Способ изготовления щеток электрических машин
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ПАТЕНТУ
ЬЭ
4Р (:Р
ЬЭ
4>Э
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5046496/07 (22) 09.06.92 (46) 30.10.93 Бюл. Йв 39-40 (76) Колпикова Елена Федоровна; Глускин Борис
Абрамович; Коршунов Гелиард Михайлович; Цуриков Анатолий Семенович; Мамров Борис Иванович;
Хомяк Владимир Антонович (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЩЕТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
{57) Использование; бытовая техника с особо тяжелыми условиями коммутации. Сущность изобретения: при смешении шихты, состоящей из фторуглерода и графита, вводят поливинилпирролидон, а (в) ШУ (и) 2002344 С1 (51) 5 Н 01 R43 12 также смесь ди- и триоксиэфиров пентаэритритов и фосфорсодержащих алифатических кислот. образующихся в процессе синтеза методом этерификации. полученную смесь последовательно нагревают от комнатной температуры до температуры 80 — 110 С. затем вводят порошок фтористого бария, массу нагревают до температуры 140 — 160 С, охлаждают до комнатной температуры, после чего вводят термореактивное фенольное связующее, нагревают до температуры 120 — 130 С, охлаждают до комнатной температуры и затем осуществля-. ют горячее прессование. 1 табл.
2002344
Изобретение относится к электротехнике и касается способа изготовления щеток электрических машин, а именно электрических машин, применяемых в бытовой технике, с особо тяжелыми условиями
КОMMYTBÖNÈ, Известен способ изготовления электропроводных материалов включающий смешение полифениленсульфида и графита, горячее прессование изделий.
Известен способ изготовления вставоктокопроводников троллейбусов, включающий смешение при комнатной температуре фенолформальдегидного олигомера (бакелитового лака) и графита, горячее прессование, Недостаток данных способов заключается в том, что щетки, изготовленные по этим способам, имеют высокий уровень радиопомех.
Известен также способ изготовления щеток электрических машин, включающий смешение шихты, состоящей иэ фторуглерода, с термореактивным фенольным связующим, горячее прессование, Недостатком данного способа является высокий уровень радиопомех электрощеток, Целью изобретения является сни>кение уровня радиопомех при работе щеток, используемых в электродвигателях бытовой техники с особо тяжелыми условиями коммутации.
Llàëü достигается тем, что в известном способе изготовления щеток электрических машин, включающем смешение шихты, состоящей из фторуглерода и графита, с термореактивным фенольным связующим, горячее прессование, на стадии смешения шихты вводят поливинилпирролидон, cMecb ди- и триоксиэфиров пентаэритратов и фосфорсодержащих алифатических кислот, образующихся в процессе синтеза методом этерификации (фосполиол), полученную смесь последовательно нагревают от комнатной температуры до температуры 80110 С, затем вводят порошок фтористого бария, массу нагревают до температуры
140-160 С, охлаждают до комнатной температуры, после чего вводят термореактивное фенольное связующее, нагревают до температуры 120-130 С, охлаждают до комнатной темпеоатуры и затем осуществляют горячее . прессование, Общими признаками заявляемого изобретения и прототипа является смешение шихты, которая состоит из фторуглерода и графита, с термореактивным фенольным связующим и горячее прессова. ние.
Отличительными признаками ".;ú;:lÿiîòcÿ введение на стадии смешения шихты поливинилпирролидона и фосполиола. последовательный нагрев полученной смеси QT комнатной температуры до температуры 80о
110 С, введение порошка фтористого бария, нагрев полученной массы до температуры 140-160 С. охлаждение до комнатной температуры, введение на данной стадии термореактивного фенольного связующего, нагрев до температуры 1200
130 С с последующим охлаждением до комнатной температуры.
Из известной патентной и научно-технической литературы аналогичных решений с предлагаемой совокупностью существенных признаков не обнаружено.
Таким образом, предлагаемое техническое решение обладает новизной и изобретательским уровнем.
Введение на стадии смешения шихты, состоящей из фторуглерода и графита, фосполиола, а затем введение в полученную смесь на определенных технологических стадиях и при определенных режимных параметрах фтористого бария N термореактивного фенольного свяэу,ощего приводит к снижению уровня радиопомех в щетках электрических машNí -ipN их работе в составе машин бытоьсй тсхники, а также K повышению износостойкасти материала, Поливинилпирролидон (ПВП) NMBGT форм/лу (Cj5H90N)n, молекулярную массу
110-250 тыс. ед„ТУ 5-02-18-58-81. Структурное выражение формулы (СеН9ОК)п может быть представ iF!но следу ощим образом:
Согласно ТУ 6-02-18-58-81 ПВП исполь2 эуется в виде вязкого водного раствора с содержанием сухого остатка не менее 26,0 мас,%, Смесь ди- и триоксиэфиров пентаэритритов и фосфорсодер>кащих алифатических кислот, образующихся в процессе синтеза методом этерификации (фосполиол, ТУ 6-0213-14-87), представляет собой окрашенную в коричневый цвет твердую массу, которая при 80-100"С полностью расплавляется и превращается в вязкую жидкость.
В технологическом процессе использовали водный раствор фосполиола с плотностью 1,02-1,03 гlсм . В качестве термореактивнoro фенольного связующего использовали фенолоформальдегидные
ОЛИГОМЕРЫ, 2002344
Ниже приведены примеры изготовления цеток электрических машин.
П р и м а р 1. 48,0 мас. графита тайгинского (ГОСТ 10274-79) просеивают через сито 045 мкм и загружают в смеситель. В работающий смеситель добавляют 3,0 мас.% фторуглерода (ГОСТ 1026-81). Смесь перемешивают 30 мин, после чего в работающий смеситель заливают 5,5 мас, /О поливинилпирролидона, перемешивают 30 мин, затем вводят 13 мас.0/ раствора фосполиола (ТУ 6-02-13-14-87) и вновь перемешивают в течение 60 мин, Включают обогрев смесителя и при температуре
100 С в работающий смеситель вводят 2,0 мас,% фтористого баоия и при указанной температуре ведут перемешивание смеси
30 мин, затем смесь нагревают до температуры 150 С, отключают обогрев смесителя, смесь охлаждают до комнатной температуры и затем вводят в нее раствор фенолоформальдегидного олигомера в количестве 28,5 мас. / (ГОСТ 901.-78). Смесь нагревают до температуры 125 С, осуществляют выдержку при перемешива IYivl B течение 30 Mëí, а затем охлаждают, после чего смесь просеивают, Из полученного порошка прессуют блоки размером 46 х 70, 75 х 115 мм, плотность.о 1,97-2,05 г/см при удзельнам давлез, нии ":ã";åcñîâàíèÿ 1700 кг/см, температуре
180ч5"С, выдержке блока под давлением при указанной температуре 3 мин. Прессоэание ведут на гидраьлических прессах типа ПСУ-10, Из полученных блоков изготавливают щетки размером 5х6, Зх16, 5х6, 3х12, 5х8х16, 5х10х25 мм, Уровень радиопомех определяется в соответствии с
ГОСТ 23511-79.
Пример 2. По технологии примера 1 изготавливают щетки с использованием в композиции графита ботогольского (ТУ 2125-172-75), Пример 3. По технологии примера 1 изготавливают щетки с использованием в качестве термореактивного связующего фенолоформальдегидного олигомера СФ342А (Г О СТ l 8694-80).
Пример 4. По технологии примера 1 изготавливают щетки с использованием в качестве термореактивного фенольного связующего фурфурилового спирта (ГОСТ 64061-88), с катализатором отверждения фосфорной кислотой.
5 Пример ы 5-8. Изготовление щеток проводили по технологии примера 1 с предельными и запредельными значениями технологических параметров способа, Щетки электрических машин были испытаны нэ
10 электродвигателе привода миксера типа
MBP. Определение уровня радиопомех проводилось по ГОСТ 23511-79.
Технологические параметры предлагаемого способа, а также электрофизические
15 характеристики представлены в таблице, Условные обозначения параметров:
Т вЂ” температура нагрева смеси, состоящей из шихты, поливинилпирролидона и
20 фосполиола (80-110 С);
Тг — температура смеси с введенным в нее фтористым барием (140-160 С);
Тз — температура нагрева смеси после введения в нее термореактивного феноль25 ного связующего (120-130 С).
Как видно из таблицы, щетки, изготовленные по предлагаемому способу (примеры "-6), по сравн..;нию с прототипом обладают пониженным уровнем радиопо30 мех, соответствующим ГОСТУ 23511-79, и более низкими =-:ase v степени искрения.
Кроме того, щетки электрических машин обладают повышенной износостойко35 стью по сравнению с прототипом.
Щетки, изготовленные по примерам 7, 8, ил ели искрение, что привело к образованию подгаров на коллекторе.
Укаэанная технология изготовления ще40 ток электрических машин бытовой техники легко воспроизводима, что позволяет осуществить их промышленный выпуск, (56) Патент cD РГ N. 2444957, кл. Н 01 В 6/15, 45 1976.
Авторское свидетельство СССР
N 662975, кл. Н 01 В 1/04, 1977.
Авторское свидетельство СССР
N=. 437166, кл. Н 01 R 43/12, 1972.
С. )
i») С с.) )
СО
I (U (1 С ж ж 1 CO м а С -)1 I
3 m сч 6 (о (5 Ю
%1 3 %1 . (ь а,Я
Э {»
1{U (О
Я
1: !
v s
ОЗ
1
; ()
« I Z с) ) ()
e K (U (u CU 2 х с
Х () (.) (1:,) (".() с г . О ((5 (() с {).с. ..
{.) г {) с с
Си c: !2
,с{1 1
)в (). -={) .сс) Т (1) D ь 1, C
Ю { (с) () ({ \
i»l с с (-с
LA
i iс (с
С о
«
1 (=
:1 с (U (у
X lD
О ():
Х
7 о с»
1 (» (U
Z (13
Z» (L) д о
I ) (с)
Е ю (.)
Х
K (U (1:С
Х.
М () х о )-. (() ()) о с (U х х ()
g; U; ((1 (U
{ ..)
М х о (U
Щ
Я
С" (0 к ,(U (U
1- Х О
О Б (с --{— o (Z Я ((U (с ()) О о
12002344
=т
Ф
X
Ф
К с о о
О.
Е:
С0
m о
Q л ,„о
X о о о о о
CD
С>
СО
I лОФ с
Ф о о а х а
Х ео
ZCO -у
О 1
С
mo >
C О) Й С 2
lA LO
1 I
СО Ф
CD 3
СЧ Ф
I о
X х
О. х
ые
g Е
m v
1 m с о а Ф
m m о
ЬУ
CL о
IФ с с о (D о
15 о
1X о
У е
X
О
Iо о и
1Х к
Ф
m o с с
Ю л
О. О. щ m
l ч С1 о о
С.
У о
IФ
m 1» и "
X 1
О 1 С )
У о с
С4 с
Ф
Iи о о о
С ) и о
63
О.
Im
О.
Ф
X
Iо о С Ъ t о CO О О С I 1 < Ф XlD 2 о о v СС х m X щ с0 Х Г О Х БОУИ оехо ое v Х Я и щ m X g X Ф Ф (D с о m а У mX X OI Б ОУУО 1- x m к OI s oI c с -, x om О Q> (0 m о о I- С С) ОЭ л СО с 1 ID с> О Л вЂ” o cL cQ rr „ I- щ с K с m (0 - а о) QI о о О У a) Х 1 m T о С ) PС" а I- C и Ф О е о m с = е 1- С о о CC У Я I c о л Ф X X л о о m o m c m с: S O Ц Ф а о х Ф У Е с; О 1с v о а а Q Ф щ 1а л а x m а х ов х О» + v X . o Я S Ф Б X т с Ф 1.- Ф S C О.О С: СМ 2002344 72 Составитель Е. Колпикова Редактор Т. Лошкарева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Густи Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 Заказ 3176 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 формула изобретения СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЩЕТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, включающий смешение шихты, состоящей из фторуглерода и графита с термореактивным фе- нольным связующим, горячее прессовэние, отличающийся тем, что на стадии смешения шихты вводят поливинилпирролидон, смесь ди- и триоксизфиро ов пентазритритов и фосфорсодержащих элифатических кислот, образующихся в процессе синтеза методом этерификации, полученную смесь последовательно нагревают от комнатной температуры до 805 110С, затем вводят порошок фтористого бария, смесь нагревают до 140 - 160 С. охлаждают до комнатной температуры, после чего вводят термореактивное фенольное связующее, нагревают до 120 - l30 С, ох10 лаждают до комнатной температуры и осуществляют горячее прессование,