Щетка для высоковольтных электрических машин Советский патент 1987 года по МПК H01R39/18 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкции щеток, применяемых на коллекторных машинах высокого напряжения средней и большой мощности.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик щетки.

На фиг. 1 приведена предлагаемая конструкция составной щетки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Составная щетка содержит графити- 1)ованное тело 1 с прорезями 2 и углублениями 3, накладку 4, выполненную из металлографитовой композиции с графитовой матрицей, в которую запрессован медный проводник 5 тока , с арматурой 6, причем в накладке, имеются выступы 7, фиксирующие ее по отношению к телу щетки, стягивающие прижимы 8, связывающие воедино нак- ладку 4 и тело 1 щетки.

При сравнении данных по электросопротивлению и механической прочности (надежности) щеток до эксплуатации и в процессе эксдлуатации на электрических машинах высокого напряжения видно, что рост электросопротивления в процессе эксплуатации, а значит и перегреве щетки с последую- Тцим выходом ее из строя связан исключи- 1|ельно с зонами, в которых имеет мес fo механический контакт меди в виде порошка (конопатка) или монолита (болт) с графитированным телом щетки т.е. контакт разнородных материалов, но не в з,онах контакта графитирован- ного материала с графитовой матрицей

Уменьшение сопротивления в теле щетки связано с уменьшением ее высот по мере износа. Разрушение щетки в зоне ввода в ее тело монолитного промежуточного элемента из меди связано с тем, что коэффициент термического расширения меди положительный, а графита отрицательный, в результате при нагреве щетки в процессе эксплуатаци графитированное тело, которое плохо работает на растяжение, разрушается.

Для всех известных конструкций составных щеток характерен рост их общего сопротивления, что ухудшает их эксплуатационные характеристики, поскольку увеличивается тепловьщеле- ние в самой щетке с нарастанием окисления всех ее элементов, тогда как в предлагаемой конструкции общее электросопротивление щетки в процессе эксплуатации уменьшается, т.е. имеет место улучшение эксплуатационвшх характеристик предлагаемой конструкции

щетки.

Промежуточный элемент выполнен из металлографитовой пресс-композиции с графитовой матрицей. Композиция с графитовой матрицей - материал, содержа,щий 20-80 вес.% графита, причем эту композицию получают путем предварительного смешения графита с органическим связующим, смешения препарированного таким образом графита с

другими ингредиентами пресс-композиции (металлическими порошками), последующего прессования и термообработки.

Графитовая матрица образуется благодаря коксованию органического сдя- зующего на поверхности порошинок графита при спекании , исключает окисление металла - меди, поскольку основой каркаса матрицы такого элемента является графит, который реагирует при высоких температурах с кислородом воздуха, защищая таким образом металл промежуточного элемента от окисления. Металл промежуточного элемента в графитовой матрице обеспечивает прочный контакт с медным проводником тока за счет формования промежуточного элемента с одновременной запрессовкой проводника тока и последующей их

совместной термообработкой, т.е. за счет спекания, которое гарантирует улучшение характеристики состав - ной щетки как по электрическим, так и по механическим характеристикам. Элемент соединения промежуточного элемента с графитированным телом позволяет существенно снизить потери в контактной поверхности между ними. Использование предлагаемой составной щетки с введением элемента соединения промежуточного элемента с графитированным телом щетки, когда промежуточный элемент выполнен из металлографитовой пресс-композиции с графитовой матрицей, формируемой в процессе коксования фенолформальдегид- ной смолы, обволакивающей частицы графита, обеспечивает по сравнению с известными улучшение ее эксплуатационных характеристик и унификацию ее конструкции для электрических машин.

Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкции

3

составных щеток составит не менее 1,2 млн.руб.

Формула изобретения Щетка для высоковольтных электри- ческих машин, содержащая графитиро- ванное тело, промежуточный элемент, разъемно соединенный с графитирован1288798

ным телом, медный проводник, жестко соединенный с промежуточным элементом, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик щетки, промежуточный элемент выполнен в виде накладки из металлографитовой композиции с графитовой матрицей.

А

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям щеток, применяемых на коллекторных машинах высокого напряжения средней и большой мощности. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик. Щетка содержит графитированное тело, промежуточный элемент, разъемно соединенный с графитированным телом, медный проводник, жестко соединенный с промежуточным элементом. Промежуточный элемент выполнен в виде накладки из металлографитовой компози- . ции с графитовой матрицей. Основой каркаса матрицы промежуточного элемента является графит, который реагирует при высоких температурах с кислородом воздуха, защищая металл промежуточного элемента от окисления. 3 ил. с W ю 00 СХ) | со ОС

В

qjuz.l

8

фиг. 2.

Редактор Л. Гратилло

Составитель В. Чернова Техред Л.Сердюкова

Заказ 7816/52

Тираж 647

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л, Патай

Подписное