Способ восстановления изношенных поверхностей электровозных щеткодержателей Советский патент 1986 года по МПК C25D5/02 C23C2/06 C25D3/38 

Изобретение относится к восстановлению деталей электрохимическим способой, в частности нанесением твердого медного покрытия, и может быть использовано для изготовления и ремонта щеткодержателей тяговых двига7 телей электровозов, а также деталей щеточных аппаратов коллекторных электрических машин мощностью более 100 кВт.

Цель изобретения - снижение механического, абразивного и электротермического износа.

Пример, Поступившие в ремонт корпуса щеткодержателей обмеряют и объединяют в группы с разностью износа гнезд 100 мкм. Подготовку корпусов щеткодержателей к гальванопокрытию ведут по известной технологии и закрепляют группой в устройстве с внутренним анодоМо Для электроосаждения слоя меди берут электролит, содержащий, г/л: сернокислая медь 275; серная кислота (плотность 1,84) 82; тиомочевина 0,05 желатина , этиловый .спирт 10. Электролиз ведут при катодной .плотности тока 2 А/дм, анодной плотности тока 3 А/дм ., температуре 20 С и активном перемешивании.

После осаждения слоя твердой меди проводят механическую обработку гнез до необходимых размеров. Затем протяжкой вырезают в медном слое углубления в виде сетки под углом 30 . Заполнение углублений цинком проводят по известной технологии при погружении детали в расплав цинка. Финишная операция - калибровка гнезд - применяется для снятия излишков цинКового покрытия.

Слой твердой меди повьш1ает сопро- |тивление механическому и абразивному износу.щеткодержателей. Включения цинка, испаряясь при возникновении электрического разряда при вибрации щетки, деионизируют рабочее пространство и снижают мощность разряда, тем самым препятствуя возникновению электротермического износа. Одновременно цинк, истираясь щеткой (твердость щеток составляет 490 Ш1а) , создает смазывающий эффект, что зна- читель.но облегчает режим трения межд щеткой и гнездом щеткодержателя и снижает механический износ.

Роль вводимых в электролит меднения добавок заключается в следующем. Тиомочевина придает покрытию мелко

39

0

«5

20

25

30

35

«iO

1782

зернистость, высокую плотность и по- вьш1енную твердость. Желатина снижает рост дегидритов на острых краях детали, что облегчает механическую обработку. Этиловый спирт выполняет роль рассеивающей добавки, улучшая структуру слоя и его равномерность.

Формирование канавок в медном слое в виде сетки с наклоном канавки в ЗО обеспечивает технологичность обработки слоя и лучшую адгезию цинка к недному слою.

Как показало опробование предлагаемого способа при своевременной корректировке электролита и соблюдении токовых релшмов твердость медного покрытия составляет 2234 МПа. Повышение твердости вьше 2234 МПа приводит к охрупчиванию покрытия, частичному отслаиванию его основы. Детали с медным слоем твердостью 2234 МПа беспрепятственно обрабатывают и выдерживают заданный ресурс щеткодержателя (720 т,км). Нижний предел медного слоя, обеспечивающий ресурс щет- в:одержателя, составляет 2100 МПа.

Лабораторные испытания показали, что в указанном, диапазоне твердости медного слоя разницй в износе составляет 5 лиг. Пределы количественного измен(гния компонентов в электролите не должны превышать: сернокислая медь 25%, серная кислота 50%. Коле- .бания величины катодной и анодной плотности тока не должны превьш1ать 10%. Износ щеткодержателей, восстановленных по известному и предлагаемому способам можно вьфазить уравнениями;

с,

из.вестньш способ у 05014х

45

предлагаемьй способ

+ 0,027х;

УЗ 0,0013x2 - - 0,009x2 + + 0,0446х,

где у - величина износа, ММ|

X - пробег локомотива, 10 км, Износ щеткодержателей в пересчете на пробег 7,5-10 км составляет: у, 0,2 мм, у, 0,11 мм. Снижение износа за счет деионизирующёго действия цинка составляет 0,09 мм.

Испытания на твердость восстанов- ленного медного слоя проводят по известной методике на приборе ПМТ-3. Испытания на износ проводят по методу диск-колодка. Диск - латунь с мед3 12391784

риал марки ЭГ-74, Испытания ведутному и электротермическому износу на машине СМЦ-2, частота вращениящеткодержателей магистральных локомо- диска 300 об./мин, нажатие на колод-тивов, что позволяет увеличить проку - 450 г, время испытания 5 ч.бег локомотивов и поддерживать в межЭффективность предлагаемого спо-j ремонтный период локомотива зазор

соьа заключается в повышении сопро-между щеткой и гнездом в пределах

тивления к механическому, абразив-допуска.