Щітка для електричних машин

Винахід відноситься до електротехніки і стосується щіток колекторних електричних машин і машин з контактними кільцями, які працюють з великими лінійними швидкостями. Відома щітка для електричних машин, яка виготовлена з преспорошку, який містить вуглецеві компоненти, такі як технічний вуглець з розмірами частинок менше 63 мкм і вуглецевий агломерат з розмірами частинок до 500 мкм та пек [1]. Недолік відомої щітки полягає в тому, що, оскільки в преспорошку є дрібні частинки технічного вуглецю і пеку розміром менше 63 мкм і крупні частинки агломерату розміром до 500 мкм, то в наслідок нерівномірності товщини пеку на частинках різних розмірів при випалюванні відпресованих блоків утворюються мікротріщини, через що при підвищенні швидкості машини з'являються вібрації щіток, іскріння і інтенсивне зношування їх. Найближчим до винаходу, який пропонується, є щітка [2], яка виготовлена з преспорошку, що містить технічний вуглець і пек, і має такий гранулометричний склад, мас.%: Недолік цієї щітки в тому, що вуглецевим компонентом є технічний вуглець, тому щітка схильна до електричної ерозії і окислення в умовах підвищених швидкостей і температур. Крім того, запропоноване співвідношення частинок різних розмірів в преспорошку не дозволяє досягнути високого ущільнення його при пресуванні. В основу винаходу поставлене завдання створити таку щітку для електричних машин, в якій новий склад преспорошку підвищив би вібростійкість щітки і за рахунок цього дозволив би забезпечити безіскрову роботу колекторних електричних машин і електричних машин і контактними кільцями при високих лінійних швидкостях. Поставлене завдання вирішується тим, що щітка виготовлена з преспорошку, який містить вуглецевий компонент і пек певного гранулометричного складу, а згідно з винаходом, як вуглецевий компонент, має натуральний малозольний графіт, додатково містить мідь і має такий гранулометричний склад, мас.%: при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Суть винаходу полягає в наступному. Для зменшення вібрацій та підвищення вібростійкості щітки, яка виготовлена з преспорошку з вуглецевим компонентом, і досягнення формування плівки з мастильними властивостями на контактній поверхні колектора чи кільця і збільшення пружності щітки, в її склад вводять, як вуглецевий компонент, натуральний малозольний графіт і додають мідь. Кількість міді, яка добавляється як каталізатор і підвищує пружність щітки, залежить від властивостей, які вимотаються від щітки, і визначаються умовами роботи їх на різних типах машин, коливається в межах від 7,0 до 10,0 мас.%. Використання преспорошку і мілкодисперсним гранулометричним складом: З розміром частинок забезпечує рівномірний розподіл компонента-сполучника (пеку) між всіма частинками графіту і міді, за рахунок цього - однорідність структури щіток та їх вібростійкість. Приклад 1. Натуральний малозольний графіт в кількості 76,0 мас.%, високотемпературний пек з температурою пом'якшення 120-140°С в кількості 17,0 мас.% засипають в вібромлин М-400-1;5 і перемішують протягом 1 год. при температурі 20-50°С. Одержану суміш вальцюють 2 рази на вальцях 502-037 при 260270°С. Охолоджену провальцьовану масу розмелюють на молотковій дробарці типу ДМ-300, змішують з мідним порошком ПМС-1 - 7,0 мас.% без підігріву в змішувачах Z-типу протягом 6 год. і розсівають на три фракції: з розмірами частинок більше 160 мкм, 160-63 мкм, менше 63 мкм. Потім порошки змішують один з одним при співвідношенні, мас.%: Одержаний преспорошок пресують в блоки при кімнатній температурі на гідравлічному пресі ПД476 при питомому тиску 1500 кгс/см2. Блоки потім випалюють при максимальній температурі 1000°С в контейнерах з вугільною засипкою в печах неперервної дії. З блоків виготовляють щітки, які випробовують на установці КЗК95 та на контактних кільцях з регульованою лінійною швидкістю до 100 м/с. Приклад 2. По технології прикладу 1 виготовляють щітки з преспорошку такого гранулометричного складу, мас.%: Приклад 3. По технології прикладу 1 виготовляють щітки з преспорошку такого гранулометричного складу, мас. %: Характеристики щіток приведені в таблиці. З даних таблиці видно, що при збільшенні в складі преспорошку частинок розміром менше 63 мкм збільшується твердість щіток і забезпечується допустима лінійна швидкість не менше 90 м/с.