RU186365U1 - Contact insert of current collectors of trolley buses - Google Patents
Contact insert of current collectors of trolley buses Download PDFInfo
- Publication number
- RU186365U1 RU186365U1 RU2018131794U RU2018131794U RU186365U1 RU 186365 U1 RU186365 U1 RU 186365U1 RU 2018131794 U RU2018131794 U RU 2018131794U RU 2018131794 U RU2018131794 U RU 2018131794U RU 186365 U1 RU186365 U1 RU 186365U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- contact
- composite material
- layer
- carbon graphite
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L cadmium sulfate Chemical compound [Cd+2].[O-]S([O-])(=O)=O QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000331 cadmium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N cyclopentene-1-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CCCC1 PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
- B60L5/04—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using rollers or sliding shoes in contact with trolley wire
- B60L5/08—Structure of the sliding shoes or their carrying means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехническим устройствам для силовых цепей транспортных средств с электротягой и предназначена для использования в качестве вставок токосъемников троллейбусов.Технический результат достигается при использовании контактной вставки токосъемников троллейбусов, выполненной в виде пластины из спрессованного порошкового композиционного материала на основе углеграфита с рабочей частью, соответствующей профилю контактного провода, и размещенным в ней токопроводящим элементом, составляющим 3-5% от объема вставки, выполненным из композиционного материала с электрическим сопротивлением, меньшим, чем у углеграфита, при этом на поверхности контактной вставки выполнено двухслойное гальваническое покрытие, состоящее из внутреннего медного и наружного кадмиевого слоев.Техническим результатом настоящей полезной модели является увеличение срока службы контактной вставки и контактных проводов троллейбусных линий (контактной сети).The utility model relates to electrical devices for power circuits of vehicles with electric traction and is intended for use as trolley bus current collector inserts. The technical result is achieved by using a trolley bus current collector insert made in the form of a plate of pressed powder composite material based on carbon graphite with a working part corresponding to contact wire profile, and a conductive element placed in it, comprising 3-5% of the volume an insert made of a composite material with an electrical resistance lower than that of carbon graphite, and on the surface of the contact insert there is a two-layer galvanic coating consisting of internal copper and external cadmium layers. The technical result of this utility model is to increase the service life of the contact insert and contact wires trolleybus lines (contact network).
Description
Полезная модель относится к электротехническим устройствам для силовых цепей транспортных средств с электротягой и предназначено для использования в качестве вставок токосъемников троллейбусов.The utility model relates to electrical devices for power circuits of electric vehicles and is intended for use as trolley bus current collector inserts.
В токосъемниках троллейбусов используются контактные вставки, отличающиеся по конструкции (форме профиля торца, конфигурации поперечного сечения), материалу (угольно-графитовые, металлические и металлокерамические), а также распределению металлической составляющей в объеме вставки и т.д.Trolley current collectors use contact inserts that differ in design (end profile shape, cross-sectional configuration), material (coal-graphite, metal and cermet), as well as the distribution of the metal component in the insert volume, etc.
Использование того или иного типа вставок определяется техническими характеристиками: снижением электрического сопротивления при той же износостойкости, механической прочностью, высокой электропроводностью, искрением при обеспечении долговечности контактных проводов троллейбусных линий, а также их себестоимостью, являющейся часто определяющей для потребителя.The use of this or that type of inserts is determined by technical characteristics: a decrease in electrical resistance with the same wear resistance, mechanical strength, high electrical conductivity, sparking while ensuring the durability of contact wires of trolleybus lines, as well as their cost, which is often determining for the consumer.
Вместе с тем, несмотря на перечисленные конструкционные отличия, а также различия в использовании материалов (композиций) при изготовлении контактных вставок, можно выделить общий конструктивный признак вставок - их однослойность (мономатериал).At the same time, despite the listed structural differences, as well as differences in the use of materials (compositions) in the manufacture of contact inserts, we can distinguish a common design feature of the inserts - their single layer (monomaterial).
Известна однослойная конструкция угольно-графитовой контактной вставки "стандартная МТРЗ" (см. Ивин К.В., Трофимов А.Н., Энгельс Г.Г. Токосъем городского наземного транспорта. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1965. - С. 115; рис. 56) в виде пластины с рабочей частью, соответствующей профилю контактного провода, изготовленная из композиционного материала на основе графита.Known single-layer design of coal-graphite contact insert "standard MTRZ" (see Ivin K.V., Trofimov A.N., Engels G.G. Current collection of urban land transport. - M .: Publishing house of construction literature, 1965. - P. 115; Fig. 56) in the form of a plate with a working part corresponding to the profile of the contact wire, made of composite material based on graphite.
К недостаткам данной контактной вставки относятся низкая износостойкость и механическая прочность; причем повышение прочности и износостойкости путем увеличения связующего в составе токопроводящего композиционного материала приводит к увеличению электрического сопротивления и снижению эксплуатационных характеристик, ограничивая ее применение.The disadvantages of this contact insert include low wear resistance and mechanical strength; moreover, an increase in strength and wear resistance by increasing the binder in the composition of the conductive composite material leads to an increase in electrical resistance and a decrease in operational characteristics, limiting its use.
Известна контактная вставка (см. Берент В.Я. Материалы и свойства электрических контактов в устройствах дорожного транспорта - М.: Интекст, 2002. - С. 408), выполненная в виде пластины с рабочей частью, соответствующей форме контактного провода, и симметричными торцами.A known contact insert (see. Berent V.Ya. Materials and properties of electrical contacts in road transport devices - M .: Intekst, 2002. - S. 408), made in the form of a plate with a working part corresponding to the shape of the contact wire, and symmetrical ends .
Однако недостатком такой конструкции является невозможность снижения электрического сопротивления вставки путем изменения составляющих ее ингредиентов, а также невысокая износостойкость вставки.However, the disadvantage of this design is the impossibility of reducing the electrical resistance of the insert by changing its constituent ingredients, as well as the low wear resistance of the insert.
Известна контактная вставка (патент RU 2130390, МПК B60L 5/08, опубл. 20.05.1999) является контактная вставка из углеграфитового материала, изготовленная для токосъемников троллейбусов. Контактная вставка изготовлена двуслойной. Верхний слой с рабочей поверхностью, соответствующей профилю контактного провода, выполнен из композиционного материала на основе графита. Нижний слой выполнен из композиционного материала на основе графита с металлической добавкой в виде порошка.Known contact insert (patent RU 2130390, IPC
Положительной стороной данной конструкции вставки является то, что она мало изнашивает контактную сеть, выполнена из доступных материалов и имеет малую себестоимость.The positive side of this insert design is that it wears out the contact network a little, is made of available materials and has a low cost.
К отрицательным сторонам данной вставки можно отнести ее низкую износостойкость и механическую прочность; причем повышение прочности и износостойкости путем увеличения количества связующего в составе токопроводящего композиционного материала приводит к увеличению электрического сопротивления и снижению эксплуатационных характеристик, ограничивая ее применение.The negative sides of this insert include its low wear resistance and mechanical strength; moreover, increasing strength and wear resistance by increasing the amount of binder in the composition of the conductive composite material leads to an increase in electrical resistance and a decrease in operational characteristics, limiting its use.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (патент RU 120051, МПК B60L 5/08, опубл. 10.09.2012 г.) является вставка в виде пластины из спрессованного порошкового композиционного материала на основе углеграфита с рабочей частью, соответствующей профилю контактного провода, причем в контактной вставке размещен токопроводящий элемент, составляющий 3-5% от ее объема и выполненный из композиционного материала с электрическим сопротивлением меньшим, чем у углеграфита.The closest in technical essence and the achieved result (patent RU 120051, IPC
Положительной стороной данной конструкции вставки является то, что она имеет невысокое Электрическое сопротивление, в 2-3 раза меньшее, чем у основы углеграфита из которого она изготовлена.The positive side of this insert design is that it has a low Electrical resistance, 2-3 times less than that of the carbon graphite base from which it is made.
К недостаткам данной контактной вставки относятся, то что токопроводящий элемент, из-за своего невысокого процентного соотношения по объему вставки из углеграфита, не достигает максимального износа вставок (из-за концентраторов напряжения в виде отверстий в теле вставки).The disadvantages of this contact insert include the fact that the conductive element, due to its low percentage by volume of the carbon graphite insert, does not achieve maximum wear on the inserts (due to voltage concentrators in the form of holes in the body of the insert).
Задачей технического решения является разработка конструкции контактной вставки токосъемников троллейбусов обладающей высокими износостойкими и смазочными свойствами.The objective of the technical solution is to develop the design of the contact insert of the current collectors of trolley buses with high wear-resistant and lubricating properties.
Техническим результатом настоящей полезной модели является увеличение срока службы контактной вставки и контактных проводов троллейбусных линий (контактной сети).The technical result of this utility model is to increase the service life of the contact insert and the contact wires of the trolleybus lines (contact network).
Указанный технический результат достигается при использовании контактной вставки токосъемников троллейбусов, выполненной в виде пластины из спрессованного порошкового композиционного материала на основе углеграфита с рабочей частью, соответствующей профилю контактного провода, и размещенным в ней токопроводящим элементом, составляющим 3-5% от объема вставки, выполненным из композиционного материала с электрическим сопротивлением, меньшим, чем у углеграфита, при этом на поверхности контактной вставки выполнено двухслойное гальваническое покрытие, состоящее из внутреннего медного и наружного кадмиевого слоев.The specified technical result is achieved using the contact insert of the current collectors of trolley buses, made in the form of a plate of pressed powder composite material based on carbon graphite with a working part corresponding to the profile of the contact wire, and a conductive element placed in it, comprising 3-5% of the insert volume, made of composite material with an electrical resistance lower than that of carbon graphite, with a two-layer galvanic coating on the surface of the contact insert eskoe coating consisting of a copper inner and outer layers of cadmium.
Сущность технического решения заключается в нанесении на контактную вставку двухслойного гальванического покрытия, которое, не нарушая целостности и качества контактной сети, позволяет снизить износ контактной вставки за счет снижения электрического сопротивления, увеличения коррозионной стойкости и прочности при сохранении ее высоких смазочных свойств.The essence of the technical solution consists in applying a two-layer galvanic coating to the contact insert, which, without violating the integrity and quality of the contact network, allows to reduce wear of the contact insert by reducing electrical resistance, increasing corrosion resistance and strength while maintaining its high lubricating properties.
На фиг. 1 изображена контактная вставка, общий вид; на фиг. 2 контактная вставка вид сверху; на фиг. 3 - контактная вставка, поперечный разрез.In FIG. 1 shows a contact insert, general view; in FIG. 2 pin insert top view; in FIG. 3 - contact insert, cross section.
Предлагаемая контактная вставка токосъемников тролейбусов состоит из пластины 1 имеющей заходную часть 2 с симметричными профилированными раструбами 3 на торцах, рабочую часть в виде желоба 4, контактирующую с контактным медным проводом 5 и токопроводящий элемент 6 расположенный симметрично на рабочей части 4, и составляющий 3- 5% от объема вставки. Токопроводящий элемент 6 выполнен из композиционного материала с электрическим сопротивлением меньшим, чем у углеграфита. На поверхности контактной вставки выполнено двухслойное гальваническое покрытие 7 составляющее от объема вставки не более 1%, состоящее из внутреннего медного и наружного кадмиевого слоев.The proposed contact insertion of current collectors of trolleybuses consists of a
Технология изготовления вставок троллейбусов является традиционной и включает операции дробления и измельчения исходных компонентов, их смешивание в Z-образных смесителях или иных типах смесителей. При заполнении ячеек пресс-форм шихтой используют метод объемного дозирования. Последовательность заполнения зависит от геометрической формы нижнего пуансона пресс-формы; если нижний пуансон является формообразующим поверхности с желобом, то вначале ячейки заполняют угольно-графитовой шихтой, т.е. композиционным составом на основе графита.The manufacturing technology of trolleybus inserts is traditional and includes the operations of crushing and grinding of the initial components, their mixing in Z-shaped mixers or other types of mixers. When filling the cells of the molds with the charge, the volumetric dosing method is used. The sequence of filling depends on the geometric shape of the lower punch of the mold; if the lower punch is the shaping surface of the groove, then first the cells are filled with a coal-graphite charge, i.e. graphite based composition.
Если формообразующую контактную поверхность с желобом образует верхний пуансон, то порядок засыпки шихты обратный - вначале засыпают шихту с композиционным материалом на основе графита.If the upper punch forms a forming contact surface with a trough, then the order of filling the charge is the opposite - first, fill the charge with graphite-based composite material.
Прессование вставок проводят по известному технологическому режиму: удельное давление прессования - 180-300 кг/см2; температура изотермического прессования - (180±5)°С; время прессования 1,5-3 мин; температура и время термической стабилизации вставки соответственно (180±5)°С, (30-40) мин.The pressing of the inserts is carried out according to the known technological regime: the specific pressing pressure is 180-300 kg / cm 2 ; isothermal pressing temperature - (180 ± 5) ° С; pressing time 1.5-3 min; temperature and thermal stabilization time of the insert, respectively (180 ± 5) ° С, (30-40) min.
В подготовленной вставке выполняют четыре отверстия 8, которые соединяют пазами со стороны рабочей части 4 и с обратной поверхности пластины 1 - изготавливают профилированный канал, который заполняют токопроводящим элементом 6 выполненным из композиционного материала, в виде жгута, каната и т.д., концы которого, фиксируют с обратной поверхности пластины 1, например, в виде стежка. Объемная доля токопроводящего элемента 6, выполненного из композиционного материала составляет 3-5% от объема контактной вставки.Four
Затем, на поверхность вставки наносят двухслойное гальваническое покрытие 7, внутренний слой которого состоит из меди, а наружный из хрома. Для получения двухслойного гальванического покрытия, состоящего из внутреннего медного и наружного хромового слоев необходим медный электролит состоящий из медного купороса 200 г/л и серной кислоты 70 г/л. Анодами являются две медных пластины, катодом является сама углеграфитовая вставка. Устанавливают силу тока на 1А и в таком режиме проводят электролиз в течение 2 часов. После нанесения медного покрытия на него наносится гальваническое кадмиевое покрытие. Для этого используется емкость, наполненную предварительно нагретым до 20-30°С кадмиевым электролитом, состоящим из 60-65 г/л сернокислого кадмия, 30-35 г/л сернокислого аммония, 25-30 сернокислого алюминия и 0,6 г/л столярного клея или желатина. Аноды выполнены из электролитического чистого кадмия и соединены между собой медной проволокой. Подключение к источнику постоянного тока аналогично ванне меднения. Сила тока устанавливается в 2А, затем вставка погружается в электролит и осуществляют электролиз в течение 30 минут.Then, a two-layer electroplated
Гальванический способ нанесения покрытия позволяет нанести на поверхность вставки тонкие слои особо чистых металлов. Внутренний медный слой за счет снижения электрического сопротивления увеличивает проводимость вставки, что позволяет увеличить срок службы вставки и контактной сети, а так же является необходимым условием для нанесения наружного кадмиевого слоя, так как на углеграфитовую поверхность гальваническое нанесение слоя кадмия не представляется возможным. Наружный слой кадмия защищает ее от разрушения, коррозии, увеличивает прочность и износостойкость вставки, что также обеспечивает увеличение срока службы вставки и контактной сети. При этом использование каждого слоя по-отдельности не приводит к желаемому результату: медный слой снижает сопротивление, но обладает низкой износостойкостью, в результате чего срок службы вставки не увеличивается, кадмиевый слой обеспечивает повышение износостойкости вставки, но понижает электропроводность, что уменьшает срок службы вставки и контактной сети. Кроме этого, нанесение кадмиевого слоя непосредственно на углеграфит технически не возможно.The galvanic coating method allows you to apply thin layers of highly pure metals to the surface of the insert. By reducing the electrical resistance, the inner copper layer increases the conductivity of the insert, which allows to increase the service life of the insert and the contact network, and is also a necessary condition for applying the outer cadmium layer, since it is not possible to galvanically deposit the cadmium layer on the carbon-graphite surface. The outer layer of cadmium protects it from destruction, corrosion, increases the strength and wear resistance of the insert, which also provides an increase in the life of the insert and the contact network. At the same time, the use of each layer separately does not lead to the desired result: the copper layer reduces the resistance but has low wear resistance, as a result of which the insert service life does not increase, the cadmium layer provides an increase in the wear resistance of the insert, but reduces the electrical conductivity, which reduces the life of the insert and contact network. In addition, applying the cadmium layer directly to carbon graphite is technically not possible.
Двухслойное гальваническое покрытие составляет до 1% от объема вставки. Наиболее оптимальной по количеству металлической составляющей является толщина двуслойного покрытия в интервале от 0,25 мкм до 0,30 мкм. При данной толщине двухслойного покрытия достигается самое оптимальное соотношение сроков службы вставки и контактной сети. Так, при толщине двухслойного гальванического покрытия менее 0,25 мкм наблюдается сохранение приемлемого значения электрического сопротивления, а так же незначительное повышение износостойкости, что является недостаточным для срока службы вставки, так как такая вставка будет мало отличаться от стандартной углеграфитовой вставки по своим механическим характеристикам. Если толщина двухслойного покрытия более 0,30 мкм, то такая вставка больше изнашивает контактную сеть и ее эксплуатационные технические характеристики не соответствуют нормам эксплуатации.The two-layer galvanic coating amounts to 1% of the insert volume. The most optimal in terms of the amount of the metal component is the thickness of the two-layer coating in the range from 0.25 μm to 0.30 μm. With this thickness of the two-layer coating, the most optimal ratio of the service life of the insert and the contact network is achieved. So, when the thickness of the two-layer galvanic coating is less than 0.25 μm, an acceptable value of electrical resistance is observed, as well as a slight increase in wear resistance, which is insufficient for the life of the insert, since such an insert will differ little from the standard carbon-graphite insert in terms of its mechanical characteristics. If the thickness of the two-layer coating is more than 0.30 μm, then such an insert wears out the contact network more and its operational technical characteristics do not comply with the operating standards.
Одновременная работа обоих слоев двухслойного покрытия (пластичного медного и твердого кадмиевого) наиболее эффективна для работы троллейбусной вставки в сложных зимних условиях эксплуатации.The simultaneous operation of both layers of a two-layer coating (ductile copper and hard cadmium) is most effective for trolleybus insert operation in difficult winter operating conditions.
Работает вставка контактная следующим образом. После установки ее в токоприемник троллейбуса и поджатия усилием 11,8-14,2 кг обеспечивается плотный контакт вставки с контактным проводом, съем с него тока и передача через электрическую цепь токоприемника на энергетическую систему троллейбуса, как в статическом положении, так и в движении. Во время движения троллейбуса со скоростью до 70 км/ч вставка обладает низким коэффициентом трения скольжения за счет того, что в ее материале присутствуют три вида твердой смазки, которые последовательно с увеличением скорости включаются в работу. При повышении скорости и увеличении при этом температуры в зоне контакта провода со вставкой включается в работу медная часть токопроводящего элемента 6 и наконец, при более высоких скоростях движения в процесс включаются углеродные волокна, прочность которых ниже прочности меди, а температура плавления 3700°С.The contact insert works as follows. After installing it in the current collector of the trolleybus and preloading with a force of 11.8-14.2 kg, the insert is tightly contacted with the contact wire, it draws current from it and transfers it through the current collector's electrical circuit to the trolleybus energy system, both in a static position and in motion. During the movement of the trolleybus at a speed of up to 70 km / h, the insert has a low coefficient of sliding friction due to the fact that in its material there are three types of solid lubricant, which are included in the sequence with increasing speed. With increasing speed and increasing temperature in the zone of contact of the wire with the insert, the copper part of the
Нанесенное двухслойное гальваническое покрытие положительно влияет на снижение электросопротивления в 8 раз по сравнению с базовым углеграфитом, защищает токопроводящий элемент от износа особенно в осеннее-зимний период когда избыточная влага разрушает углеграфит, при этом, гальваническое покрытие защищает углеграфитовую поверхность вставки от разрушения при сохранении высоких скользящих характеристик, при минимальном износе контактного провода.The applied two-layer galvanic coating positively affects the decrease in electrical resistance by 8 times compared to basic carbon graphite, protects the conductive element from wear, especially in the autumn-winter period, when excess moisture destroys carbon graphite, while the galvanic coating protects the carbon graphite surface of the insert from destruction while maintaining high sliding characteristics, with minimal wear of the contact wire.
Как показали экспериментальные исследования, предлагаемые токопроводящие элементы для вставок троллейбусов по своим эксплуатационным характеристикам значительно превышают соответствующие характеристики аналогов и прототипа, при этом как поверхность токосъема самой вставки, так и поверхность контактного медного провода 5 остаются чистыми, гладкими, не имеют следов взаимного переноса материала и электрокоррозии поскольку доля токопроводящего элемента 6 составляет 17,5% (<20%) от поверхности трения и при этом с контактным проводом нет схватывания, а нанесение двухслойного гальванического покрытия 7 в виде «рубашки» состоящего из внутреннего слоя меди и наружного слоя кадмия позволяют увеличить прочностные и защитные характеристики вставки, а так же дополнительно снизить ее электросопротивление.As shown by experimental studies, the proposed conductive elements for trolleybus inserts in their operational characteristics significantly exceed the corresponding characteristics of analogues and prototype, while the current collector surface of the insert itself and the surface of the
Профилированные раструбы 3 вставки подвержены сильному механическому износу при эксплуатации. Нанесение двухслойного гальванического покрытия позволяет снизить износ.Profiled
Были экспериментально исследованы технологические характеристики контактных вставок токосъемников троллейбусов с двухслойным покрытием из меди и кадмия нанесенного гальваническим способом. Исследования проводились при движении троллейбуса со средней скоростью 15-17 км/ч. В качестве технологических характеристик вставки исследовались: электрическое сопротивление, срок службы и пробег при эксплуатации. Результаты исследования приведены в таблице.The technological characteristics of the contact inserts of the current collectors of trolley buses with a two-layer coating of copper and cadmium plated were experimentally investigated. The studies were carried out with the movement of the trolley at an average speed of 15-17 km / h. As the technological characteristics of the insert were investigated: electrical resistance, service life and mileage during operation. The results of the study are shown in the table.
Из таблицы видно, что повышенными сроками службы обладают контактные вставки по примерам 2-4. Однако, при использовании контактной вставки по примеру 4 наблюдается значительный износ контактного провода, что снижает срок его службы. Следовательно, использование контактной вставки по примеру 4 не желательно.The table shows that the increased service life have contact inserts in examples 2-4. However, when using the contact insert of example 4, significant wear of the contact wire is observed, which reduces its service life. Therefore, the use of the contact insert of example 4 is not desirable.
Таким образом, выполнение на поверхности контактной вставки токосъемников троллейбусов из спрессованного порошкового композиционного материала на основе углеграфита с размещенным в ее рабочей части токопроводящим элементом из композита типа углеграфит - сплав меди, с электрическим сопротивлением на порядок меньшим, чем у углеграфита, двухслойного гальванического покрытия из внутреннего медного и наружного кадмиевого слоев, позволяет увеличить срок службы контактной вставки и контактной сети.Thus, the execution on the surface of the contact insert of the current collectors of trolley buses from a pressed powder composite material based on carbon graphite with a conductive element made of a carbon-graphite-copper alloy composite in its working part, with an electrical resistance an order of magnitude lower than that of carbon graphite, a two-layer galvanic coating of internal copper and external cadmium layers, allows to increase the service life of the contact insert and contact network.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018131794U RU186365U1 (en) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | Contact insert of current collectors of trolley buses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018131794U RU186365U1 (en) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | Contact insert of current collectors of trolley buses |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186365U1 true RU186365U1 (en) | 2019-01-16 |
Family
ID=65020580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018131794U RU186365U1 (en) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | Contact insert of current collectors of trolley buses |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186365U1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0322699A2 (en) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | Schunk Kohlenstofftechnik GmbH | Carbon collector device |
| RU2156704C1 (en) * | 1999-11-15 | 2000-09-27 | Закрытое акционерное общество "Техпромстрой" | Current collector contact slipper |
| RU132044U1 (en) * | 2013-04-09 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | CONTACT INSERT OF TROLLEYBUS SURFACES |
| JP2014003876A (en) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Hiroshi Kobayashi | Manufacturing of contact strip and method for manufacturing contact strip |
| RU164697U1 (en) * | 2015-12-01 | 2016-09-10 | Роман Владимирович Кобзарь | CONTACT INSERT FOR TROLLEYBUS SURFACE ACCESSORIES |
| RU171785U1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-06-16 | Сергей Михайлович Романов | MATERIAL OF SURFACE ELEMENT ROMANIT-UVLSh |
-
2018
- 2018-09-03 RU RU2018131794U patent/RU186365U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0322699A2 (en) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | Schunk Kohlenstofftechnik GmbH | Carbon collector device |
| RU2156704C1 (en) * | 1999-11-15 | 2000-09-27 | Закрытое акционерное общество "Техпромстрой" | Current collector contact slipper |
| JP2014003876A (en) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Hiroshi Kobayashi | Manufacturing of contact strip and method for manufacturing contact strip |
| RU132044U1 (en) * | 2013-04-09 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | CONTACT INSERT OF TROLLEYBUS SURFACES |
| RU164697U1 (en) * | 2015-12-01 | 2016-09-10 | Роман Владимирович Кобзарь | CONTACT INSERT FOR TROLLEYBUS SURFACE ACCESSORIES |
| RU171785U1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-06-16 | Сергей Михайлович Романов | MATERIAL OF SURFACE ELEMENT ROMANIT-UVLSh |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI556490B (en) | All solid state secondary battery | |
| JP5721836B2 (en) | Layered composite material for sliding components, its production method and its use | |
| KR101008750B1 (en) | Copper foil for current collector of lithium secondary battery | |
| CN101981234B (en) | Tinned copper alloy bar with excellent abrasion resistance, insertion properties, and heat resistance | |
| Moncada et al. | High-performance of PbO2 nanowire electrodes for lead-acid battery | |
| CN101719565B (en) | Three-dimensional ambipolar high-power lead storage battery | |
| JP3644542B1 (en) | Anode current collector for non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| RU132044U1 (en) | CONTACT INSERT OF TROLLEYBUS SURFACES | |
| CN104894424B (en) | Preparation method of self-lubricating copper-carbon pantograph composite material | |
| KR102378297B1 (en) | Electrodeposited copper foil, current collectors for negative electrode of lithium-ion secondary batteries and lithium-ion secondary batteries | |
| CN102626776A (en) | Preparing method of aluminum-based lead and lead alloy composite anode | |
| CN103710731A (en) | Composite anode used for wet metallurgy | |
| IL142296A0 (en) | Battery sheath made of a formed cold-rolled sheet and method for producing battery sheaths | |
| RU186365U1 (en) | Contact insert of current collectors of trolley buses | |
| CN205406569U (en) | Improve anti -corrosion performance's battery steel casing | |
| RU186366U1 (en) | Contact insert of current collectors of trolley buses | |
| RU186431U1 (en) | Contact insert of current collectors of trolley buses | |
| JP2017206742A (en) | Sn PLATING MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR | |
| RU186291U1 (en) | Contact insert of current collectors of trolley buses | |
| RU186294U1 (en) | Contact insert of current collectors of trolley buses | |
| CN207977499U (en) | A kind of anticorrosive property coating of double layer nickel | |
| CN204712895U (en) | A kind of railway electrification catenary | |
| RU160301U1 (en) | CONTACT INSERT OF TROLLEYBUS CURTAINS | |
| CN205406570U (en) | Battery steel casing of anti -corrosion performance improvement | |
| RU186430U1 (en) | Contact insert of current collectors of trolley buses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190102 |