СЛОИСТЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТ Российский патент 2007 года по МПК H01H1/02 

Изобретение относится к электротехнике, созданию электрических контактов постоянного тока с магнитным гашением и контактов для коммутационной низковольтной аппаратуры, а именно реле, магнитных пускателей и переключателей.

Известен и производится промышленностью электрический контакт (КПВ-604), по ГОСТ 380-71, выполненный целиком из меди M1.

Недостатками такого электрического контакта являются его высокая стоимость за счет большого расхода меди, большая инерционность за счет массы и значительная энергия соударения при эксплуатации.

Известен слоистый электрический контакт, который состоит из рабочего, технологического и дополнительного слоев. Дополнительный слой из композиции серебро-медь напрессован на технологический со стороны, противоположной рабочему слою. Толщина дополнительного слоя 20 мкм и более. Слоистую заготовку подвергают спеканию (Заявка на получение патента №2002124000/09 с приоритетом от 11.09.2002, опубл. 27.05.2004. "Слоистый электрический контакт").

Известен слоистый электрический контакт, состоящий из трех слоев, а именно: рабочего - из композиции серебра и оксида олова, технологического - из меди или ее сплавов и промежуточного, который имеет следующий состав композиции: медь - 5-75 масс. %, никель - 0,5-20 масс. %, серебро - остальное. Промежуточный слой имеет толщину не менее 10 мкм (Заявка на получение патента №2002126596/09 с приоритетом от 08.10.2002, опубл. 10.05.2004, "Слоистый электрический контакт").

К недостаткам известных контактов можно отнести сложность и трудоемкость изготовления, а также высокую стоимость за счет использования дорогостоящего металла - серебра. При этом известные слоистые электрические контакты имеют относительно низкую устойчивость к расслоению при эксплуатации, которое происходит при соударении. Расслоение происходит из-за невысокой прочности сцепления слоев, обусловленной процессом изготовления, а именно спеканием слоев.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением является:

- уменьшение расхода дорогостоящего металла;

- увеличение срока службы;

- увеличение устойчивости к расслоению при эксплуатации;

- уменьшение трудоемкости.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в следующем:

- уменьшена масса;

- снижена стоимость за счет уменьшения расхода дорогостоящего металла;

- повышена прочность соединения слоев;

- повышена устойчивость к расслоению при соударениях в процессе эксплуатации;

- увеличен срок эксплуатации.

При этом для изготовления предлагаемого контакта используется менее трудоемкий процесс соединения слоев, а именно сварка взрывом на мягких режимах, которая не требует последующей термообработки заготовок.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом слоистом электрическом контакте, содержащем рабочий и технологический слои, согласно изобретению предусматривается внести дополнительный рабочий слой, а технологический слой разместить между двумя рабочими слоями. Рабочие слои предлагается выполнить из меди, а технологический - из алюминия. При этом толщина первого и второго рабочих слоев может быть равной или различной, а также варьироваться в пределах от 1 до 6 мм в зависимости от эксплуатационных требований, предъявляемых к контакту. Толщина технологического слоя из алюминия определяется конструкцией контакта и получается уменьшением требуемого конструктивного размера контакта на суммарную толщину рабочих слоев. Практически она может варьироваться от 2 до 88 мм. Все три слоя соединяются между собой сваркой взрывом, которая позволяет добиться прочности соединения слоев не ниже прочности основного материала, а также минимальных значений переходного сопротивления между слоями.

Наличие двух рабочих слоев позволяют вдвое увеличить срок эксплуатации за счет последовательного использования каждого из рабочих слоев в качестве соударяющихся, что достигается переворачиванием контакта на 180 градусов вокруг продольной оси.

Технологический слой из алюминия позволяет снизить массу и инерционность контакта, уменьшить его стоимость за счет снижения трудоемкости изготовления, исключения термообработки контакта и экономии дорогостоящей меди.

На чертеже представлен слоистый электрический контакт предлагаемого изобретения.

Изготовлены опытные образцы, состоящие из трех слоев: 1 - рабочий слой из меди M1 ГОСТ380-71; 2 - технологический слой из алюминия; 3 - рабочий слой из меди M1 ГОСТ380-71. Образцы отличаются различным сочетанием толщины рабочих и технологических слоев.

В первом случае рабочие слои равной толщины: рабочий слой (1) выполнен толщиной 3 мм, технологический слой (2) - толщиной 4 мм, рабочий слой (3) - толщиной 3 мм. Во втором случае рабочие слои разной толщины: рабочий слой (1) выполнен толщиной 1 мм, технологический слой (2) - толщиной 6 мм, рабочий слой (3) - толщиной 3 мм.

Предложенный слоистый электрический контакт позволяет снизить расход дорогостоящей меди, уменьшить массу (инерционность) контакта и энергию его соударения, повысить прочность соединения слоев, увеличить срок эксплуатации, снизить трудоемкость изготовления контакта и его стоимость.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для реле, магнитных пускателей и переключателей. Техническим результатом изобретения является экономия дорогостоящего материала - меди, высокая прочность соединения и низкое электрическое сопротивление между слоями, высокая устойчивость к расслоению слоев в процессе эксплуатации. Контакт снабжен дополнительным рабочим слоем, при этом технологический слой размещают между рабочими слоями. Рабочие слои предлагается выполнить из меди, а технологический - из алюминия. Толщина рабочих слоев должна быть не менее 1 мм и они могут быть выполнены разной толщины. Все слои соединены между собой сваркой взрывом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Слоистый электрический контакт, содержащий рабочий и технологический слои, отличающийся тем, что контакт дополнительно содержит рабочий слой, технологический слой размещен между рабочими слоями, при этом рабочие слои выполнены из меди, а технологический слой - из алюминия, толщина рабочих слоев не менее 1 мм, все слои соединены между собой сваркой взрывом.2. Слоистый электрический контакт по п.1, отличающийся тем, что рабочие слои выполнены разной толщины.