Металлокерамическая композиция для электрощетки Советский патент 1986 года по МПК H01R39/24 

Изобретение относится- к электротехнике и касается металлокерами- ческих композиций для электрощеток, работаюищх в условиях предельных з.начений плотностей тока, значительных вибраций и ударных Нагрузок, например-в токопроводящих заземляющих устройствах электрофицированных транспортных средств,

Основной особенностью указанных устройств является передача электрического тока с минимально допустимым значениями электрических и механических потерь в контакте. При этом обеспечивается разгрузка подшипников трения транспортных средств от действия электрического тока, что. позволяет сщественно повысить надежность их

эксплуатации,

I

Цель изобретения - повышение износостойкости щетки путем снижения потерь на трение в контакте за счет регулирования политурообразова- ния,

Пример 1. (известный). Порошки меди ПМС1 (78 мас,%), графи- та (12 ,мас.%) и карбонильного никеля (5 мас.%), свинца (5 мас.%) и стабилизирующую добавку смешивают в течение 1 ч в смесителе турбулентного типа. Затем из полученной смеси прессуют при удельном давлении 2500 Src/cM заготовки щеток ф 40 мм и высотой 52 мм. Заготовки спекают в защитной атмосфере при 800 С в печи непрерывного действия. После спекания заготовки калибруют под размер ф 40 мм и высоту 52 мм в пресс- форме при удельном давлении 1000 кгс/см. Щетки подвергают арми- ровке.

Пример2. В грануляторе объемом 100 дм при постепенном подъеме температуры от 20 до в течение 1 ч производят подготовку композиционно объединенных гранул состоящих из 58 мас,% графита, 1,5 мас.% полупроводниковой добавки - тонкоизмельченной двуокиси циркония и 0,5 мас.% органической антифрикционной добавки - полимера на основе фурилового спирта, получаемого при нагревании из раствора фурилового спирта (72,8 мас.%), воды (24,3 мас.%) с ортофосфорной кислотой (2,9 мас.%), загружаемого в гра- нулятор при с мешении и гранулировании композиционно объединенных гранул. Пос ле .охлаждения гранул в сме- сителе объемом 100 дм загружают их и производят смешение с карбонильным никелем (стабилизирующая добав- ка) , свинцом и медью в смесителе в течение 1 ч. Содержание компонентов составляет, мас.%:

Композиционно объединенные гранулы3-,5 . Стабилизирующая

добавка1,0

Свинец0,5

Медь. Остальное .

ПримерЗ. По технологии и ре- жимам примера 2 готовят гранулы следующего состава, мас.%:

Органическая антифрикционная добавка25,0

Полупроводниковая

добавка25,0

Графит 50,0

По технологии и режимам примера 1 и 2 изготовляют металлокерамичес- кие щетки следующего состава, мас.%: Композиционно объединенные гранулы3,5 Стабилизирующая добавка 1 ,0 Свинец ,0,5 Медь Остальное П р и м е р 4. По технологии и режимам примера 2 готовят гранулы следующего состава, мас,%: Органическая антифрик- ционная добавка 45,0 Полупроводниковая добавка .45,0 Графит10,0

Далее по технологии и режимам примера 1 и 2 изготовляют металло- керамические щетки, содержащие компоненты, мас.%:

Композиционно объеди- ненные гранулы 3,5 Стабилизирующая добавка1 ,0

Свинец0,5

МедьОстальное

П р и м е р 5. По технологии и режимам примера 1 и 2 с использованием гранул, изготовленных по примеру 3, изготовляют металлокерамичес- кие щетки следующего состава, мас.%: Композиционно объединенные граиулы 25,0 Стабилизирующая добавка3,0

Свинец Медь

. П р . и м е р 6. режимам примера 1

4,0

Остальное По технологии и и 2 с использова45,0

5,0

7.5

кием гранул, изготовленных по примру 3, изготовляют металлокерамичес кие щетки, следующего состава, мас.%:

Композиционно объединенные гранулы Стабилизирующая добавка Свинец

МедьОстальное

Щетки, изготовленные по примерам 1 - 6 подвергают испытаниям на, специальной модельной установке,

В процессе дальнейшей разработки проведены исследования по определению граничных значений содержания компонентов как в композиционно объединенных гранулах, так и в ме- таллокерамической композиции электрощетки (примеры 7 - 10 с использованием технологии и режимов при- меров 1 и 2.

Результаты испытаний композиций при J 40 А/см по примерам приведены в таблице.

Использование в составе металло- керамической igeTKH композиционно объединенных гранул, состоящих из графита, органической антифрикционн и полупроводниковой добавок, позволяет достигнуть положительного комплексного эффекта при работе токопередающего устройства. Наличие в гранулах полупроводниковой добавк в виде двуокиси циркония способствует уменьшению искрения в контакте без увеличения злектрических потерь, существенному улучшению коммутации при воздействии значительных вибрационных и ударных нагрузок . .

Органическая антифрикционная добавка, например полимер на основе фурилового спирта, в сочетании с . графитом существенно снижает потери иа трение в -широком диапазоне токовых нагрузок в контакте, способствует регулированию процесса политурообразования на контакти- руемой со щеткой пбверхности контакного тела.

Применение в составе металлокера- ,мической щетки традиционных материа10

t5

20

25

30

5

0

5

0

5

лов в сочетании с композиционно объединенными гранулами позволяет наилучшим образом использовать их известные и новые, полезные .для скользящего электрического контакта, свойства. Свинец является неорганической антифрикционной добавкой, улучшает стабильность контактирования щетки с контактным телом особенно при устоявшемся процессе политурообразования. Медь, обладающая высокой электропроводностью, обеспечивает достижение наименьших электрических потерь в контакте,

Стабилизирующая добавка, содержащаяся в металлокерамической щетке, значительно снижает вероятность разбухания щетки, а в сочетании с другими компонентами, главным образом с полупроводниковой и антифрикционной добавками из элемента, разрушающего политуру, превращается в добавку полирукяцего типа.

Это объясняется тем, что процессы образования политуры с использованием повышенного количества антифрикционных добавок (органического и неорганического вида) превалируют над процессами разрушения политуры.

Формула изобретения

Металлокерамическая композиция для электрощетки, содержащая медь, свинец, графит, стабилизирующую добавку из коллоидного металла, выбранного из группы никель, кобальт, цинк, полупроводниковую добавку в виде двуокиси циркония, органическую антифрикционную добавку, отличающаяся тем, что, с целью повЕлпения износостойкости путем снижения потерь на трение в контакте за счет регулирования политурообразования, 10-98 мас.% графита, 0,5-45 мас.% органической антифрикционной добавки и 1,5-45 мас.% полупроводниковой добавки композиционно объединены в гранулы при следующем соотношении компонентов, мае,%:

Композиционно, объединенные гранулы 3,5-45,0 Стабилизирующая добавка . . 1 ,0-5,0 Свинец0,5-7,5

МедьОстальное ,

Изобретение относится, к электротехнике и ьюжет быть использовано для изготовления электрощеток электрифицированных транспортных средств. Целью изобретения является повышение износостойкости электрощетки путем снижения потерь на трение в контакте. Это обеспечивается тем, что 10- 98 мас.% графита, 0,5-45 мас.% органической антифрикционной добав1{и и 1,5-45 мас.% полупроводниковой добавки композиционно объединены в гранулы. После, охлаждения гранул их смешивают со стабилизирующей добавкой, свинцом и медью. Содержание компонентов в металлокерамической компрзиции составляет, мас.% : композиционно объединенные гранулы 3,5- 45,0; стабилизирующая добавка 1,0- 5,0; свинец 0,5-7,5; медь остальное. 1 табл. . . (С (Л N9 СО ;о