Токопроводящая смазка токопередающего шарикоподшипника измерительного токосъемника Советский патент 1987 года по МПК H01R39/64 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токопроводящей смазке то- конередающих 1 нарикопод1иипников токо- съемных устройств, и предназначено для не- редачи слабых электрических сигналов датчиков-термопар, осуществляемых с номо- шью измерительных токосъемников для компенсационного измерения температур вращающихся объектов.

Целью изобретения является снижение и стабилизация собственной паразитной элект- родвижуилей силы шарикоподшипникового то- кос ьемпика.

На чертеже показан измерительный токосъемник, продольный разрез.

Токос ьемник содержит два изолированных от вала 1 и установленных на нем токонередающих радиально-упорных пари- коподн1ипчика 2, занолнеиных токопроводящей смазкой 3. Пружина 4 через изоляторы 5 воздействует па наружные кольца n.ia- риконодшинников 2, к которым присоединены неподвижные токовыводы 6. Сигнал от датчиков-термопар 7 подается яа внутренние кольца П1а)икоподшипников 2. Токопроводя- 1цая смазка 3 токопередающи.х П1арикопод- пшпников 2 содержит пластичпую мас.ляпую основу, например смазку ЦИАТИМ-201, па 100 вес. ч. которой в нее введено но 1-4 вес. ч. графита, например, в виде коллоидно-графитового препарата из естественного графита, представляющего собой мелкодисперсный токопроводящий материал, и хромовой литой полировочной пасты, являю- имейся ме,1кодисперсным абразивпым поли- ровочпым материалом, и 10-30 вес.ч. жидкого мас.ча, папример приборного масла МВП, загуп1,ением которого получена n,;iacтичная масляная основа (ЦИАТИМ--201) с.мазки.

Токопроводящую смазку готовят следующим образом.

В ступке измельчают навеску хромовой литой полировочной пасты в жидком масле, например МВЦ, далее добавляют графит, например, в виде коллоидно-графитового нре парата из естественного i-рафита и пластичпую масляную основу, например смазку ЦИАТИМ-201. Иосле перемешивания и рас тирапия до получения гомогенного состояния состав готов к употреблению в качестве токопроводящей смазки 3 и вводится в подшипниковые узлы измерительного токос 1 ем- ника.

При вращении вала 1 электрический сигнал от термопар 7, поступа ощ,ий на внутренние кольца подн.1ипников, передается че- рез тонкий слой токопроводящей смазки 3 в месте контакта на токопередаюпл.ие нла- рики шарикоподн1иг1ников 2, с них через тонкий слой токонроводящей смазки 3 на наружные кольца шарикоподшипников 2 и далее на неподвижные токовыводы 6, к кото- рым подключается измерительный прибор. В процессе работы измерительного токосъем

ника при измерениях температур вращающихся объектов основную ошибку в измерение вносит, как показали исследования, не внутреннее сопротивление вращающегося щарикоподщипникового токосъемника, а его собственная паразитная (ЭДС), которая суммируется с ЭДС термопары. Используемая известная токопроводящая смазка в виде графитировапного солидола умень- внутреннее сонротивление цJapикoпoд- ншпникового токос ьемиика, но вносит погрешность в из.мерение за счет возраста1щя собственной ЭДС токосъемника. Были испытаны и другие составы токопроводящей смазки токонередающих шарикоподшиппиков, состоящие из следующих материалов; технический вазелин, трансформаторное масло, крем- пийорганическая жидкость, компрессорное масло, нигрол, кол, 1оидпь Й графит, естественный 1фафптовый препарат и алюминиевая пудра, а также специальная электро- коптактная смазка «Электра - 1. Оптималь- пой оказалась пре.алагаемая композиция.

Механизм генерации электрических зарядов во вран1аюн;емея Н1арикопод1пиниике связан с возникновением неравновесного двойного слоя электрических зарядов в зоне катящегося н арикового контакта. Плотность зарядов двойного слоя зависит от состава смазочного материала, скорости вращения и других параметров. Электрические явления в зоне контакта являются результатом взаимодействия контактирующих молекул. Происходящие в зоне контакта явления связаны с химическими, термическими и механическими процессами. Полученные в результате выполненных исследований данные по характеру возрастания собственной ЭДС шарико- ПОДИ1ИПНИКОВОГО токосъем1 ика указывают на наличие самоускоряющегося процесса роста ЭДС. Снижение этой паразитной ЭДС целесообразно осуществить путем стаби,1изации па мало.м начальном уровне динамического равновесия между генерацией и л.исси- пацией электрических зарядов ДБОйног(} слоя в зоне контактов качения. Ввиду с,тожной зависимости механизма нерав1ЮБеспого формирования двойного электрического слоя зарядов в зоне контактов качения от химических, термических и механических процессов сохраняют исходную концептрапию вза- имодействуюп1их веществ и .материалов на уровне, характерном для начальной стадии процесса возрастания собственной паразитной ЭДС, в которой она минимальна. С этой целью в состав пластичной графитиро- ванпой смазки шарикоподшипников вводят хромовую литую полировочную пасту и жидкое масло, например приборпое .мас. ю ИВП, в оптимальной весовой пропорции, определенной экспериментально.

Хромовая литая полировочная паста имеет сложный состав: окись хрома, стеарин, парафин и олеиновая кис. юта. Ее совмест- пое действие с жидким маслом обеспечи

вает стабилизацию собственной ЭДС токосъемника на низком начальном уровне (менее 100 мкВ). Это достигается за счет сохранения концентрации взаимодействующих веществ на поверхности контакта качения на начальном уровне, коагуляции отработанных материалов и выноса их за пределы зоны контактов качения под действием вращения.

Примеры композиционного состава токо- проводящей смазки приведены в таблице.

При испытаниях различных композиций смазок проводили измерение собственной электродвижущей силы ЭДС токосъемника с помощью автоматического потенциометра КСП-4, причем для измерения разнопо- лярных величин ЭДС использовали в цепи токосъемника последовательно включенный источник напряжения смещения сигнала. В качестве источника применяли имитатор ЭДС электронных пар типа И-02.

В результате испытаний установлено, что при работе токосъемника на смазочной композиции 1 собственная ЭДС токосъемника превыщает значение 100 мкВ, принятое за предельно допустимое в соответствии с техническими требованиями.

При работе токосъемника на смазоч- ных композициях 2, 3 и 4 ЭДС токосъемника не превышает 100 мкВ при круглосуточной работе. При этом наблюдается хорощая циркуляция смазки в щарикопод- щипниках и сохраняется ее гомогенность.

При увеличении содержания ингредиен- тов в смазо ной композиции 5 по сравнению с композицией 4 собственная ЭДС токосъемника выходит за предельное значение 100 мкВ (особенно при пуске), при этом

Смазка ЦКАТИМ-201100 100100100100

Масло МВП 10102030 30

Коллоидно-графитовый препарат из естественного графита

Паста полировочная хромовая литая

Составитель Л1. Кузнецова

Редактор Л. ВеселовскаяТехред И. ВересКорректор Л. Демчмк

Заказ 1320/54Тираж 626Подписное

ВНИИПИ Государственного ко.митета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

нарущается гомогенность с.мазки вследствие ее расслоения и осаждения твердых ингредиентов при остановке вращения. Возрастает износ щарикоподшипников ввиду обилия абразивной полировочной хромовой пасты. Нарущается прямой контакт щариков с кольцами п арикоподц1ипников вследствие большой концентрации твердых частиц в смазке.

Таким образом, экспериментально определенное соотношение выбранных компонентов токопроводящей смазки, используемой в качестве смазки токопередающих щарико- подщипников измерительного токосъемника, обеспечивает снижение и стабилизацию собственной паразитной ЭДС шарикоподшипникового токосъемника, уменьшая тем самым norpeniHocTb, ниюси.мую измерительным токо- С1 емником при компенсационном измерении температур вращающихся объектов.

Формула изобретения

Токопроводящая смазка токопередающе- го шарикоподшипника измерительного токосъемника, содержащая пластичную масляную основу с добавлением графита, отличающаяся тем, что, с целью снижения и стабилизации собственной паразитргай электродвижущей силы шарикоподшипникового то- кocъe пiикa, в состав смазки дополнительно введены хромовая . 1итая полировочная паста и жидкое масло при следующем соот- HoiijeHHH компонентов; на 100 мае. ч. пластичной масляной основы по 1-4 мае.ч. графита и хромовой литой полировочной пасты и 10-30 мае.ч. жидкого масла.

2,5 2,5

4 4

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токонроводящим смазкам токопередающих шарикоподшипников токосъемных устройств, и предназначено для передачи слабых электрических сигналов датчиков - термопар, осуществляемых с помощью измерительных токосъемников для компенсационного измерения температур вращающихся объектов. Целью изобретения является снижение и стабилизация собственной паразитной электродвижущей силы шарикоподшипникового токосъемника. Токосъемник содержит два изолированных от вала 1 и установленных на нем токопередающих радиально-унорных нарикоподшип- ника 2, заполненных токонроводящей смазкой 3. Пружина 4 через изоляторы 5 воздействует на наружные кольца шарикоподшипников 2, к которым присоединены неподвижные токовыводы 6. Токопроводян1.ая смазка 3 содержит пластичную масляную основу, на 100 мае. ч. которой в нее введено по 1-4 мае. ч. графита и хромовой литой полировочной пасты и 10-30 мае.ч. жидкого масла. 1 ил., 1 табл. S (Л 00 о N СО