RU91075U1 - Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала - Google Patents
Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU91075U1 RU91075U1 RU2009141780/22U RU2009141780U RU91075U1 RU 91075 U1 RU91075 U1 RU 91075U1 RU 2009141780/22 U RU2009141780/22 U RU 2009141780/22U RU 2009141780 U RU2009141780 U RU 2009141780U RU 91075 U1 RU91075 U1 RU 91075U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- contact
- tungsten carbide
- rail
- mpa
- Prior art date
Links
Landscapes
- Contacts (AREA)
Abstract
Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала, состоящий из посадочной части в форме усеченного конуса высотой 3,0-4,0 мм и контактной части в форме сферы радиуса 40-50 мм, содержащего основу, мас.% 4-20 кобальта и/или никеля, 20-60 медь, остальное - карбид вольфрама, отличающийся тем, что основа дополнительно имеет добавки графита и/или дисульфида молибдена и фосфора в виде фосфатных соединений, добавки распределены в объеме основы равномерно в количестве 0,3-3,0, мас.% каждой добавки, при этом размер зерен карбида вольфрама находится в пределах 0,5-5,0 мкм, удельное электрическое сопротивление основы не более 18·10-8 Ом·м, твердость по Бринеллю 265-550 МПа, предел прочности на изгиб 900-1700 МПа, объемная пористость не более 0,25%.
Description
Полезная модель относится к элементам устройств рельсовых цепей на участках железных дорог с электрической тягой, а именно, к контактным элементам соединителей рельсовых стыковых пружинных.
Уровень техники известен из технического решения рельсового пружинного соединителя, в котором контактные элементы выполнены из вольфрамо-медного материала и содержат шабрирующие грани со стороны, обращенной к рельсу (Патент RU 2270283).
Недостатком данного контактного элемента является нестабильное по времени значение электрического сопротивления, что снижает надежность работы электрической рельсовой цепи.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является контактный элемент соединителя рельсового стыкового пружинного, имеющего посадочную часть в форме усеченного конуса высотой 3,0-4,0 мм и контактную часть в форме сферы радиуса 40-50 мм, содержащего основу из кобальта и/или никеля, 4-20 мас.%, медь масс.% 20-60, остальное - карбид вольфрама (Патент на полезную модель №84391).
Недостатком данного технического решения является высокая интенсивность выработки на шейке рельса в месте контакта соединителя и рельса, а также повышение электрического сопротивления в цепи за счет окисления композиционной вставки при нагреве места контакта в момент прохождения больших тяговых токов через соединитель.
Задача заявляемой полезной модели заключается в увеличении эксплуатационного ресурса и снижение затрат на обслуживание рельсового стыка.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении выработки на шейке рельса в месте контакта, повышение стабильности электрического сопротивления за счет снижения окисления контактного элемента и самовосстановления начального уровня электрического сопротивления при окислений контактного элемента.
Указанный технический результат достигается заявляемым контактным элементом из композиционного металлокерамического материала состоящий из посадочной части в форме усеченного конуса высотой 3,0-4,0 мм и контактной часть в форме сферы радиуса 40-50 мм, содержащего основу масс.% 4-20 кобальта и/или никеля, 20-60 медь, остальное - карбид вольфрама, отличающийся тем, что основа дополнительно имеет добавки графита и/или дисульфида молибдена и фосфора в виде фосфатных соединений, добавки распределены в объеме основы равномерно в количестве 0,3-3,0 мас.% каждой добавки, при этом размер зерен карбида вольфрама находится в пределах 0,5-5,0 мкм, удельное электрическое сопротивление основы не более 18×10-8 Ом∗м, твердость по Бринелю 265-550 МПа, предел прочности на изгиб 900-1700 ПМа, объемная пористость не более 0,25%.
Снижение выработки на шейке рельса в месте контакта элемента с металлом рельса обеспечивается за сет повышения фрикционных свойств контакта, наличия в основе графита и/или дисульфида молибдена. Снижение окисления контактного элемента обеспечивается за счет снижения температуры в зоне контакта при прохождении большого тока за счет снижения электрического сопротивления рельсового стыка. При нагреве происходит окисление контактного элемента и, как следствие, повышение электрического сопротивления. Наличие свободного графита в основе элемента позволяет сохранить работоспособность контакта при его окислении, при прохождении состава, происходит взаимное перемещение контакта и рельса при значительных вибрациях, это приводит к снятию окисленного слоя с поверхности контактного элемента и восстановлению до начального уровня электрического сопротивления. Таким образом, значительно сокращаются затраты на обслуживание рельсового стыка. Наличие в основе фосфора в составе фосфатных соединений в количестве 0,3-3,0 мас.% позволяет, с одной стороны, значительно снизить температуру спекания композиционного элемента, и тем самым максимально сохранить фрикционные свойства дисульфида молибдена, а с другой стороны, обеспечить минимальный рост зерен карбида вольфрама при спекании, понизить, тем самым, абразивные свойства основы и повысить, в целом, износостойкость контактного элемента. Параметры зернистости карбидной фазы, физико-механические свойства композиционного металлокерамического контакта определены опытным путем. Контактные элементы получали методом порошковой металлургии, спекание проводили в вакууме. Способ подготовки шихты, режимы спекания являются «ноу-хау» и здесь не приводятся.
Оценка работы контактов осуществлялась следующим образом.
Готовились две партии контактов. Контакты устанавливались (припаивались) на штатные соединители рельсовые пружинные. Соединители уславливались штатно в рельсовый стык, замерялось электрическое сопротивление на участке цепи с установленными соединителями (исходное состояние). Рельсовый стык состоит из соединенных между собой двух рельсов рельсовыми накладками, между рельсовыми накладками и шейкой рельса с двух сторон установлены соединители рельсовые пружинные. В данном случае соединялись между собой два отрезка рельсов длиной по одному метру. Затем по стыку пропускали ток величиной 1000 А в течение 1 минуты (имитация нештатного состояния на участке железной дороги). Фиксировали температуру нагрева в зоне контакта керамического элемента и рельса. После охлаждения проводили повторный замер электрического сопротивления данного участка цепи. Затем подвергали собранный стык ударам и вибрации (имитация прохождения подвижного состава по стыку) и снова измеряли электрическое сопротивление.
Дополнительно проводились сравнительные испытания на способность контакта металлокерамического производить выработку в месте контакта. На токарном станке устанавливался диск из стали 65Г твердостью НВ352-325, что соответствует по свойствам участку шейки рельса, куда устанавливается контакт. К диску прижимали контакт с усилием 1,0 МПа и приводили диск во вращение. Скорость перемещения контакта по диску составляла 0,3 м/мин. Путь, пройденный контактным элементом, составлял 1,5×103 м. После этого замерялась глубина выработки на диске.
Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице. | |||
Параметр | Прототип | Заявляемый композиционный электрический контакт | Примечание |
Основа металлокерамического контакта, масс.% | кобальт и никель 10% масс., медь 30% масс., карбида вольфрама остальное | кобальт и никель 10% мас., медь 30% масс., графит и дисульфид молибдена 1,5% мас. фосфора в виде фосфатных соединений в количестве 2,0% масс., карбид вольфрама остальное | |
Размер зерен карбида вольфрама, мкм | 10-16, встречаются отдельные зерна до 30 | 0,8-4,4 | |
Твердость по Бринею, МПа | 560 | 310 | |
Прочность на изгиб, МПа | 1760 | 940 | |
Объемная пористость, % | 0,3 | 0,2 | |
Электрическое сопротивление стыка, исходное мкОм, | 160 | 180 | |
Электрическое сопротивление стыка после пропускания тока, | 240 | 190 |
Ом | |||
Электрическое сопротивление стыка после вибрации, мкОм | 230 | 180 | |
Температура в зоне контакт, °С | 310 | 230 | |
Выработка на поверхности диска, мм | 0.8 | 0, 45 | контакты прототип имеют выкраши вания 1,5 мм. |
Как видно из таблицы, начальное сопротивление в контактных парах прототипа и предлагаемого технического решения отличаются незначительно. После пропускания электрического тока электрическое сопротивление в обоих случаях увеличилось, в предлагаемом техническом решении значительно меньше. После приложения вибрации, электрическое сопротивление прототипа осталось прежним в использовании предлагаемых контактов восстановилось до исходного уровня. Это повышает надежность и стабильность работы стыкового соединения, и снижаете вероятность отказа соединителя при токовых перегрузках (в аварийных режимах). Выработка, произведенная предлагаемым контактом значительно меньше, чем контактом прототипа, что повышает срок службу рельсового стыка.
Claims (1)
- Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала, состоящий из посадочной части в форме усеченного конуса высотой 3,0-4,0 мм и контактной части в форме сферы радиуса 40-50 мм, содержащего основу, мас.% 4-20 кобальта и/или никеля, 20-60 медь, остальное - карбид вольфрама, отличающийся тем, что основа дополнительно имеет добавки графита и/или дисульфида молибдена и фосфора в виде фосфатных соединений, добавки распределены в объеме основы равномерно в количестве 0,3-3,0, мас.% каждой добавки, при этом размер зерен карбида вольфрама находится в пределах 0,5-5,0 мкм, удельное электрическое сопротивление основы не более 18·10-8 Ом·м, твердость по Бринеллю 265-550 МПа, предел прочности на изгиб 900-1700 МПа, объемная пористость не более 0,25%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141780/22U RU91075U1 (ru) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141780/22U RU91075U1 (ru) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU91075U1 true RU91075U1 (ru) | 2010-01-27 |
Family
ID=42122454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009141780/22U RU91075U1 (ru) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU91075U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3178991A1 (fr) * | 2015-12-10 | 2017-06-14 | Sncf Reseau | Joint isolant de rail |
-
2009
- 2009-11-12 RU RU2009141780/22U patent/RU91075U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3178991A1 (fr) * | 2015-12-10 | 2017-06-14 | Sncf Reseau | Joint isolant de rail |
FR3045078A1 (fr) * | 2015-12-10 | 2017-06-16 | Sncf Reseau | Joint isolant de rail |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106207691A (zh) | 一种汽车油泵碳刷及其制备方法 | |
CN101871058A (zh) | 一种金属基自润滑复合材料及其制备方法 | |
CN101345143A (zh) | 一种Cu/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺 | |
CN105274384A (zh) | 一种高强度减磨铜基复合材料及其制备方法 | |
RU91075U1 (ru) | Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала | |
KR20170044668A (ko) | 평면 베어링 또는 평면 베어링의 일부, 이를 제조하는 방법, 및 구리-크롬-지르코늄의 평면 베어링 재료로서의 용도 | |
DK2192660T3 (en) | Coal brush for transmission of large currents | |
CN102324330A (zh) | 氧化锌晶须增强银基电接触材料及其制备方法 | |
CN101367278A (zh) | 一种环保型自润滑材料 | |
JP5498709B2 (ja) | 金属黒鉛質ブラシ | |
RU2404319C1 (ru) | Контактный элемент из композиционного металлокерамического материала | |
KR20130136963A (ko) | 전기접점 재료 | |
CN102031440B (zh) | 改性铜基受电弓滑板材料及制备方法 | |
JP6657740B2 (ja) | 摺動材料及びその成形体、並びに摺動部材 | |
RU2273566C2 (ru) | Токосъемный элемент токоприемников электроподвижного состава | |
RU193549U1 (ru) | Нож контактный колодки автопереключателя стрелочного электропривода | |
US2247036A (en) | Electrically conductive bonded oxide composition | |
RU81921U1 (ru) | Контакт-деталь | |
RU170404U1 (ru) | Соединитель рельсовый стыковой электротяговый пружинный | |
KR101049643B1 (ko) | 가우징용 카본 전극 및 그 제조방법 | |
RU2731701C2 (ru) | Способ изготовления электропроводного контактного соединения электрических подвижных проводников | |
RU2522584C1 (ru) | Способ изготовления материала для дугогасительных и разрывных электрических контактов и материал | |
KR101683666B1 (ko) | 전동차 팬터그래프 집전마찰판 및 그 제조방법 | |
JP2008088497A (ja) | 放電表面処理用電極 | |
RU109703U1 (ru) | Токосъемная вставка токоприемника электротранспортного средства |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151113 |