RU2136514C1 - Контактная вставка токоприемника электротранспорта - Google Patents
Контактная вставка токоприемника электротранспорта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136514C1 RU2136514C1 RU97121671A RU97121671A RU2136514C1 RU 2136514 C1 RU2136514 C1 RU 2136514C1 RU 97121671 A RU97121671 A RU 97121671A RU 97121671 A RU97121671 A RU 97121671A RU 2136514 C1 RU2136514 C1 RU 2136514C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- inserts
- zinc
- current collector
- alloy
- Prior art date
Links
Landscapes
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контактным вставкам токоприемников троллейбусов, трамваев и другого подвижного состава. Во вставку, выполненную из алюминиевого сплава, введен порошкообразный графит - 0,5-10,0% (мас.доля) в качестве армирующей фазы металлической матрицы. Соотношение компонентов в % (мас.доля) следующее:
Кремний - 0,8-22,0
Цинк - ≤12,0
Железо - 0,3-3,5
Магний - ≤2,0
Сумма других примесей - <6,0
Алюминий - Остальное
Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик вставок.
Кремний - 0,8-22,0
Цинк - ≤12,0
Железо - 0,3-3,5
Магний - ≤2,0
Сумма других примесей - <6,0
Алюминий - Остальное
Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик вставок.
Description
Изобретение относится к области электротранспорта и может быть использовано при изготовлении контактных вставок токоприемников троллейбусов, трамваев и др. подвижного состава.
Известна контактная вставка токоприемника троллейбуса, выполненная из графита (Ефремов И.С. и Косарев Г.В. Теория и расчет электрооборудования подвижного состава городского электрического транспорта. М.: Высшая школа, 1976, стр. 90-91).
Работоспособность данных вставок неудовлетворительна из-за низкой износостойкости и механической прочности графита, что приводит к частым заменам вставок в течение рабочей смены, удорожанию пассажирских перевозок. Технология изготовления графитовых вставок сложна и имеет экологические проблемы из-за применения фенольных смол.
Известна контактная вставка токоприемника трамвая, выполненная из алюминиевого сплава при следующем соотношении компонентов (%, мас. доля):
Медь - 2-4,5
Железо - <0,8
Кремний - <0,8
Цинк - <0,1
Сурьма - < 0,1
Алюминий - Остальное
(Корягина Е. Е. и Коськин О.А. Электрооборудование трамваев и троллейбусов. М.: Транспорт, 1982, с. 36).
Медь - 2-4,5
Железо - <0,8
Кремний - <0,8
Цинк - <0,1
Сурьма - < 0,1
Алюминий - Остальное
(Корягина Е. Е. и Коськин О.А. Электрооборудование трамваев и троллейбусов. М.: Транспорт, 1982, с. 36).
Данный сплав нетехнологичен и не может быть применен для изготовления троллейбусных вставок токоприемника наиболее экономичным технологическим процессом литья, т. к. сплав не является литейным.
Кроме того, для уменьшения износа контактной сети в трамвайных вставках выполняются специальные пазы, заполняемые специальной смазкой, что усложняет конструкцию, а в троллейбусных вставках данные решения вообще неприемлемы. Стойкость вставок, изготовленных из указанного сплава механическим путем, недостаточна из-за низкой его твердости.
Сущность изобретения заключается в том, что во вставку приемника, выполненную из алюминиевого сплава, дополнительно введен порошкообразный графит 0,5-10% (мас. доля) в качестве армирующей фазы металлической матрицы при следующем соотношении основных компонентов в % (мас. доля):
Кремний - 0,8-22,0
Железо - 0,3-3,5
Цинк - ≤12,0
Магний - ≤2,0
Сумма других примесей - <6,0,
Алюминий - Остальное.
Кремний - 0,8-22,0
Железо - 0,3-3,5
Цинк - ≤12,0
Магний - ≤2,0
Сумма других примесей - <6,0,
Алюминий - Остальное.
Такое решение позволяет получать вставки токоприемника, обладающие комплексом свойств: высокая износостойкость за счет кремния, железа и цинка, обеспечивающих высокую твердость металлической матрицы; пониженный коэффициент трения материала вставки за счет графита и, как следствие, снижение износа контактной сети.
Наличие в сплаве кремния обеспечивает хорошие литейные свойства, цинка - твердость, а железо повышает технологичность вставки, т. к. упрощает подбор шихтовых материалов и условий плавки металла. Кроме того, хорошие антифрикционные свойства материала контактной вставки. позволяют отказаться от специальной смазки и упростить конструкцию трамвайной вставки
В качестве шихтовых материалов для изготовления вставок могут быть использованы все литейные алюминиевые сплавы в чушках (по ГОСТ 1583-73Е), чушковый цинк (по ГОСТ 3640-79), 75%-ный ферросилиций Си75 (по ГОСТ 1415-49), лом алюминия, лом алюминиевых деформируемых сплавов, лом цинковых сплавов (по ГОСТ 25140-82 и ГОСТ 21437-75), цинковые сплавы в чушках (по ГОСТ 19424-74 и ГОСТ 21438-75), лом алюминиевых сплавов первой, второй и пятой групп (по ГОСТ 2685-75), лигатуры Al-Cu, Al-Fe, графит кристаллический (серебристый, ГОСТ 5279-50), возврат изношенных вставок, магниевые сплавы в чушках МА5ЦБ (ГОСТ 2581-78).
В качестве шихтовых материалов для изготовления вставок могут быть использованы все литейные алюминиевые сплавы в чушках (по ГОСТ 1583-73Е), чушковый цинк (по ГОСТ 3640-79), 75%-ный ферросилиций Си75 (по ГОСТ 1415-49), лом алюминия, лом алюминиевых деформируемых сплавов, лом цинковых сплавов (по ГОСТ 25140-82 и ГОСТ 21437-75), цинковые сплавы в чушках (по ГОСТ 19424-74 и ГОСТ 21438-75), лом алюминиевых сплавов первой, второй и пятой групп (по ГОСТ 2685-75), лигатуры Al-Cu, Al-Fe, графит кристаллический (серебристый, ГОСТ 5279-50), возврат изношенных вставок, магниевые сплавы в чушках МА5ЦБ (ГОСТ 2581-78).
Описанная вставка токоприемника электротранспорта обладает новизной и соответствует изобретательскому уровню.
Ниже приводятся примеры состава вставок и порядок их изготовления из композиционных материалов металл-графит.
Пример 1. В качестве матрицы используется алюминиевый сплав АЛ11 - цинковый силумин (ГОСТ 2685-75) следующего состава (мас. доля):
Магний - 0,1-0,3
Кремний - 6,0-8,0
Цинк - 7,0-12,0
Алюминий - Остальное
Твердость сплава после литья НВ 90 ед.
Магний - 0,1-0,3
Кремний - 6,0-8,0
Цинк - 7,0-12,0
Алюминий - Остальное
Твердость сплава после литья НВ 90 ед.
В качестве армирующей фазы используется серебристый графит 2-4% (мас. доля) с размером частиц 50 мкм.
При изготовлении сплава расчет производится по следующим параметрам (%, мас. доля):
Магний - 0,2
Кремний - 8,0
Цинк - 10,0
Железо - 0,5
Графит - 3,0
Алюминий - Остальное
При этом на 100 кг сплава добавляется 50 кг возврата (использованные вставки).
Магний - 0,2
Кремний - 8,0
Цинк - 10,0
Железо - 0,5
Графит - 3,0
Алюминий - Остальное
При этом на 100 кг сплава добавляется 50 кг возврата (использованные вставки).
В тигель электропечи сопротивления загружаются 33,5 кг, сплава АК12 с содержанием кремния 12%, 9,9 кг лома алюминия и 50 кг изношенных вставок. После расплавления загруженной шихты в расплав вводится 0,1 кг магния МА5Ц1 и 5 кг цинка. Температура расплава доводится до 700oC, после чего в него замешивается 1,5 кг подогретого до 200oC серебристого графита.
При температуре 700-720oC производится заливка композиционного материала в кокиль для получения вставок.
Готовые вставки имеют матрицу из сплава АЛ11 и армирующую фазу - серебристый графит. Сочетание высокой твердости матрицы и антифрикционных свойств армирующей фазы обеспечивает превышение износостойкости серийных вставок в 2-2,5 раза при отсутствии переноса меди на рабочую поверхность вставки от контактной сети.
Пример 2. В качестве матрицы используется сплав Al-Fe-Si-Zn 95% (мас. доля), а в качестве армирующей фазы - серебристый графит 6%.
Состав композита в % (мас. доля):
Кремний - 7,5-10,0
Железо - 2,0-3,5
Цинк - 5,0-8,0
Графит - 5,0-6,5
Алюминий - Остальное
Расчет ведется по следующим параметрам (%, мас. доля):
Кремний - 9,0
Железо - 3,0
Цинк - 6,0
Графит - 6,0
Алюминий - Остальное
В тигель электропечи загружается 38 кг лома алюминия (АО), расплавляется и перегревается до 800oC. В перегретый расплав вводится: кг. раздробленного на мелкие куски и нагретого до 200-300oC 75%-ного ферросилиция СИ75. После полного растворения ферросилиция в расплав вводится 50 кг возврата изношенных вставок и 3 кг цинка Ц3, после расплавления которых при температуре 750oC в расплав замешивается 3 кг нагретого до 200oC серебристого графита. Композит заливается в кокиль для получения вставок при температуре 720-750oC.
Кремний - 7,5-10,0
Железо - 2,0-3,5
Цинк - 5,0-8,0
Графит - 5,0-6,5
Алюминий - Остальное
Расчет ведется по следующим параметрам (%, мас. доля):
Кремний - 9,0
Железо - 3,0
Цинк - 6,0
Графит - 6,0
Алюминий - Остальное
В тигель электропечи загружается 38 кг лома алюминия (АО), расплавляется и перегревается до 800oC. В перегретый расплав вводится: кг. раздробленного на мелкие куски и нагретого до 200-300oC 75%-ного ферросилиция СИ75. После полного растворения ферросилиция в расплав вводится 50 кг возврата изношенных вставок и 3 кг цинка Ц3, после расплавления которых при температуре 750oC в расплав замешивается 3 кг нагретого до 200oC серебристого графита. Композит заливается в кокиль для получения вставок при температуре 720-750oC.
Рабочие характеристики данных вставок аналогичны указанным в примере 4, однако стоимость их значительно ниже из-за использования недорогих и недефицитных материалов.
Использование изобретения позволяет организовать производство литых вставок токоприемника электротранспорта без использования дефицитных дорогостоящих материалов, повысить износостойкость вставок в несколько раз по сравнению с серийными, устранить замену вставок в течение рабочей смены, улучшить качество вставок из алюминиевых сплавов за счет повышения антифрикционных свойств и устранения переноса меди с контактной сети на рабочую поверхность вставки. Кроме того, решаются экологические проблемы за счет устранения из производства вредных фенольных смол, используемых в производстве графитовых вставок.
Claims (1)
- Контактная вставка токоприемника электротранспорта, выполненная из алюминиевого сплава, содержащего кремний, цинк, железо, отличающаяся тем, что в сплав дополнительно введен порошкообразный графит 0,5 - 10% (мас.доля) в качестве армирующей фазы металлической матрицы при следующем соотношении основных компонентов, % (мас.доля):
Кремний - 0,8 - 22,0
Цинк - ≤ 12,0
Железо - 0,3 - 3,5
Магний - ≤ 2,0
Сумма других примесей - < 6,0
Алюминий - Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97121671A RU2136514C1 (ru) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | Контактная вставка токоприемника электротранспорта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97121671A RU2136514C1 (ru) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | Контактная вставка токоприемника электротранспорта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2136514C1 true RU2136514C1 (ru) | 1999-09-10 |
Family
ID=20200519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97121671A RU2136514C1 (ru) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | Контактная вставка токоприемника электротранспорта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2136514C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444823C1 (ru) * | 2011-01-20 | 2012-03-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Композиция для изготовления контактных вставок |
-
1997
- 1997-12-16 RU RU97121671A patent/RU2136514C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Корягина Е.Е. и др. Электрооборудование трамваев и троллейбусов. - М.: Транспорт, 1982, с.36. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444823C1 (ru) * | 2011-01-20 | 2012-03-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Композиция для изготовления контактных вставок |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0100470B1 (en) | Heat-resistant, wear-resistant, and high-strength aluminum alloy powder and body shaped therefrom | |
| US4753690A (en) | Method for producing composite material having an aluminum alloy matrix with a silicon carbide reinforcement | |
| CN107614720B (zh) | 高速铁路车辆用烧结摩擦材料及其制造方法 | |
| MXPA06011720A (es) | Aleacion maestra para uso en la modificacion de aleaciones de cobre y metodo de fundicion que la utiliza. | |
| CN103993200B (zh) | 一种含硅的耐磨锌基合金及其制备方法 | |
| KR100257722B1 (ko) | 고내마모성 알루미늄 청동 주조합금 | |
| EP0258758B1 (en) | Dispersion strengthened aluminum alloys | |
| US4084669A (en) | Composite collector | |
| AU742692B2 (en) | Aluminium-bismuth bearing alloy and methods for its continuous casting | |
| RU2136514C1 (ru) | Контактная вставка токоприемника электротранспорта | |
| US2089080A (en) | Vehicle brake | |
| CA2165373A1 (en) | Alloys containing insoluble phases & method of manufacture thereof | |
| US5200003A (en) | Copper graphite composite | |
| CA1176084A (en) | Process for using scrap aluminum materials | |
| JPS6316456B2 (ru) | ||
| JPH029099B2 (ru) | ||
| US3720507A (en) | Copper-lead alloy | |
| CN1309853C (zh) | 陶瓷颗粒增强锌—铝基复合材料及其制备工艺 | |
| RU2141413C1 (ru) | Контактная вставка токоприемника троллейбуса | |
| JP3316831B2 (ja) | 鉄道車両用ブレーキディスク | |
| JPH1150172A (ja) | 炭化物分散強化銅合金材 | |
| RU2087577C1 (ru) | Сплав для подшипников на основе алюминия и способ изготовления биметаллической заготовки для подшипников из этого сплава | |
| JPS5942065B2 (ja) | 耐摩耗性にすぐれた摺動体 | |
| JPS6316455B2 (ru) | ||
| JPH09511867A (ja) | 高強度、耐熱及び耐磨耗性を有するＣｕ−Ｍｇ−Ｓｎ銅合金導体 |