електровугільні вироби

Сторінка 58 з 59

РОЗДІЛ П'ЯТИЙ електровугільні вироби, Припої І КЛЕЇ
ГЛАВА XVI.
електровугільні вироби
§ 91. електровугільні матеріали та вироби
До електровугільні вироби відносяться щітки для електричних машин, електроди для електричних печей, контактні деталі, високоомні вугільні опору і деякі інші вироби.
Електровугільні вироби виготовляють з суміші вуглецевих матеріалів. До вуглецевих матеріалів відносяться; природний графіт, нафтової та пековий кокс, сажа, антрацит і деревне вугілля. Крім вуглецевих матеріалів, в початковий склад деяких електровугільних виробів входять металеві порошки: мідний, свинцевий, олов'яний і ін. Металеві порошки застосовують для виготовлення металлографитні електрощіток і контактних деталей, призначених для роботи при великій щільності струму.
Крім перерахованих порошкоподібних матеріалів, у виробництві електровугільних виробів застосовують також сполучні і пластифікуючі речовини - кам'яновугільні смоли і пеки. Кам'яновугільні смоли представляють собою рідини, а нафтові та кам'яновугільні пеки є твердими матеріалами, розм'якшується при температурах 50-140 ° С. Пеки дуже схожі на бітуми. В якості в'яжучих речовин застосовують і синтетичні смоли (бакелітові, кремнійорганічні і ін.). Синтетичні і кам'яновугільні смоли і пеки застосовують також для просочення готових електровугільних виробів з метою підвищення їх щільності, механічної міцності і зменшення коефіцієнтів тертя (у електрощіток і контактних деталей). Як просочувальних складів можуть застосовуватися воскоподібні речовини (парафін, церезин) п метали (олово, свинець і ін.).
Всі вуглецеві матеріали (за винятком графіту і сажі) піддають прокаливанию при температурі 1200-1300 ° С. Мета попереднього прожарювання - видалити з вуглецевих матеріалів вологу, летючі речовини і тим самим зменшити об'ємну усадку електровугільних виробів. Потім прожарені вуглецеві матеріали подрібнюють в дробарка до порошкоподібного стану. У вихідних порошках розмір часток коливається від декількох мікрон до 1 мм.
Взяті в певному співвідношенні вихідні порошкоподібні матеріали (вуглецеві і металеві) ретельно змішують один з одним в змішувачах. Потім в суміш вводять речовини, що пов'язують (смоли, пеки), які змішують з порошкоподібними матеріалами при температурі 110-230 ° С, пропускаючи їх через спеціальні змішувачі.
Отриману після змішування вихідну електровугільного масу сушать, а потім вивантажують із змішувача і після охолодження до кімнатної температури розмелюють і просівають через сито. В результаті цього отримують пресовий порошок (прес-порошок). Електровугільні порошкоподібні маси без сполучного (сухі суміші) просівають і відразу отримують прес-порошок. З прес-порошку виготовляють пресуванням в сталевих роз'ємних прес-формах різні електровугільні вироби або заготовки (блоки), з яких механічною обробкою (розпилюванням і шліфуванням) отримують електрощітки та інші вироби.
Пресування електровугільних виробів проводиться при кімнатній температурі або при 180-210 ° С (в залежності від взятого сполучного). У разі сполучного, розм'якшується або полімеризується при підвищених температурах, пресування електровугільних виробів проводиться також при підвищених температурах. Пресують електровугільні вироби при питомих тисках від 1000 до 3000 кг / см2.
Виготовлення виробів, з великою лінійною протяжністю (освітлювання вугілля, блоки та ін.) Виробляють методом видавлювання нагрітої пластичної вихідної маси через сталевий мундштук гвинтового преса.
Отримані електровугільні вироби або їх заготівлі (блоки) піддають високотемпературній обробці - випалу в спеціальних печах. Випал проводиться в інтервалі температур від кімнатної до 1000-1300 ° С - в залежності від складу вихідної маси і одержуваних електровугільних виробів.
У процесі випалу відбувається спікання - з'єднання частинок вихідних матеріалів і цементація їх коксом, що утворюється з сполучних органічних речовин.
В результаті випалення електровугільні вироби набувають механічну міцність і здатність до механічної обробки. При цьому зменшується величина їх питомої електричного опору. Електровугільні вироби, що містять сажу, кокс і інші неграфітовие компоненти, після випалу піддають додаткової термічної обробки (при 2400-2800 ° С), званої графітизацією. При цьому неграфітовие компоненти у виробах перетворюються в графіт, а більшість домішок випаровується. В результаті графітизації електрощітки (групи ЕГ) та інші вироби набувають деяку м'якість, зменшується коефіцієнт тертя і різко знижується питомий електричний опір виробів.
Отримані після графитизации і механічної обробки (різання, шліфування) ЕЛЕКТРОВУГІЛЬНИХ вироби мають значну пористістю (до 30%). Тому їх піддають просочення розплавленими піною, лаками (бакелітовий і ін.) Або воскоподібні речовини, а п деяких випадках і розплавленими металами (олово, свиней та ін.). Перед просоченням електровугільні вироби сушать, щоб видалити з них вологу.
Просочення електровугільних виробів проводиться при температурах 80-200 ° С і вище, коли просочуюча речовина знаходиться в рідкому стані. Просочення має на меті усунути пористість і зменшити гігроскопічність електровугільних виробів, а іноді ввести в них мастильні речовини (воскоподібні). Просочення електровугільних виробів металами різко збільшує їх механічну міцність і підвищує їх провідність.
Просочені і деякі непросочені електровугільні вироби (електрощітки та ін.) Піддають механічній обробці для додання їм остаточної форми і чистоти поверхні. Заготовки (блоки) електрощіток та інших виробів розрізають на дрібні частини за допомогою фрез або тонких карборундових кіл на спеціальних верстатах. Потім у виробах свердлять отвори під гнучкі з'єднувальні дроти.
Деякі типи електрощіток і освітлювальних вугілля після механічної обробки піддають обміднений. Для цього частину їх поверхні покривають тонким шаром міді для створення надійного електричного контакту між тілом електрощітки та щіткотримачем в електричній машині. Обміднення виробів проводиться гальванічним методом. Утворений на виробах шар міді має товщину 10-15 мкм.
Гнучкі (багатодротяні) дроти кріпляться в тілі електрощітки розвальцюванням, конопаткою, пайкою або запрессовкой. Кращим способом є конопатка, при якій досягається найкращий контакт між струмопровідних проводом і електрощіткою.

Мал. 178. Основні конструкції щіток з арматурою татокоподводящіе проводами:
1 - тіло щітки, 2 - струмопровідні дроти, 3 - кріплять деталі
У готових електрощіток Перевіряють розміри, твердість, механічну міцність, питомий електричний опір, падіння напруги між щіткою і колектором, коефіцієнт тертя, перехідний опір між струмопідвідного проводом і електрощіткою і інші характеристики.
На рис. 178 показані основні конструкції електрощіток.

§ 92. Основні властивості електровугільних виробів