки (пластинка).

Известен способ изготовления электрощетки (прототип), при котором выделяемые согласно ГОСТу (21888-76) части электрощетки контактную и верхнюю получают методом одновременного прессования из двух различных порошковых композиций [2] Такая технология направлена на повышение механической прочности и коррозионной стойкости крепления токоведущего провода в теле электрощетки: верхнюю часть изготавливают из порошковой композиции, обеспечивающей прочность и стойкость закрепления провода. Названный способ, основанный на использовании порошковых графитовых композиций, требует раздельного приготовления этих композиций и формования электрощетки с извлекаемой перегородкой, в связи с чем является весьма дорогостоящим и трудоемким.

Задача изобретения снижение затрат на производство электрощеток за счет использования материала отработавших свой ресурс электрощеток. В настоящее время такие электрощетки в производстве электрощеток не используются и идут в отходы.

Это достигается тем, что верхнюю часть электрощетки формируют из отработавшей свой ресурс электрощетки путем механического отделения разрушенной контактной части, а новую контактную часть электрощетки изготавливают в виде бруса с ответной поверхностью для сопряжения с верхней частью. Решение задачи обеспечивается также тем, что соединение между собой верхней и контактной частей электрощетки производят путем их склеивания составом, состоящим из смеси элементного графита и медного порошка на эпоксидном связующем, при следующем соотношении компонентов, мас.

Эпоксидная смола 60-70
Элементный графит 14-20
Медный порошок 16-20
Снижение затрат при такой технологии производства электрощеток обеспечивается за счет того, что исключается необходимость приготовления порошковых композиций, и все подготовительные операции сводятся к механическому отделению изношенной контактной части и изготовлению новой контактной части электрощетки. Кроме этого, исключается не только расходование медного провода на изготовление токоподвода электрощетки, но и операции, связанные с заделкой его в теле электрощетки, а изношенные электрощетки утилизируются вместо того, чтобы идти в отходы. Приведенное соотношение компонентов клеящего состава для соединения верхней и контактной частей электрощетки является оптимальным для обеспечения необходимой прочности и электросопротивления клеевого шва. Уменьшение содержания эпоксидной смолы менее 60 мас. приводит к снижению прочности клеевого шва, увеличение же содержания выше 70 мас. к увеличению электросопротивления. Уменьшение содержания элементного графика менее 14 мас. приводит к увеличению электросопротивления, увеличение его содержания выше 20 мас. к снижению прочности клеевого шва.

Содержание медного порошка менее 16 мас. приводит к снижению прочности клеевого шва, а увеличение его содержания выше 20 мас. к снижению электросопротивления ниже оптимального значения. Способ реализуют следующим образом. Отбирают отработавшие свой ресурс электрощетки по типам и производят отделение их разрушенной контактной части режущим или абразивным инструментом, оставляя верхнюю часть с токоподводом.

Из электрощеточного материала изготавливают контактные части для электрощеток. Для этого может быть использована заготовка соответствующая типу электрощетки сечения в виде стержня, который разрезают на несколько заготовок для контактных частей. Либо контактные части изготавливают путем прессования из специально подготовленной пресскомпозиции.

Получение таким образом части электрощетки с подготовленными поверхностями сопряжения смазывают клеящим составом, соединяют между собой и помещают в кассету, обеспечивающую их прижим между собой. После полимеризации клеящего состава (24 ч) при комнатной температуре электрощетки готова к эксплуатации.

Способ иллюстрируется следующими примерами изготовления электрощеток согласно описанной технологии, которые отличаются между собой использованием клеящим композиций с разными соотношениями компонентов для выявления оптимальных соотношений. Результаты и составы сведены в таблицу.

Примеры. Изношенную в процессе эксплуатации серийную электрощетку марки ЭГ-84 с номинальными размерами 16х32х50 мм обрезают со стороны рабочей поверхности на отрезном станке ВШ-1 до размера 20 мм. К оставшейся части электрощетки привлекают предварительно обработанную контактную часть из электрощеточного углеродного материала, размером 30х32х16 мм электропроводящим клеящим составом, состоящим из 65 мас. эпоксидной смолы ЭД-20, 18 мас. элементного графита ГЭ-4 и 17 мас. медного электролитического порошка (ГОСТ 4960-75).

Оптимальным переходным сопротивлением, обеспечивающим нормальную работу электрощеток является значение 3,0 0,5 мк•Ом. Как видно из таблицы отклонение от оптимального состава композиций (N 5-9) электропроводящего клея приводят к уменьшению или увеличению переходного сопротивления, к уменьшению прочности на разрыв клеевого шва, что в значительной степени влияет на работоспособность электрощеток в натурных условиях. Полученные по предлагаемому способу электрощетки были испытаны в седьмом троллейбусном парке. Результаты испытаний положительные и приведены в акте испытаний.

Использование: изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромашиностроении и транспортных средствах. Сущность изобретения. Верхнюю часть электрощетки формируют из отработавшей свой ресурс электрощетки путем механического отделения разрушенной контактной части, а новую контактную часть электрощетки изготавливают в виде бруска с ответной поверхностью для сопряжения с верхней частью. Соединение между собой верхней и контактных частей электрощетки производят путем их склеивания специальным электропроводящим составом. Преимущества предложенного способа в том, что исключается необходимость приготовления порошковых композиций и все подготовительные операции сводятся к механическому отделению изношенной контактной части и изготовлению новой контактной части электрощетки. Кроме этого, исключается не только расходование медного провода на изготовление токопровода электрощетки, но и операции, связанные с заделкой его в теле электрощетки. 2 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ изготовления электрощеток, включающий изготовление верхней и контактной частей электрощетки из электропроводного углеродсодержащего материала и соединение их между собой, отличающийся тем, что верхнюю часть электрощетки изготавливают путем механического отделения разрушенной контактной части израсходовавшей свой ресурс электрощетки, а контактную часть электрощетки изготавливают в виде бруска с ответной поверхностью для сопряжения с верхней частью. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение верхней части электрощетки с новой контактной частью производят путем склеивания их электропроводящим составом. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что склеивание верхней и контактной частей производят композицией, состоящей из смеси элементного графита и медного порошка на эпоксидном связующем (смоле) при следующем соотношении компонентов, мас.

Эпоксидная смола 60 70
Элементный графит 14 20
Медный порошок 16 20щ