способ изготовления щеток для электрических машин

Формула изобретения

Способ изготовления щеток для электрических машин, включающий смешение исходных компонентов, формование, термообработку, изготовление из термообработанного полуфабриката заготовок, их пропитку водным раствором фосполиола и сушку, отличающийся тем, что перед пропиткой фосполиол нагревают до 80 100^o, затем подготавливают 45 55%-ный водный раствор фосполиола в автоклаве, охлаждают его до комнатной температуры, осуществляют пропитку заготовок при давлении в автоклаве 0,92 0,96 кгс/см², а сушку пропитанных заготовок производят при температуре, выбранной в пределах 205 - 300^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и касается способов изготовления щеток для электрических машин, работающих в условиях повышенных вибрационных и ударных нагрузок, например электрооборудования вагонов метрополитена, рефрижераторного подвижного состава, пассажирских вагонов, электровозов и др.

Известен способ изготовления щеток для электрических машин, включающий пропитку заготовок водным раствором фурилового спирта с катализатором поликонденсации фурилового спирта и сушку при 50 120^oC [1] аналог.

Недостатки данного способа заключаются в низкой дугостойкости щеток, что приводит к их разрушению и повышенному износу, особенно при работе с повышенной плотностью тока в переходных режимах.

Известен способ изготовления щеток для электрических машин, включающий смешение исходных порошков, формование, термическую обработку заготовок, пропитку эфиром метилфосфоновой кислоты, например фосфорсодержащим олигомерным полиолом (фосполиолом), и сушку [2] прототип.

Недостатки известного способа связаны с низкой технологичностью пропитки из-за долгого процесса растворения фосполиола в воде, невозможности обеспечения стабильных электрических и механических характеристик щеток, так как пропиточный состав при указанных режимах термообработки не успевает полностью полимеризоваться.

Предложенный способ лишен указанных недостатков и заключается в том, что в способе изготовления щеток для электрических машин, включающем смешение исходных компонентов, формование, термообработку, изготовление из термообработанного полуфабриката заготовок, пропитку заготовок водным раствором фосполиола и сушку, перед пропиткой фосполиол нагревают до температуры 80 100^oC, затем подготавливают 45 55%-ный раствор фосполиола в автоклаве, охлаждают его до комнатной температуры, осуществляют пропитку заготовок при давлении в автоклаве 0,92 0,96 кгс/см², а сушку пропитанных заготовок производят при температуре, выбранной в пределах 205 300^oC.

Пример.

Техуглерод марки ПМ16Э (53,6 мас.), графит ЭУТ-11 (6,0 мас.) и высокотемпературный каменноугольный пек марки "В" (40,4 мас.) смешивают и измельчают в вибромельнице М400-1,5 в течение 60 мин при температуре ниже 70^oC. Полученную смесь просеивают через сито 07 и прессуют при удельном давлении 1000 кгс/см² с кажущейся плотностью 1,24 1,28 г/см³. Заготовки спекают в угольной засыпке в окислительной атмосфере до 1200^oC, графитируют при 800^o С и изготавливают заготовки размером 10х25х35 мм. Стеклянную бутыль фосполиола помещают в водяную баню и нагревают до температуры 80 100^oC (80^oC щетка 1, 90^oC щетка 2, 100^oC щетка 3). Затем подготавливают 45 55%-ный водный раствор фосполиола с плотностью 1,20 г/см³ в автоклаве, охлаждают его до комнатной температуры, осуществляют пропитку заготовок при давлении в автоклаве 0,92 - 0,96 кгс/см² (0,92 щетка 4; 0,96 щетка 5), после чего производят сушку заготовок при температуре, выбранной в пределах 205 300^oC (200^oC щетка 6; 205^oC щетка 7; 250^oC щетка 9; 30^oC - щетка 9). Заготовки армируют и подвергают испытаниям на мотор-компрессорах вагонов метро.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Как следует из представленных данных, применение предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным реализовать следующие преимущества:

на 28 30% повышается износостойкость щеток;

на 18 20% снижается коэффициент трения щеток о коллектор;

улучшается состояние коллектора, ликвидируется пилообразная выработка коллектора.