Струмопровідний композиційний матеріал для вироблення контактних вставок струмоприймальників тролейбусів

Изобретение относится к электротехнике и касается состава токопроводящих композиций для изготовления контактных вставок токоприемников в троллейбусов. Большинство троллейбусных предприятий применяют для токосъема угольно-графитовые вставки, так как они наиболее полно соответствуют эксплуатационным требованиям, предъявляемым к контактным вставкам в сочетании с требованиями сохранения долговечности контактных проводов троллейбусных линий. Однако по ряду причин угольно-графитовые вставки не обладают достаточной износостойкостью и механической прочностью. Повышение прочности и износостойкости вставок путем увеличения связующего в составе токопроводящего композиционного материала приводит к увеличению электрического сопротивления вставки, что ограничивает их применение. Целью изобретения является увеличение износостойкости и уменьшение электрического сопротивления вставки. Сущность изобретения заключается в следующем. Вставку изготавливают двухслойной. Состав композиционного материала вставки со слоем контактной поверхности "ручейка" уже известен, мас.%: Графит электродный 80-86 Феноло-формальдегидная смола 12,5-18 Уротропин 1,5-2 Объем этого слоя (верхнего) вставки составляет 65-70 % от объема всей вставки. Объем нижнего слоя составляет 25-35 % объема всей вставки. С целью уменьшения электрического сопротивления и увеличения износостойкости вставки композиционный материал нижнего слоя дополнительно одержит металлический порошок при следующем соединении компонентов, мас.%: Металлический порошок 60-95 Графит электродный 4,5-29 Феноло-формальдегидная смола 5-16 Уротропин 0,5-1,6 Предлагаемое техническое решение позволяет повысить износостойкость и уменьшить электрическое сопротивление вставки, В качестве металлического наполнителя нижнего слоя вставки используют порошки железе, чугуна и других металлов или их смеси, Размер частиц металлических порошков не должен быть больше 150 мкм. Другим токопроводящим наполнителем является порошок графита электродного марок ГЭ, МПГ и др. В качестве связующего используют фенолоформальдегидную смолу марок СФ-100, СФП-011 и др. в смеси с уротропином в соотношении (9-10):1. Технология приготовления шихты обоих составов традиционная и включает операции дробления и измельчения исходных компонентов, их смешивание в образных смесителях или иных типах смесителей. При заполнении ячеек пресс-форм шихтой используют метод объемного дозирования. Последовательность заполнения ячеек зависит от геометрической формы нижнего пуансона пресс-формы: если нижний пуансон является формообразующим поверхности с "ручейком", то вначале ячейки заполняют угольно-графитовой шихтой, т. е. композиционным материалом известного состава. Сверху этого слоя засыпают шихту, содержащую металлический наполнитель. Если формообразующую контактную поверхность образовывает верхний пуансон, то порядок засыпки шихты обратный, т. е. вначале засыпают шихту, содержащую металлический наполнитель, а затем угольно-графитовую композицию. Прессование вставок проводят по известному те хнологическому режиму: удельное давление прессования - 180-300 кг/см 2; температура изотермического прессования - 180±5°С; время прессования 1,5-3 мин; температура и время термической стабилизации вставки соответственно 180iS°C, 30-40 мин. В таблице приведены экспериментальные составы шихт верхнего и нижнего слоев, результаты натурных испытаний и значения электрического сопротивления вставок, которое измеряли на "Установке для определения электрического сопротивления графитовых вставок", разработанной в ГНИЙ реактивэлектрон, г. Донецк. В таблице пример 1 - прототип, примеры 9 и 10 - составы с запредельными значениями металлического наполнителя. Верхний предел - 95 мас.% ограничивается резким снижением механической прочности вставки из-за очень низкого содержания связующего материала. Вставка разрушается уже в течение 2-х часов работы. Нижний предел - 50 мас.% ограничен отсутствием заметного положительного эффекта. Данные таблицы свидетельствуют, что при содержании металлического наполнителя в композиционном материале нижнего слоя вставки в пределах 60-95 мас.% имеет место существенное увеличение износостойкости и уменьшение электрического сопротивления вставки. В более узком интервале составов при содержании металлического наполнителя 80-95мас.% износостойкость увеличивается в 4-5 раз, а электрическое сопротивление уменьшается в 5-10 раз по сравнению с соответствующими значениями прототипа.