Материал для контактных колец электрических машин Советский патент 1980 года по МПК H01R39/20 

1

Изобретение касается углеродсодержащего материала для контактных колец электрических машин,

Известны контактные кольца, ма териал которых содержит углерод и связующее 1.

Однако известные контактные ольц имеют .слишком низкую механическую прочность, и контактные выводы в этих кольцах выполнять трудно.

Такие контактные кольца иэготавливаются следующим образом. Компоненты - графит, кокс, в некоторых случаях металлический порошок и связующее смешиваются в необходимом соотношении, порошок или гранулы . опрессовываются в штампах до получения требуемой формы, затем посредcTBOiit соответствующей термообработки достигается связь между компонентами, в частности твердением или коксованием связующего. Прессование а штампах целесообразно осуществлят при комнатной т емпературе и при это одновременно впрессовывать электрические выводы.

При этом, к связующему предъявляются следующие требования:

1. При комнатной температуре оно должно находиться в порошкообразном состоянии и обладать хорошей сыпучестью,

2.При температурах выше определенной и достаточно высокой тОчки плавления оно должно быстро расплавляться и иметь как можно меньшую вязкость,

3.В расплавленном состоянии оно должно хорошо смачивать углерод, а

в определенных случаях и металлический порошок, что приводит к повышению механической прочности при малом пбтребном содержании связующего.

4.Оно должно быть способно образовывать сетку посредством термообработки на воздухе,

5.Оно должно способствовать повы.шению-износостойкости контактных колец при взаимодействии последних

с угольными щетками.

Все перечисленные требования должны выполняться как можно полнее.

Пек, фенольные смола и свинец, применяемые ранее в -качестве связующего,, не отвечают одновременно всем перечисленным требованиям. Поэтому для достижения достаточной механической прочности требуется сравнительно большая доля связующе.го, что отрицательно сказывается на SftSS , - 3-iJ&«U Co«5S S.«U- i . .,,- , .-is™ . jr. , „сй5,5Кй:А.- а лвктро- и теплопроводности. HOSTOM едва ли таким методом можно иэготав JiSWfb уГлесодержащие конГГКтные йольца достаточной механической про НС5СТЙ. Цель изобретения - повьгиеняёмёх нической прочности и увеличение сро служб1л Raftfas tfH 2 СдгЖсн6 изобретению это достига ся тем, что в качестве связующего ароматические полимеры, у оторых ароматические ядра непосред ственно соединены путём С-С связи игли путем гётероатома или гётеро атоШой Группировки фислед Ш соотношении компонентов, вес.ч.: Углерод42-99,5 Связующее 0,5-50 Связующее выполнено в виде полиарилсульфида общей формулы Ar-S Ar-ST - s - Ar;... , Ar 3iTo арил или арил, содержащий аш килъные заместители. В качестве связующего использует ся полифениленсульфид, и в Материал контактных колец дополнительно введена порошкообразная медь в крличес-гве 1-57,5 вес.ч. Опыты показали, что указанная гр па веществ в значительной степени отвечает перечисленным трёбованйямг прикомнатной температуре они обладают хо1рошей сыпучестью, благодаря их ароматическому характеру они хор ШО смачивают углерод и легко смеййваются. ,, Предпочтение отдается полиарилсульфидам общей формулы Аг - ;s - Ar - S - Ar .. ., , л причем А( представляет собой цикли Se&ikyio систему, атсэмы В которой по аи не и мер е ч астично могут быт ь §;ШёИ(ёнЁ1 алКйльными; остаткгми. Среди вещес тв, относящихся к группе соединений, наибоЛШёё предп тение следует отдать полифениленс.ульфиду следующей формулы: ,: ;Предпочтительное количество указанного связующего смеси должно сос тавлять 3-10 вее.ч. на 100 вес.ч. углерода . П р и м е р: - 100 вес.ч. природн го гргьфита и 10 вес.ч. полифениленсульфид в измельченном состояний : Ё|Й®|;1ё Й ШШШ|18бт1й и и штампё,внутренняяф(эрма которог сдОт вётствует форме создаваемого из де.дия,прессуют под давлением 4 т/см После удаления опрессрванной загото 1Ш 113 13 М№ Йна п рШёрШ в 1 ч спекается при ) около в атмосфере защитного газа; напримерГазота или городского газа 7 смеси, состоящей из водорода, мета на и окиси углерода. После Охлаждения контактное кОЯьцо готово. Ёлагодаря сравнительно низким температурам спекания контактные выводы можно запрессовывать в той же рабочей операции. Вместо 100 вес.ч. природного газа можно использова ть, например, 42 вес.ч. природного графита и. 55 вес. ч. порошкообразной меди, вследствие чего вместо неметаллического контактного кольца получают кольцо с соответствующим содержанием. мёйй. Условия изготовления аналогичны описанньм. При этом контактные выводы запрессовывают также втой же рЖбочей операции. Срок службы контактных колец, выполненных из предложенного материала, Ъ 10 раз больше, чём контактных колец, выполненных из меди. Можно ожидать еще большего увеличения срока службы, если подобрать оптимальные смеси для щеток и для контактных колец. Из предложенного мат-ёрйала можно на основе угля выполнять контактные кольца, обладающие несмотря на низкие температуры спекания высокой механической прочностью, вследствие efo усиление металлическими внедрениями, обычное для такого рода колец, становится ненужным. Технология изготовления проста, а контактные выводы можнЬ непосредственно в процессе изготовления запрессовывать В кольца. За счёт минимального истирания в злектрических машинах можно использовать меньшие угольные щетки, а также более простые и дешёвые держатели щеток и контактных колец. -/;::...-: А :л-; .:. - ; - : г .м. . . Формула изобретения 1. Материал для контактных колец элекtpH4ееких машин., содержащий углерод и связующее., о т л и ч а ющ и и с я тей что, с целью повышения механической прочности и увеличения срока службы, в качестве , св язующего выбраны ароматические .полимеры, у которых ароматич еские ядра непосредственно соединены путём С-С связи или путем гётероатома или гетероатомной группйровки при. следующем соотношении компонентов, вес.ч.: . .. . Углерод 42-99,5 Связующее 0,5-50 2. Материал по п.1, о т л и ч а ющ и и с ятем,что связующее выполНенО в виде полиарилсульфида общей формулы Аг-5- Лг-S-Ar... Аг - это арил или арил. причем содержащий алкильные заместители, 3,Материгш по ппЛ и 2, о т л ич-ающийс я тем, что в качестве связующего используется полнфениленсульфид. . . 4.Натеригш по пп.. 1-3, о т л и ч а. ад и и с я тем, что дополни-5 тельно введена порошкообразная мед в количестве 1-57,5 вес.ч. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 444291, кл.Н 01 R 39/20, 1965.