SU1319123A1 - Composition for electric brushes - Google Patents

Composition for electric brushes Download PDF

Info

Publication number
SU1319123A1
SU1319123A1 SU854033240A SU4033240A SU1319123A1 SU 1319123 A1 SU1319123 A1 SU 1319123A1 SU 854033240 A SU854033240 A SU 854033240A SU 4033240 A SU4033240 A SU 4033240A SU 1319123 A1 SU1319123 A1 SU 1319123A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
brush
brushes
units
carbon
diameter
Prior art date
Application number
SU854033240A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Петрович Смазнов
Андрей Алексеевич Реморов
Анатолий Михайлович Бордаченков
Владислав Васильевич Мезинов
Владимир Петрович Степанов
Леонид Григорьевич Козлов
Олег Владимирович Чикунов
Николай Васильевич Родионов
Original Assignee
Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электроугольных изделий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта, Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электроугольных изделий filed Critical Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority to SU854033240A priority Critical patent/SU1319123A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1319123A1 publication Critical patent/SU1319123A1/en

Links

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

Изобретение относитс  к электромеханике и касаетс  щеток электрических машин, работающих в услови х за- трудненной коммутации, воздействи  значительных вибрационньпс и ударных нагрузок, наличи  в зоне контакта паров масла и нефтепродуктов, например т говых электрических машин,The invention relates to electromechanics and concerns brushes of electric machines operating under difficult switching conditions, exposure to significant vibration and shock loads, the presence of oil and oil products vapors in the contact zone, for example traction electric machines,

В предлагаемой композиции углеродные волокна, распол ага сь в открытых порах пористого электрографитирован- ного материала, пронизывающих весь его объем,  вл ютс  дополнительными проводниками электрического тока, чт способствует значительному повьш1ению стабильности физико-механических характеристик щеток, особенно их удельного электросопротивлени . Наличие дополнительных путей цл  электрического тока в щетке позвол ет существенно разгрузить основной электро- графитированный щеточный материал, уменьшить действительную плотность тока в контакте, что способствует повьш1ению коммутирующей способности щеточно-коллекторного узла. Присутствие в порах гибкого углеродного волокна повьтает плотность, прочност и упругость щетки, что способствует повьш1ению износостойкости, срока службы щеток и снижению потерь на трение в скольз щем контакте,In the proposed composition, carbon fibers, located in the open pores of a porous electrographitized material, penetrating its entire volume, are additional conductors of electric current, which contributes significantly to the stability of the physicomechanical characteristics of brushes, especially their electrical resistivity. The presence of additional paths of electric current in the brush makes it possible to significantly relieve the main electrographic brush material, to reduce the actual current density in the contact, which contributes to increasing the switching capacity of the brush-collector assembly. The presence of flexible carbon fiber in the pores increases the density, strength and elasticity of the brush, which contributes to the increase in wear resistance and service life of brushes and reduce friction losses in the sliding contact,

В открытые поры пористого элект- рографитированного материала ввод тс  углеводородные волокна диаметром 0,02-7,0 мкм при следующем соотнопге- НИИ компонентов, мас.%: углеродные волокна диаметром 0,02-7,0 мкм 0,2- 12,0 пористый электрографитирован- ный материал остальное.Hydrocarbon fibers with a diameter of 0.02–7.0 µm are introduced into the open pores of a porous electrographitized material with the following ratio of component components, wt%: carbon fibers with a diameter of 0.02–7.0 µm 0.2–12.0 porous electrographic material else.

При значени х компонентов щеток, выход щих за указанные пределы, снижаетс  стабильность физико-механических характеристик и ухудшаютс  эксплуатационные свойст ва щеток,When the values of the components of the brushes are outside the specified limits, the stability of the physicomechanical characteristics decreases and the performance properties of the brushes deteriorate.

При содержании углеродных волокон в щетке ниже предлагаемого предела возрастает настабильность удельного электросопротивлени , снижаютс  плотность , прочность и упругие свойства щетки, возрастают износ и коэффициент трени .When the content of carbon fibers in the brush is below the proposed limit, the instability of the electrical resistivity increases, the density, strength and elastic properties of the brush decrease, the wear and friction coefficient increase.

В случае, если в щетке углеродные волокна содержатс  выше предлагаемого предела, существенно возрастает твердост щетки, что приводит к ухудшению механических характеристик контакта и заволакиванию коллекторнойIf carbon fibers are contained above the proposed limit in the brush, the brush hardness increases significantly, which leads to deterioration of the mechanical characteristics of the contact and covering the collector

ь s

2525

19123-219123-2

меди. Щетка нарабатывает политуру значительной толщины, в результате чего основным переносом  вл етс  фриттинг (пробой) коллекторной плен5 ки, что приводит к нарушени м процев- са политурообразовани , увеличению износа щетки и потерь на трение в контакте.copper. The brush produces a considerable thickness polish, as a result of which the main transfer is the fritting (breakdown) of the collector film, which leads to disruptions in the process of political formation, an increase in the brush wear and friction losses in the contact.

Пример 1. В смеситель сExample 1. In the mixer with

W рабочим объемом камеры 400 л загружают техуглерод (15 мас,%), пековый . кокс (30,1 мас,%). Порошки перемешивают 30 мин до , затем в смеситель заливают 37,1 мас,% воды и пере15 мешивают в течение 30 мин до , Дапее в смеситель заливают подогретую до 150°С смесь из каменноугольного пека (12,7 мас,%) и провод т смешение в течение 3,5-4 ч до температу20 ры массы 130 С, Затем массу выгру- |Жают и вальцуют на валках, нагретыхW the working volume of the chamber 400 l load carbon black (15 wt,%), pitch. coke (30.1 wt.%). The powders are mixed for 30 minutes before, then 37.1 wt.% Water is poured into the mixer and the mixture is stirred for 30 minutes before, the mixture of coal tar pitch (12.7 wt.%) Heated to 150 ° C is poured into the mixer and mixing for 3.5–4 h up to a temperature of 130 массы of the mass of 130 ° C; then the mass is unloaded | They are chewed and rolled on rollers heated

до 140-150°С, После этого массу охлаждают и размалывают до дисперсности частиц размером менее 500 мкм (содержание фракции менее 63 мкм 68%) на мельнице. Прессование блоков провод т с кажуш;ейс  плотностью 1,50 - 1,52 г/см, Обжиг блоков провод т в печи туннельного типа при макси мальной температуре 1200 С, графити- зацию - в печи при 2700°С, Из полученного электрографитированного материала изготавливают образцы и щетки дл  проведени  испытаний. Удельныйto 140-150 ° C. After that, the mass is cooled and milled to a particle size of less than 500 μm in size (fraction content less than 63 μm 68%) in the mill. The pressing of the blocks is carried out with each column with a density of 1.50-1.52 g / cm, the firing of the blocks is carried out in a tunnel-type furnace at a maximum temperature of 1200 ° C, and the graphitization is carried out in a furnace at 2700 ° С. make samples and brushes for testing. Specific

35 Объем открытых пор по данным ртутной порометрии 0,176 см /г, размер пор по диаметру 0,01-3,5 мкм,35 The volume of open pores according to mercury porosimetry 0.176 cm / g, pore size in diameter 0.01-3.5 microns,

Пример 2, Образцы щеточного материала, изготовленные по примеруExample 2, Samples of the brush material, made according to the example

1, подвергают однократной пропитке органическим раствором полиакрилнит- рила в автоклаве при остаточном давлении 0,94 кгс/см „ Затем образцы обрабатывают в сушильной печи при 1, is subjected to a single impregnation with an organic solution of polyacrylonitrile in an autoclave at a residual pressure of 0.94 kgf / cm “Then the samples are treated in a drying oven at

45 120-150 с. Содержание в образцах по- лиакрилнитрила 0,58 мас,%,45 120-150 s. The content in the polyacrylonitrile samples is 0.58 wt.%

После этого заготовки щеток и образцы подвергают нагреву до 2700 СAfter this, the brush blanks and samples are heated to 2700 ° C.

50 в специальной печи изотермического нагрева. При указанных температурах размещенный в порах волокнистый материал полиакрш :нитрила переходит в состо ние графита и начинает пропус« кать ток. Выход графита 34,5 мас.%, С учетом этого соотношени  определ ют содержание углеродного волокна в щетке (0,2 мас,%). Методом ртутной порометрии определ ют значение открытой пористости и диаметр открытых пор. Величина удельного объема открытых пор уменьшаетс  на 24% и составл ет 0,134 , однако содержание открытых пор диаметром 0,02-7,0 измен етс  незначительно. Таким образом , получаемые углеродные волокна имеют диаметр от 0,02 до 7,0 мкм.50 in a special oven isothermal heating. At the indicated temperatures, the polyacryl: nitrile fibrous material placed in the pores passes into the state of graphite and begins to pass a current. The yield of graphite is 34.5 wt.%. Taking into account this ratio, the content of carbon fiber in the brush is determined (0.2 wt.%). The mercury porosimetry method determines the open porosity value and the diameter of open pores. The value of the specific volume of open pores decreases by 24% and is 0.134, however, the content of open pores with a diameter of 0.02-7.0 varies only slightly. Thus, the resulting carbon fibers have a diameter of from 0.02 to 7.0 microns.

П р и м е-р 3. По технологии примеров 1 и 2 готов т образцы щеток с использованием двукратной пропитки и сушки. Содержание углеродистого волокна 6,2 мас.%, удельный объем открытых пор диаметром 0,02-7,0 мкм 0,098 CMVr.EXAMPLE 3 According to the technology of Examples 1 and 2, brush samples were prepared using double impregnation and drying. The carbon fiber content is 6.2 wt.%, The specific volume of open pores with a diameter of 0.02-7.0 μm is 0.098 CMVr.

Пример 4. По технологии примеров 1 и 2 готов т образцы щеток с использованием трехкратной пропитки и сушки. Содержание углеродного волокна 12,0 мас.%, удельный объем открытых пор диаметром 0,02-7,0 мкм 0,061 смэ/г.Example 4. According to the technology of examples 1 and 2, samples of brushes were prepared using triple impregnation and drying. The carbon fiber content is 12.0 wt.%, The specific volume of open pores with a diameter of 0.02-7.0 μm is 0.061 cmu / g.

Пример 5. По технологии примеров 1 .и 2 готов т образцы щеток с использованием четьфехкратной пропит- кй и сушки. Содержание углеродного волокна 12,82 мас.%, удельный объем открытых пор диаметром 0,02-7,0 мкм 0,036 .Example 5. According to the technology of examples 1. And 2, samples of brushes are prepared using four-fold impregnation and drying. The carbon fiber content of 12.82 wt.%, The specific volume of open pores with a diameter of 0.02-7.0 microns 0.036.

Пример 6. По технологии примеров 1 и 2 готов т образцы щеток с использованием однократной пропитки в автоклаве при уменьшенном до 0,92 кгс/см давлении. Содержание углеродного волокна диаметром 0,02 - 7,0 мкм в щетке 0,18 мас.%, удельный объем открытых пор диаметром 0,02 - 7,0 мкм 1,12 смз/г.Example 6. According to the technology of examples 1 and 2, samples of brushes were prepared using a single impregnation in an autoclave at a pressure reduced to 0.92 kgf / cm. The content of carbon fiber with a diameter of 0.02–7.0 μm in a brush is 0.18 wt.%, The specific volume of open pores with a diameter of 0.02–7.0 μm is 1.12 cm / g.

Результаты испытан й известных и предлагаемых щеток приведены в таблице . The results of testing known and proposed brushes are shown in the table.

Claims (1)

Как следует из представленных в г таблице результатов испытаний существенно повьш1аетс  стабильность физико-механических характеристик щеток - удельного электросопротивлени  и твердости (например, разброс значений O удельного электросопротивлени  2 - 10 ед. у предлагаемой щетки вместо 24 ед. у известной, разброс значений твердости 1-4 ед. вместо 6 ед.)умень- шаетс  износ щетки при испытании на 5 установке КЗК-95, при испытани х в эксплуатационных услови х срок службы щеток возрастает в 1,2-1,5 раза, за сче.т улучшени  коммутирующей способности щеток улучшаетс  состо ние 0 /щеточно-коллекторного узла в эксплуатации . Формула изобретени As follows from the test results presented in table 3, the stability of the physicomechanical characteristics of brushes — electrical resistivity and hardness — is significantly increased (for example, the spread of O values of electrical resistivity is 2–10 units for the proposed brush instead of 24 units for known, 4 units instead of 6 units) the wear of the brush decreases when tested on the 5th KZK-95 unit, and when tested under operating conditions, the service life of the brushes increases by 1.2-1.5 times, due to the improved switching capacity another the current improves the condition of the 0 / brush-collector unit in operation. Invention Formula Композици  дл  электрических щеток , содержаща  пористый злектрогра- 5 фитированный материал и углеродные :волокна, отличающа с  тем, что, с целью повьш1ени  срока службы, коммутирующих свойств и сни- Ькени  потерь на трение, углеродные 0 волокна имеют диаметр 0,02-7,00 мкм и расположены в открытых порах пористого электрографитированного материала при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2 Углеродные волокнаComposition for electric brushes, containing porous electrophotographic material and carbon: fibers, characterized in that, in order to increase service life, switching properties and reduce friction losses, carbon 0 fibers have a diameter of 0.02-7, 00 μm and located in the open pores of the porous electrographitized material in the following ratio of components, wt.%: 2 Carbon fibers диаметром 0,02 7 ,0 мкм0,2-12,0diameter 0.02 7.0 micron 0.2-12.0 Пористый электро-Porous Electro графитированныйgraphitized материалОстальноеmaterialEverything дай give 0,18 0,20 6,23 12,0 12,820.18 0.20 6.23 12.0 12.82 23-58 26-32 24-30 24-28 24-2623-58 26-32 24-30 24-28 24-26 10-160,2510-160.25 12-180,2012-180.20 12-160,1512-160,15 14-160,1214-160,12 15-160,1015-160,10 Ширина зоны искровой работы т гового двигател  при j 13А/см,The width of the spark work zone of a traction engine at j 13A / cm, %% Зоны нет, искрение 1 1/4No zone, sparkling 1 1/4 Зоны нет, искрение 1 1 /4No zone, arcing 1 1/4 0,98 1,420.98 1.42 3,74 5,243.74 5.24 вниипиvniipi Заказ 2519/48 Тираж 625Order 2519/48 Circulation 625 Произв.-полигр. пр-тие, г о Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, about Uzhgorod, st. Project, 4 0,22 0,20 0,18 0,16 0,190.22 0.20 0.18 0.16 0.19 Продолжение таблицыTable continuation Испытани  в эксплуатационных услови хPerformance Testing Состо ние щеточно- коллекторного узлаBrush collector state 136136 Следы искрени  и подгараTraces of sincere and burning То не УдовлетворительноеThat is not satisfactory То жеAlso Заволакивание коллектораCovering collector ПодписноеSubscription
SU854033240A 1985-12-19 1985-12-19 Composition for electric brushes SU1319123A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU854033240A SU1319123A1 (en) 1985-12-19 1985-12-19 Composition for electric brushes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU854033240A SU1319123A1 (en) 1985-12-19 1985-12-19 Composition for electric brushes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1319123A1 true SU1319123A1 (en) 1987-06-23

Family

ID=21225013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU854033240A SU1319123A1 (en) 1985-12-19 1985-12-19 Composition for electric brushes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1319123A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2241944B (en) * 1990-03-16 1993-12-08 Mabuchi Motor Co Carbon brushes for miniature motors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 719968, кл. Н 01 R 39/20, 1980. Патент FR № 2339263, кл. Н 01 R 39/20, 1971. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2241944B (en) * 1990-03-16 1993-12-08 Mabuchi Motor Co Carbon brushes for miniature motors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4173731A (en) Resistor composition for spark plug having a resistor enclosed therein
SU1319123A1 (en) Composition for electric brushes
Reckendorf Identification of phenyl-substituted polycyclic aromatic compounds in ring furnace gases using GC-MS and GC-AED
JPS5512158A (en) Preparation of petroleum binder pitch
JP2005001969A (en) Production method for low-internal-resistance fine carbon powder, and electric double layer capacitor
US4140832A (en) Electromotive brushes produced from mesophase pitch fibers
Clarke et al. Influence of coal/binder interactions on mechanical strength of briquettes
JPH07150187A (en) Carbonaceous powder for electroviscous fluid disperse phase and electroviscous fluid
RU2337895C2 (en) Method of natural clayey suspension manufacturing for electrode material production
SU985868A1 (en) Material for manufacturing electric machine brushes
US3624231A (en) Method for producing a useful carbon aggregate from a puffing petroleum coke
SU1130928A1 (en) Process for manufacturing electrographitized brushes for electric machines
JP3163356B2 (en) Carbonaceous powder for electrorheological fluid dispersed phase and electrorheological fluid
SU658636A1 (en) Cermet brush for electric machines
RU2075805C1 (en) Method of production of material for current-conducting contact elements
SU964810A1 (en) Electric machine brush commutator assembly
SU1376157A1 (en) Brush for electric machines and method of producing same
RU2030044C1 (en) Process of manufacture of conductive contact elements
RU2045473C1 (en) Method for manufacture of graphitized products
SU970525A1 (en) Brush for electric machines
SU533576A1 (en) Thermal Insulation Batch
SU1045318A1 (en) Material for electric brush
SU726064A1 (en) Refractory packing mass
SU542276A1 (en) Metal ceramic brush for electric cars
RU2037231C1 (en) Process of manufacture of brushes of electric machines