Способ изготовления статора ртутного токосъемника

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА РТУТНОГО ТОКОСЪЕМНИКА, вкшочакиций изготовление в кольце-основе рабочего слоя путем взаимодействия медных опилок с ртутью и формирование контактной поверхности слоя путем воздействия на него кольцевой неамальгамируемой формой, имеющей конфигурацию рабочей части кольца ротора , отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления, улучшения условий контактирования между статором и ротором и обеспечения возможности последующей утилизации ртутных отходов отработавшего статора, указанное взаимодействие между ртутью и медными опилками осуществляют в кольце-основе из кеамальгамирующего материала при соотношении Cu-Hg 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 1 (51) 4 Н О1 В 39/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вс„;.

1 Х (2I) 3783691/24-07 (22) 27.08.84 (46) 30.12.85. Бюл. В 48 (71) Институт химических наук

АН КазССР (72) А.В.Ширинских, М.И.Григорьева и Н.В.Руденко (53) 621.3.047(088.8) (56) Лапшин С.А. Автомобильная про- . мышленность, 1965, 11 5, с. 35-37.

Смирнов Г.А., Андрущук В.В. Труды Ленинградского политехнического института, 1966, 267, с. 93-95.

Авторское свидетельство СССР

11 1092631, кл. Н 01 H 39!30, 1982. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА

РТУТНОГО ТОКОСЪЕМНИКА, включающий изготовление в кольце-основе рабочегб слоя путем взаимодействия медных опилок с ртутью и формирование контактной поверхности слоя путем воздействия на него кольцевой неамальгамируемой формой, имеющей конфигурацию рабочей части кольца ротора, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления, улучшения условий контактирования между статором и ротором и обеспечения возможности последующей утилизации ртутных отходов отработавшего статора, указанное взаимодействие между ртутью и медными опилками осуществляют в кольце-основе из неамальгамирующего материала при соотношении Си-Ня=1:(1,8-1,9), при этом упомянутое формирование кон,тактной поверхности слоя кольцевой неамальгамируемой формой ведут под давлением 3-3,5 кг/см я

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам изготовления статоров ртутных токосъемников, применяемых в различных измерениях, связанных с передачей электрического сигнала с вращающихся частей машин и механизмов.

Цель изобретения — упрощение изготовления, улучшение условий контактирования между статором и ротором, и обеспечение возможности после дующей утилизации ртутных отходов отработавшего статора.

На чертеже показан статор, изготовленный согласно данному способу, вертикальный разрез.

Статор содержит кольцо-основу иэ неамальгамирующегося материала, например из текстолита. В кольцеоснове изготовлен рабочий слой 2 из взаимодействовавших с ртутью медных опилок, контактирующих с контактным болтом 3. Контактная поверхность слоя 2 повторяет конфигурацию рабочей части кольца ротора.

Способ осуществляют следующим образом.

Кольцо-основу 1 вытачивают из текстолита на токарном станке, делая рабочую поверхность желоба шероховатой в боковую стенку вкруФ чивают контактный болт 3, помещают в желоб кольца-основы 1 свежеприготовленную смесь из медных опилок и ртути медные опилки смачивают

20Å-ным раствором серной кислоты.

Весовое отношение меди к ртути берут в отношении Cu:Hg=l:(1,8-1,9).

Полученную смесь промывают водой дпя удаления следов кислоты, высушивают фильтровальной бумагой и равномерно распределяют в желобе кольца-основы статора, приливают на ее поверхность несколько капель глицерина и формируют контактную поверхность слоя 2 путем воздействия на слой кольцевой неамальгируемой формой, при этом нижняя часть кольцевой формы, соприкасающаяся с поверхностью металлической смеси, олжна быть гладкой и иметь конфигурацию рабочей части кольца ротора, на кольцевую форму подают постояно ное давление P=3-3,5 кг/см в течение суток. При этом происходит реакция взаимодействия ртути с медными опилками и образовании слоя 2 твердого сплава. Поскольку

1201938 2 йоверхность желоба кольца-основы

1 статора шероховатая, медно-ртутный сплав слоя 2 заполняет неровности кольца-основы 1 и после затвердевания прочно закрепляется на тек10

20

30

45

55 с толитовой основе. Образующийся при этом твердый медно-ртутный слой

2 в виде металлического кольца полу" чается с ровной и гладкой рабочей поверхностью.

Сформированный таким способом. рабочий слой 2 контактной части статора не взаимодействует с матери-. алом (текстолитом) кольца-основы .1 статора. В случае необходимости сплав можно легко удалить из желоба кольца-основы 1 достаточно лишь . нарушить целостность металлического рабочего слоя 2, а текстолитовое кольцо-основу можно повторно испольэовать для изготовления нового статора.

Извлеченный из кольца-основы статора медно-ртутный сплав разлагается в растворе серной кислоты с ццелением металлической ртути, оторую можно вновь использовать я изготовления колец токосъемников °

Сравнительная характеристика способов изготовления статоров известным и предлагаемым способом показывает, что на изготовление кольца-статора известным способом расходуется большое количество меди, которая лишь частично выполняет функцию материала, хорошо контактирующего с ртутью и обладающего высокой электропроводностью, в основном это тонкий слой амальгамированной меди в кольце статора, вся остальная масса иеди представляет собой лишь каркас кольца.

По описанному способу медь используется лишь на осуществление кон» такта, и расходуется ее в 20 раз меньше, при изготовлении статора известным способом все нерабочие поверхности кольца защищают лиофобным покрытием, например, никелируют, во избежание нежелательного взаимодействия меди с ртутью. Электрохимический процесс никелирования включает подбор электролита для никелирования, выбор оптимальной плотности тока для создания равномерного тонкого и гладкого покрытия,: причем либо кольцо никелирует пол120193

Ф

Составитель М.Кузнецова

Техред О.Ващишина Корректор А.Обручар

Редактор М.Товтин

Заказ 8098/54 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4.ностью, а затем снимают на токарном станке никелевое покрытие в рабочей зоне, либо изыскивают способ предотвращения никелирования рабочей части кольца. И то и другое усложняет процесс изготовления статора, по описанному способу изготовления отпадает необходимость никелирования кольца, что существенно облегчает и упрощает процесс изготов- 10 ления колец.

В кольце-статоре, изготовленном по известному способу постоянно идет диффузия ртути в глубь кольца, причем этот процесс протекает бес- IS конечно долго, в результате со временем все кольцо равномерно насыщается ртутью. Поэтому с целью утилизации отработанные кольца необхо, димо либо полностью растворять в сер- р0 ной кислоте, что требует значительного расхода кислоты и времени, либо обрабатывать. термически, с соответствующим аппаратурным оформлением, либо хранить в герметической 25 емкости с целью исключения загрязнения атмосферы ртутью и ее парами. Процесс накопления отработанных колец постоянно продолжается по предлагаемому способу контактная 30 часть кольца-статора формируется из медно-ртутного сплава и имеет форму замкнутого кольца, удалить его из канавки довольно просто, достаточно нарушить целостность этого кольца. При этом каркас кольца из не35 амаиьгамирующегося материала может быть вновь использован для изготовления статора.

Согласно способу изготовления

40 статора весовое соотношение меди к ртути берут от I:1,8 до I:1,9. Если ртути взято меньше 1,8, то металлическая смесь получается слишком густой, а после затвердения " хрупкой. Если же ртути взято больше !,9, то в этом случае в начальный период времени частицы меди всплывают к поверхности жидкого металла, что не позволяет формировать твердый сплав рабочего слоя 2 непосредственно в желобе кольца-основы 1 статора.

Следует отметить. также,что поданному способу на изготовление статора ртути расходуется меньше, поскольку в известном способе необхо димо брать избыток ртути для амапь< гамации поверхности медного кольцаосновы, на котором закрепляется металлический рабочий слой. Беэ этого избытка жидкого металла рабочий слой не может удерживаться на медной основе.

Согласно способу для формирования медно-ртутного рабочего слоя 2 необходимо давление. При давлении меньшем 3 кг/см не достигается

М ожидаемый эффект медно-ртутный рабоJ чий слой 2 недостаточно прочно закрепляется в кольце-основе 1 статора из неамапьгамирующегося материала. В случае использования давления большего 3,5 KI /ñì, жидкий

2 металл выталкивается иэ желоба кольца-основы статора, что тормозит реакцию взаимодействия ртути с меЦЬЮ»

В токосъемнике, статор которого изготовлен по. данному способу, в результате формирования меднортутного сплава под давлением улучшаются условия контактирования между статором и ротором, поскольку поверхность контактного медно-ртутного рабочего слоя 2 более гладкая, сплав механически более прочен, что увеличивает также срок службы токосъемника.