RU1809725C - Composition to manufacture current collectors - Google Patents
Composition to manufacture current collectors Download PDFInfo
- Publication number
- RU1809725C RU1809725C SU4867695A RU1809725C RU 1809725 C RU1809725 C RU 1809725C SU 4867695 A SU4867695 A SU 4867695A RU 1809725 C RU1809725 C RU 1809725C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc stearate
- composition
- current collectors
- coke
- calcined coke
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и касается композиции для изготовления токосъемников, например вставок для токоприемников электроподвижного состава, а также щеток электрических машин. The invention relates to electrical engineering and relates to a composition for the manufacture of current collectors, for example, inserts for current collectors of electric rolling stock, as well as brushes of electric machines.
Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик токосъемников за счет увеличения ударной вязкости материала, снижения абразивного воздействия вставки на контактный провод, повышения износостойкости при работе во влажных условиях. The aim of the invention is to improve the operational characteristics of current collectors by increasing the toughness of the material, reducing the abrasive effect of the insert on the contact wire, increasing wear resistance when working in wet conditions.
Сущность изобретения заключается в следующем. Известная композиция для изготовления токосъемников, содержащая электрографит (графитовый порошок высокой чистоты с содержанием золы не более 0,3%), фенолформальдегидную смолу, алюминий, дополнительно содержит кокс прокаленный и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%: Электрографит 67-75 Кокс прокаленный 5-12
Фенолформальде- гидная смола 11-20 Стеарат цинка 0,5-2,0 Алюминий Остальное
Кокс прокаленный, введенный в композицию, повышает адгезионную способность связующего к наполнителю, увеличивает выход твердого остатка, упрочняет систему связующее-наполнитель, повышая тем самым ударную вязкость материала, (т.е. способность материала выдерживать ударные нагрузки). Кроме того, частицы кокса, в отличие от карбида кремния, хорошо распределяются в массе графитового порошка и способствуют равномерной подчистке углеродной избыточной пленки на контактном проводе, тем самым ликвидируется неравномерность износа провода. Введение кокса в композицию снижает ее пластические свойства. Стеарат же цинка восстанавливает пластичность композиции, позволяет получить при прессовании материал с повышенной плотностью, уменьшить его влагоемкость.The invention consists in the following. Known composition for the manufacture of current collectors containing electrographite (high-purity graphite powder with an ash content of not more than 0.3%), phenol-formaldehyde resin, aluminum, additionally contains calcined coke and zinc stearate in the following ratio, wt.%: Electrographite 67-75 Coke calcined 5-12
Phenol formaldehyde resin 11-20 Zinc stearate 0.5-2.0 Aluminum Else
Calcined coke, introduced into the composition, increases the adhesive ability of the binder to the filler, increases the yield of solid residue, strengthens the binder-filler system, thereby increasing the toughness of the material (i.e., the ability of the material to withstand shock loads). In addition, coke particles, unlike silicon carbide, are well distributed in the mass of graphite powder and contribute to uniform cleaning of the excess carbon film on the contact wire, thereby eliminating the uneven wear of the wire. The introduction of coke in the composition reduces its plastic properties. Zinc stearate restores the plasticity of the composition, allows to obtain a material with high density during pressing, to reduce its moisture capacity.
Вставки во влажную погоду оказываются значительно более работоспособными. При этом важно соблюдение количества вводимых порошков. Inserts in wet weather are much more efficient. In this case, it is important to observe the amount of powders introduced.
Предлагаемое техническое решение позволяет получать и более износостойкие щетки за счет увеличения ударной вязкости материала, используемые для электродвигателей с высокими скоростями оборотов. The proposed technical solution allows to obtain more wear-resistant brushes by increasing the toughness of the material used for electric motors with high speeds.
П р и м е р 1 (прототип). 79,7 мас.% электрографита (ТУ 48-20-54-84) перемешивали в Z-образном смесителе в течение 10 мин, затем добавляли 3 мас. % алюминия (ГОСТ 60-58-73) с диаметром частиц менее 71 мк и 0,3 вес.% гранулированного карбида кремния (ОСТ6-441-78). Массу перемешивали в течение 50 мин. PRI me R 1 (prototype). 79.7 wt.% Electrographite (TU 48-20-54-84) was mixed in a Z-shaped mixer for 10 minutes, then 3 wt. % aluminum (GOST 60-58-73) with a particle diameter of less than 71 microns and 0.3 wt.% granular silicon carbide (OST6-441-78). The mass was stirred for 50 minutes.
В усредненную смесь порошков вводили 17 мас.% связующего - фенолформальдегидную смолу СПФО11Л - и перемешивали в течение 40 мин. 17 wt% of a binder — phenol formaldehyde resin SPFO11L — was introduced into the averaged powder mixture and mixed for 40 min.
Массу выгружали из смесителя и вальцевали на вальцах БВ-800Э 3-кратно при температуре валков 135-145оС. Провальцованную массу размалывали на мельнице ДМ-300, просевали через сетку 045. Из пресс-порошка прессовали на 63-тонном прессе при удельном давлении 900 кгс/см2, температуре 175-185оС и выдержке 1,5 мин вставки размером 29х88х17,5 мм.The mass discharged from the mixer and milled on a mill BW 800E 3-fold at a temperature of 135-145 C. The rolls Provaltsovannuyu mass was ground in a mill DM-300, sieved through mesh 045. From the press powder was pressed at 63 ton press at a pressure 900 kgf / cm2, a temperature of 175-185 ° C and 1.5 minutes exposure insert size 29h88h17,5 mm.
Из пресс-порошка также прессовали на 63-тонном прессе при удельном давлении 1200 кгс/см2, температуре 175-175оС и выдержке 1,5 мин блоки размером 29х88х25 мм. Из блока путем механообработки готовили щетки размером 8х12,5х20 мм.From the molding powder and compressed on a 63-ton press at a specific pressure of 1200 kgf / cm 2, a temperature of 175-175 ° C and holding for 1.5 minutes blocks of 29h88h25 mm. From the block by means of machining, brushes of 8x12.5x20 mm in size were prepared.
П р и м е р 2. 71 мас.% электрографита (ТУ 48-20-54-84) и 8 мас.% кокса прокаленного (ТУ 14-7-80-86), измельченного и просеянного через сито 07, смешивали в Z-образном смесителе в течение 30 мин. К полученному таким образом, усредненному наполнителю добавляли 17 мас.% связующего - фенолформальдегидной смолы марки СФПО11 (ТУ 18-694-80) - и вновь перемешивали в течение 40 мин. Массу выгружали из смесителя и вальцевали на вальцах БВ-800Э 3-кратно при температуре валков 135-145о.PRI me
Провальцованную массу размалывали на мельнице ДМ-300, просевали через сетку 045. В полученный порошок вводили 3 мас.% алюминиевого порошка (ГОСТ 60-58-73) и 1 мас.% стеарата цинка (ТУ 6-09-4473-77), соотношение кокса и стеарата цинка составляет 8:1. The rolled mass was ground in a DM-300 mill, sieved through a 045 mesh. 3 wt.% Aluminum powder (GOST 60-58-73) and 1 wt.% Zinc stearate (TU 6-09-4473-77) were introduced into the obtained powder, the ratio of coke to zinc stearate is 8: 1.
Смесь перемешивали в течение 40 мин в Z-образном смесителе и выгружали. Из полученного порошка прессовали на 63 тонном прессе при удельном давлении 900 кгс/см2, температуре 175-185оС и выдержке 1,5 мин вставки размером 28х88х17,5 мм. Из того же порошка прессовали блоки размером 29х88х25 мм на 63-тонном прессе при удельном давлении 1200 кгс/см2, температуре 175-185оС в течение 1,5 мин. Из блоков путем механообработки готовили щетки размером 8х12,5х20 мм.The mixture was stirred for 40 minutes in a Z-shaped mixer and discharged. From the resulting powder was pressed at 63 ton press at a pressure of 900 kgf / cm 2, a temperature of 175-185 ° C and 1.5 minutes exposure insert size 28h88h17,5 mm. From the same powder size compressed blocks 29h88h25 mm by 63-ton press at a specific pressure of 1200 kgf / cm 2, a temperature of 175-185 ° C for 1.5 min. From the blocks, by machining, brushes of 8x12.5x20 mm in size were prepared.
П р и м е р 3. 71 мас.% электрографита (ТУ 14-48-20-54-84) и 8 мас.% кокса прокаленного (ТУ 14-7-80-86), измельченного и просеянного через сито 07 смешивали в Z-образном смесителе в течение 30 мин. К усредненному таким образом наполнителю добавляли связующее - фенолформальдегидную смолу марки СФ-342 - в количестве 17 мас.% и вновь перемешивали в течение 40 мин. Массу выгружали из смесителя и вальцевали на вальцах БВ-800Э 3-кратно при температуре валков 115-125оС. Провальцованную массу размалывали на мельнице ДМ-300, просевали через сетку 045. В полученный порошок вводили 3 мас.% алюминиевого порошка (ГОСТ 60-58-73) и 1 мас.% стеарата цинка (ТУ 6-09-4473-77), соотношение кокса и стеарата цинка составляет 8:1). Смесь перемешивали в течение 40 мин в Z-образном смесителе и выгружали. Из полученного порошка прессовали на 63-тонном прессе при удельном давлении 900 кгс/см2, температуре 175-185оС и выдержке 1,5 мин вставки размером 28х88х17,5 мм. Вставки обжигали в печи Ц105 при температуре 900оС в среде азота.PRI me
Из того же пресс-порошка прессовали блоки размеpом 29х88х25 мм на 63-тонном прессе при удельном давлении 1200 кгс/см2, температуре 175-185оС и выдержке 1,5 мин. Блоки обжигали в печи Ц 105 при температуре 900оС в среде азота. Из блоков путем механообработки готовили щетки размером 8х12,5х20 мм.From the molding powder compacted blocks razmepom 29h88h25 mm by 63-ton press at a specific pressure of 1200 kgf / cm 2, a temperature of 175-185 ° C and holding for 1.5 minutes. Blocks fired in a furnace at temperature 105 C 900 C in a nitrogen environment. From the blocks, by machining, brushes of 8x12.5x20 mm in size were prepared.
П р и м е р ы 4-11. По технологическому процессу, изложенному в примере 2, изготовили композиции с предельными и запредельными значениями компонентов и соотношений кокса и стеарата цинка, из которых были изготовлены вставки и щетки электрических машин. PRI me R s 4-11. By the technological process described in Example 2, compositions were made with limit and transcendental values of the components and ratios of coke and zinc stearate, from which inserts and brushes of electric machines were made.
Вставки, изготовленные по примерам 1-11, испытывали на ударную вязкость по величине разрушающего усилия на разрывной машине Р-5 и подвергали эксплуатационным испытаниям на маршруте со следующими характеристиками:
Марка контактного провода МФ-85 Тип подвески Цепная
Число пересечения
с трамвайными линиями 12
Число пересечения
троллейбусных линий 5
Длина контактной сети, км 9,72
Влажность воздуха 80% при температуре 20-22оС.The inserts made according to examples 1-11 were tested for impact strength in the amount of destructive force on a tensile testing machine R-5 and subjected to operational tests on the route with the following characteristics:
Contact wire brand MF-85 Suspension type Chain
Intersection number
with
Intersection number
Contact network length, km 9.72
Humidity 80% at a temperature of 20-22 o C.
Щетки электрических машин, изготовленные по примерам 1-11, испытывали на высокоскоростном короткозамкнутом коллекторе КЗК-95. Результаты испытаний токосъемников (троллейбусных вставок и щеток электрических машин) представлены в таблице. The brushes of electric machines made according to examples 1-11 were tested on a high-speed short-circuited collector KZK-95. The test results of current collectors (trolleybus inserts and brushes of electric machines) are presented in the table.
Как следует из анализа результатов испытаний токосъемников, полученных из известной (прототипа) и предлагаемой композиции, предлагаемое техническое решение позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики изделий. As follows from the analysis of the test results of current collectors obtained from the known (prototype) and the proposed composition, the proposed technical solution can significantly improve the operational characteristics of the products.
Введение кокса прокаленного и стеарата цинка в композицию позволяет в 1,4-1,6 раза увеличить ударную вязкость (примеры 2-7, см. данные по разрушающему усилию) композиции, что существенным образом сказывается на ресурсе вставок по разрушению: ресурс увеличивается в 2,5-3 раза. Уменьшается в 1,5-1,7 раза износ вставок на 100 км пробега, износ контактного провода равен 0. The introduction of calcined coke and zinc stearate in the composition makes it possible to increase the toughness by a factor of 1.4-1.6 (examples 2-7, see data on the breaking strength) of the composition, which significantly affects the resource of the fracture inserts: the resource increases by 2 5-3 times. The wear of the inserts per 100 km is reduced by 1.5-1.7 times, the wear of the contact wire is 0.
Результаты испытаний данного материала как щеточного на высокоскоростном коллекторе обнаруживают его большую износостойкость, меньший коэффициент трения, меньшее переходное падение напряжения, что особенно важно при эксплуатации выскоскоростных двигателей, применяемых в бытовой технике. The test results of this material as a brush on a high-speed manifold reveal its greater wear resistance, lower friction coefficient, less transient voltage drop, which is especially important when operating high-speed engines used in household appliances.
Таким образом, дополнительное содержание в композиции кокса прокаленного и стеарата цинка в определенном соотношении между ними дает возможность существенно улучшить эксплуатационные характеристики токосъемников, особенно при работе во влажных условиях. Несоблюдение указанных соотношений приводит к нарушению пластичности композиции, ее формуемости, к нарушению режима эксплуатации за счет образования избыточной (или наоборот недостаточной) углеродной пленки на контактном проводе (коллекторе). Это подтверждается данными полученными по износу вставки на 100 км пробега и ресурсу по разрушению (примеры 9, 10 и 11). Thus, the additional content in the coke composition of calcined and zinc stearate in a certain ratio between them makes it possible to significantly improve the operational characteristics of current collectors, especially when working in wet conditions. Failure to comply with these ratios leads to a violation of the plasticity of the composition, its formability, to a violation of the operating mode due to the formation of excess (or vice versa insufficient) carbon film on the contact wire (collector). This is confirmed by the data obtained on the wear of the insert per 100 kilometers and the destruction resource (examples 9, 10 and 11).
Claims (1)
Электрографит - 67,0 - 75,0
Фенолформальдегидная смола - 11,0 - 20,0
Прокаленный кокс - 5,0 - 12,0
Стеарат цинка - 0,5 - 2,0
Алюминий - ОстальноеCOMPOSITION FOR MANUFACTURE OF CURTAIN TOWERS, containing electrographite, phenol-formaldehyde resin, aluminum, characterized in that, in order to improve performance, it additionally contains calcined coke and zinc stearate in the following ratio, wt.%:
Electrographite - 67.0 - 75.0
Phenol formaldehyde resin - 11.0 - 20.0
Calcined Coke - 5.0 - 12.0
Zinc stearate - 0.5 - 2.0
Aluminum - Else
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4867695 RU1809725C (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Composition to manufacture current collectors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4867695 RU1809725C (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Composition to manufacture current collectors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1809725C true RU1809725C (en) | 1995-01-09 |
Family
ID=30441950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4867695 RU1809725C (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Composition to manufacture current collectors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1809725C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA019172B1 (en) * | 2011-01-20 | 2014-01-30 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Contact strip manufacturing composition |
-
1990
- 1990-09-20 RU SU4867695 patent/RU1809725C/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Патент США N 4316834, кл. C 08L 6/06 (260-38), 1982. * |
Патент Японии N 60-13382, кл. H 01R 43/12, 1985. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA019172B1 (en) * | 2011-01-20 | 2014-01-30 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Contact strip manufacturing composition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101458681B1 (en) | Method for producing a molded part from a carbon material using recycled carbon fibers | |
CN109112297B (en) | Binder for forming converter enriched sludge and converter enriched sludge forming method | |
CA2265718C (en) | Friction material, method of preparing same and friction lining | |
RU1809725C (en) | Composition to manufacture current collectors | |
EP0740745B1 (en) | FRICTION MATERIAL FOR USE WITH Al.ALLOY ROTOR | |
Lu | A combinatorial approach for automotive friction materials: combined effects of ingredients on friction performance | |
EP1179687A1 (en) | Base matrix and composition of a braking friction material containing said base matrix and related preparation processes | |
CN1062313C (en) | Heat-insulation molten steel heat-insulating agent | |
JPH05251088A (en) | Manufacture of porous carbon electrode plate for fuel cell | |
RU2138107C1 (en) | Compound for manufacturing current collectors | |
RU2061285C1 (en) | Method for manufacturing electrical machine brushes | |
US20220228636A1 (en) | Environment-friendly friction material and product thereof | |
KR20010010281A (en) | Lump cokes used to Electric furnace or steel-making furnace | |
RU2166817C1 (en) | Compound for manufacturing electrical machine brushes | |
CN112280305A (en) | Preparation method of cable filling material, cable filling material and application thereof | |
CA1157268A (en) | Method for compacting and agglomerating finely granular coal without the use of a bonding agent | |
CN109594026B (en) | Grind son hot briquetting and combine system | |
JPH09194685A (en) | Phenolic resin molding material | |
CA1060414A (en) | Crushing, material-reducing, grinding and like machines | |
SU1718312A1 (en) | Method of manufacture of metal-and-graphite brushes | |
SU832639A1 (en) | Brush for electric machines | |
SU504698A1 (en) | Carbon composition for friction material | |
RU2010818C1 (en) | Binder | |
SU1045318A1 (en) | Material for electric brush | |
SU970525A1 (en) | Brush for electric machines |