Способ восстановления изношенных поверхностей электровозных щеткодержателей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9178 А1

ИУ (I1) t

13 I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВЧ ОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3791248/22-02 (22) 12.09.84 (46) 23.06.86. Бюл. Ф 23 (71) Днепропетровский ордена Трудового. Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта им, М.И.Калинина (72) Д.А.Курасов (53) 621.357.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 102827, кл. С 25 D 3/38, 1954.

Мехоношин И.П. Восстановление окон щеткодержателей электрических машин. — Электрическая и тепловозная тяга, 1960, Ф 5, с. 43. (54)(57) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗЛЕКТРОВОЗНЫХ (я) 4 С 25 0 5/02, С 23 С 2/08, С 25 0 3/38

ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЕЙ, включающий электро" осаждение на изношенную поверхность слоя меди из сернокислого электролита постоянным током с применением внутреннего анода, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения механического, абразивного и электротермического износа, поверхность медного слоя армируют цинком путем вырезки в нем протяжкой углублений в виде сетки с последующим заполнением их расплавом цинка, а для электроосаждения слоя меди используют сернокислый электролит, содержащий комбинацию добавок тиомочевины, желатины и этилового спирта, повышаю- ф щих микротвердость медного покрытия.

1 1239

Изобретение Относится к восстанов1 лению деталей электрохимическим способом, в частности нанесением твердого медного покрытия, и может быть использовано для изготовления и ремонта щеткодержателей тяговых двигателей электровозов, а также деталей щеточных аппаратов коллекторных электрических машин мощностью более

100 кВТ. 1Î

Цель изобретения — снижение механического, абразивного и электротермического износа.

Пример. Поступившие в ремонт корпуса щеткодержателей обмеряют и объединяют в группы с разностью износа гнезд 100 мкм.. Подготовку корпусов щеткодержателей к гальванопокрытию ведут по известной технологии и закрепляют группой в устройстве с внутренним анодом. Для электроосаждения слоя меди берут электролит, содержащий, г/л: сернокислая медь 275, серная кислота (плотность 1,84) 82; тиомочевина 0,05; желатина 0„ 15, эти- 7 ловый,спирт 10. Электролиз ведут при катодной плотности тока 2 А/дм, анодной плотности тока 3 А/дм темо

Р пературе 20 С и активном перемешивании.

ЗО

После осаждения слоя твердой меди проводят механическую обработку гнезд до необходимых размеров. Затем протяжкой вырезают в медном слое углубО ления в виде сетки под углом 30

Заполнение углублений цинком прово35 дят по известной технологии при погружении детали в расплав цинка. Финишная операция — калибровка гнезд— применяется для снятия излишков цине0 кового покрытия.

Слой твердой меди повышает сопро тивление механическому и абразивному износу щеткодержателей. Включения цинка, испаряясь при возникновении

45 электрического разряда при вибрации щетки, деионизируют рабочее пространство и снижают мощность разряда, тем самым препятствуя возникновению электротермического износа. Одновреи б менно цинк, истираясь щеткой (твердость щеток составляет 490 ИПа), создает смазывающий эффект, что значительно облегчает режим трения между щеткой и гнездом щеткодержателя и снижает механический износ. 55

Роль вводимых в электролит меднения добавок заключается в следующем, Тиомочевина придает покрытию мелко178 3 зернистОсть, высОкую плотность и ПО

BI EIIpEIE» твердость. Желатина снижает рост дегидритов на острых краях детали, что Облегча.ет механическую обработку, Этиловый спирт выполняет роль рассеивающей добавки, улучшая структуру слоя и его равномерность, Формирование канавок в медном слое в виде сетки с наклоном канавки в 30 Обеспечивает технологичность о обработки слоя и лучшую адгезию цинка к медному слою.

Как показало опробование предлагаемого способа при своевременной корректировке электролита и соблюдении токовых режимов твердость медного покрытия составляет 2234 ИПа. Повышение твердости выше 2234 МПа приводит к охрупчиванию покрытия, частичНОМУ ОтСЛаИВанню ЕГО оснОвы, ДеталИ с медным слоем твердостью 2234 МПа беспрепятственно обрабатывают и выдерживают заданный ресурс щеткодержателя (720 т,км). Нижний предел медного <лоя, обеспечивающий ресурс щеткодержателя, составляет 2100 KIa.

Лабораторные испытания показали, что в указанном диапазоне твердости медного слоя разница в износе составляет 5 лиг. Пределы количественного изменения компонентов в электролите не должны превышать: сернокислая медь 25%, серная кислота 50%. Колебания величины катодной и анодной плотности тока не должны превышать

10%. Износ щеткодержателей, восстановленных по известному и предлагаемому способам можно выразить уравнениями: известный способ у, = 0,014x +

+ 0,027х; предлагаемьп» способ у — 0,0013x — 0,009х +

+ О 0446х где у — величина износа, мм»

5 х — пробег локомотива, 10 км, Износ щеткодержателей в пересчете на пробег 7,5 10 км составляет: у, = 0,2 мм; у, = 0,11 мм. Снижение износа за счет деионизирующего дейст- вия цинка составляет 0,09 мм.

Испытания на твердость восстановленного медного слоя проводят по известной методике на приборе ПМТ-3, Испытания на износ проводят по методу диск-колодка. Диск — латунь с медным слоем, колодка — щеточный матеСоставитель В.Белоглазов

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Яцола

Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

3ак аз 3356/22

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1 риал марки ЭГ-74. Испытания ведут на машине СМЦ-2, частота вращения диска 300 об./мин, нажатие на колодку — 450 г, время испытания 5 ч.

Эффективность предлагаемого спосоьа заключается в повышении сопротивления к механическому, абразив?39178 4 ному и злектротермическому износу щеткодержателей магистральных локомотинов, что позволяет увеличить пробег локомотивов и поддерживать в межремонтный период локомотива зазор между щеткой и гнездом в пределах допуска.