×
19.04.2019
219.017.1d71

Способ изготовления коллекторных пластин

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к изготовлению коллекторных пластин из медного электролитического порошка. Способ включает приготовление шихты, прессование трапецеидального профиля пластин на скошенных пуансонах, последующие операции спекания и калибрования. Проводят двукратную калибровку пластин с промежуточным восстановительным отжигом. Первую калибровку ведут с давлением 5-5,5 т/см и рабочую кромку пластин при этом не калибруют. Восстановительный отжиг ведут при температуре 400-840°С. Вторую калибровку ведут по всей площади пластин при максимальном давлении 9-11,5 т/см на рабочих кромках. Обеспечивается повышение прочности в пределах упругости коллекторных пластин.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способу изготовления коллекторных пластин, которые предназначены для использования в электрических машинах и для получения высокопрочных деталей для низковольтных и высоковольтных коммутационных аппаратов.

К коллекторной пластине предъявляются следующие требования: высокие электро- и теплопроводность, низкое и стабильное во времени переходное сопротивление, эрозионная и фрикционная стойкость, прочность, достаточная пластичность, более высокая температура разупрочнения, хорошая обрабатываемость.

Известная технология изготовления коллекторных пластин из трапецеидального проката включает в себя следующие операции: вырубка пластин, их последующая рихтовка, снятие заусенцев, фрезерование петушков, лужение для вкладывания проводников обмотки с последующей их пайкой (см. Осьмаков А.А. Технология и оборудование производства электрических машин - М., Высшая школа, 1971, с. 128-131).

Недостатками данной технологии являются трудоемкость, сложность прокатки трапецеидального профиля. Последующие технологические операции сопровождаются большим количеством отходов. Коэффициент использования проката по массе (КИМ) в зависимости от высоты петушка и угла профиля проката колеблется от 45 до 56%. С учетом припусков на вырубку (до 5 мм) КИМ еще ниже.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является изготовление коллекторных пластин методом порошковой металлургии. Производство коллекторных пластин методом порошковой металлургии включает в себя следующие операции: приготовление шихты путем смешивания медного электролитического порошка со смазкой для улучшения технологических свойств порошка при прессовании, прессование, спекание и последующая калибровка для придания спеченной заготовке необходимых электротехнических свойств, геометрических размеров и твердости. Прессование коллекторных пластин ведется в автоматическом режиме на скошенных пуансонах для получения трапецеидального профиля. С целью обеспечения высокой твердости рабочей кромки нижний пуансон выполнен составным и обеспечивает дополнительную засыпку медной шихты в область рабочей кромки. При калибровке максимальные давления приходятся на рабочую кромку, обеспечивая ей повышенную твердость (см. Антонов М.В., Герасимова Л.С. Технология производства электрических машин: Учебное пособие для вузов. - М., Энергоиздат, 1982 - с. 48-49). КИМ таких порошковых заготовок достигает 95-98%. Благодаря повышенной точности изготовления коллекторных пластин методом порошковой металлургии значительно снижается объем механической обработки. Практика эксплуатации электродвигателей собранных из коллекторов изготовленных методом порошковой металлургии показала, что износ щеток и коллекторных пластин меньше, чем в электромашинах с коллекторами из полосовой меди.

Недостатком способа изготовления коллекторных пластин по прототипу является низкая прочность коллекторных пластин. Собранные коллекторные пластины после пайки с выводами обмотки, сборки, запрессовки и механической обработки удерживаются в заданном положении с помощью стальных конусных плашек, входящих в «ласточкины» хвосты пластин и стянутых винтами. В случае перетяжки винтов, создающиеся напряжения затяжки в «ласточкином» хвосте, суммируясь во время работы с центробежными и тепловыми напряжениями, могут привести к поломке «ласточкиных» хвостов и выходу электродвигателя из строя. Таким образом, изготавливаемая по способу прототипа коллекторная пластина, не может использоваться там, где требуется ее высокая надежность.

Заявленное изобретение решает задачу повышения прочности в пределах упругости коллекторных пластин, обладает техническими характеристиками, превосходящими технические характеристики коллекторных пластин изготовленными по способу прототипа.

Трапецеидальный профиль коллекторных пластин получают за счет прессования на скошенных пуансонах. Для обеспечения максимальной твердости рабочей кромки подвижным пуансоном обеспечивается дополнительная засыпка шихты в область рабочей кромки. Для обеспечения повышенния прочности и пластичности пластин в районе «ласточкиного» хвоста проводится их двукратная калибровка с промежуточным отжигом в восстановительной атмосфере при температуре 400-840°С (нижняя граница температуры отжига установлена исходя из температуры рекристаллизации коллекторных пластин с 25% запасом по температуре для ускорения прохождения отжига, при температурах больших 840°С укрупнятся зерно, начинает проявляться т.н. «водородная» болезнь меди, прочностные характеристики и пластичность деталей после отжига при этом снижаются), причем во время первой калибровки рабочая кромка не калибруются. После восстановительного отжига калибруется вся площадь коллек-торной пластины. Давления второй калибровки 9-11,5 т/см2. Нижний предел давления устанавливается из необходимости гарантированного достижения твердости рабочей кромки НВ≥90. Верхний предел давлений при калибровке ограничен работоспособностью инструментальной стали, из которой изготовлены пуансоны. Давления первой калибровки относительно давлений второй калибровки снижены на 45-50% до 5-5,5 т/см2. Нижний предел давления первой калибровки устанавливается исходя из обеспечения гарантированной твердости рабочей кромки коллекторной пластины, а верхний предел установлен исходя из возможности выравнивания плоскости боковых поверхностей при втором калибровании, т.к. неплоскостность боковых поверхностей не должна выходить за допуски на изготовление коллекторных пластин по толщине. За счет калибрования основной поверхности коллекторной пластины в первую калибровку, на рабочую кромку при втором калибровании приходятся большие давления, благодаря чему рабочая кромка приобретает большую плотность и, соответственно, твердость, а на остальной поверхности обеспечиваются высокие прочностные характеристики в пределах упругих деформаций.

С целью подтверждения эффективности данной технологии были проведены лабораторные испытания изготовленных по этому способу коллекторных пластин на растяжение до разрушения в специально разработанном приспособлении, в котором к нижней траверсе силоиз-мерительной машины за выступы «ласточкиного» хвоста крепится нижняя тяга, а к отверстию пластины - верхняя траверса. Коллекторные пластины, изготовленные по разработанной технологии, имеют больший предел упругости: при двукратном калибровании с промежуточным восстановительным отжигом, нагружение в пределах упругих деформаций возрастает на 8,0-9,7%, упругие деформации при этом возрастают на 19-26% в сравнении с однократным калиброванием.

Твердость рабочей кромки при двукратном калибровании с промежуточным восстановительным отжигом удается увеличить с 84,4-89,9 НВ (по способу прототипа) до 92,4-107 НВ. Электропроводимость рабочей кромки пластин, за счет увеличения плотности при двукратном калибровании до 8,84 г/см3 и более, удается увеличить до 100% от электропроводимости меди марки М1Е. Электропроводимость рабочей кромки у пластин, изготовленных по способу прототипа, имеющих плотность рабочей кромки до 8,77 г/см3, только 94,5% от электропроводимости меди марки М1Е.

Изготовленные по этому способу коллекторные пластины собраны в электродвигатели, выдержали типовые испытания продолжительностью 6 месяцев во Всероссийском научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте электровозостроения, осуществляются серийные поставки коллекторных пластин на электровозоремонтные заводы.

Способ изготовления коллекторных пластин из медного электролитического порошка, включающий приготовление шихты, прессование трапецеидального профиля пластин на скошенных пуансонах, последующие операции спекания и калибрования, отличающийся тем, что проводят двукратную калибровку пластин с промежуточным восстановительным отжигом, причем первую калибровку ведут с давлением 5-5,5 т/см и рабочую кромку пластин при этом не калибруют, восстановительный отжиг ведут при температуре 400-840°С, а вторую калибровку ведут по всей площади пластин при максимальном давлении 9-11,5 т/см на рабочих кромках.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 12.
25.08.2017
№217.015.bf80

Способ обогащения металлсодержащих выломок и шлаков

Изобретение относится к области обогащения шлаков и выломок металлургических печей. Выломки и шлаки обрабатывают СВЧ-энергией в течение 1-10 минут, измельчают, гравитационными методами извлекают крупные частицы металла, а хвосты гравитации подвергают флотации с использованием в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617192
Дата охранного документа: 21.04.2017
25.08.2017
№217.015.c353

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к способам переработки шламов электролитического рафинирования меди. Способ включает выщелачивание сурьмы и свинца из медеэлектролитного шлама в растворе, содержащем 50-200 г/дм глицерина, 50-100 г/дм щелочи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618050
Дата охранного документа: 02.05.2017
04.04.2018
№218.016.35ec

Флюс для горячего цинкования стальных изделий

Изобретение относится к горячему цинкованию стальных изделий. Флюс для горячего цинкования стальных изделий содержит, г/дм: хлорид цинка от 200 до 300, хлорид аммония от 200 до 300, сульфат никеля от 6,5 до 12. Сульфат никеля может быть введен во флюс как в виде твердой соли, так и в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646303
Дата охранного документа: 02.03.2018
10.05.2018
№218.016.470a

Способ извлечения цинка из изгари в процессе цинкования

Изобретение относится к обработке цветных металлов немеханическими способами и может быть использовано для обеднения цинка в составе изгари, являющейся одним из основных отходов цинкования металлоизделий. Способ осуществляют в технологической ванне для горячего цинкования. Изгарь после каждой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650662
Дата охранного документа: 16.04.2018
14.07.2018
№218.016.7158

Способ извлечения цинка из цинкосодержащих отходов

Изобретение относится к технологии переработки цинкосодержащего сырья. Способ извлечения цинка из оцинкованных стальных отходов включает кислотное удаление цинка с растворением цинка. При этом растворение цинка ведут в соляной кислоте с последующей гидролитической очисткой раствора от железа....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661323
Дата охранного документа: 13.07.2018
13.09.2018
№218.016.872b

Способ комплексной очистки шахтных вод

Изобретение может быть использовано в технологии очистки шахтных вод от меди, никеля, марганца и солей жесткости для получения воды хозяйственно-питьевого назначения вплоть до норм, предъявляемых к питьевой воде. Способ осуществляют путем комплексной многоступенчатой очистки воды. На первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666859
Дата охранного документа: 12.09.2018
23.02.2019
№219.016.c6f8

Способ получения серебра и металлов платиновой группы

Изобретение касается получения серебра и выделения концентрата металлов платиновой группы при аффинаже сплава драгоценных металлов (сплава Доре), полученного при переработке медеэлектролитных шламов. Способ включает растворение исходного сплава в азотной кислоте в присутствии ионов аммония,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680552
Дата охранного документа: 22.02.2019
04.06.2019
№219.017.7396

Способ электроэкстракции меди из сульфатных электролитов

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к электролитическому осаждению меди из сернокислых растворов с нерастворимыми анодами. Способ электроэкстракции меди из сульфатных электролитов включает создание на поверхности электролита защитного слоя пены при введении в него...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690329
Дата охранного документа: 31.05.2019
20.06.2019
№219.017.8d32

Способ переработки концентрата сурьмяно-оловянного вакуумной дистилляцией

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при разделении компонентов Sb-Sn сплава (концентрат сурьмяно-оловянный). Проводят переработку концентрата сурьмяно-оловянного вакуумной дистилляцией. При этом осуществляют селективное разделение сурьмы от олова...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692008
Дата охранного документа: 19.06.2019
05.07.2019
№219.017.a57f

Способ переработки вакуумной дистилляцией шлака силикатного восстановленного, содержащего сурьму, свинец и серебро

Изобретение относится к металлургии цветных и драгоценных металлов и может быть использовано при разделении компонентов Sb-Pb-Ag сплава (шлак силикатный восстановленный). Проводят последовательные стадии вакуумной дистилляции при давлении 0,133-4,4 Па и времени процесса 10 ч. Сначала при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693670
Дата охранного документа: 03.07.2019
Показаны записи 1-10 из 16.
27.11.2014
№216.013.0a7d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают. Из обезмеженного шлама удаляют соединения свинца и сурьмы, полученный шлам смешивают с катодным продуктом выщелачивания селена из медеэлектролитного шлама в соотношении 5÷10:1, затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534093
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f09

Способ аффинажа серебра

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу аффинажа серебра. Способ включает химическое растворение исходного сырья, очистку раствора от примесей и получение чистого серебра из очищенного раствора. Серебро осаждают из раствора в виде хлорида. Затем хлорид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535266
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.05.2015
№216.013.487d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550064
Дата охранного документа: 10.05.2015
27.03.2016
№216.014.c700

Способ выщелачивания металлической меди

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, может быть использовано для выщелачивания и растворения металлической меди из сырья и промпродуктов. Выщелачивание металлической меди из медьсодержащего материала в растворах серной кислоты проводят с добавкой окислителя при нагревании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578882
Дата охранного документа: 27.03.2016
12.01.2017
№217.015.5e57

Способ извлечения сурьмы и свинца

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности, к способу извлечения сурьмы и свинца. Способ включает обработку исходного сырья щелочным раствором, содержащим глицерин и осаждение свинца раствором гидросульфида. Затем осуществляют отделение и переработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590781
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.6c6b

Способ очистки растворов от селена и мышьяка

Изобретение относится к области переработки растворов цветной металлургии и может быть использовано для отраслей промышленности, в технологии которых присутствуют мышьяк и селенсодержащие растворы. Осуществляют осаждение селена и мышьяка в виде нерастворимых соединений железа. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592596
Дата охранного документа: 27.07.2016
25.08.2017
№217.015.bf80

Способ обогащения металлсодержащих выломок и шлаков

Изобретение относится к области обогащения шлаков и выломок металлургических печей. Выломки и шлаки обрабатывают СВЧ-энергией в течение 1-10 минут, измельчают, гравитационными методами извлекают крупные частицы металла, а хвосты гравитации подвергают флотации с использованием в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617192
Дата охранного документа: 21.04.2017
25.08.2017
№217.015.c353

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к способам переработки шламов электролитического рафинирования меди. Способ включает выщелачивание сурьмы и свинца из медеэлектролитного шлама в растворе, содержащем 50-200 г/дм глицерина, 50-100 г/дм щелочи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618050
Дата охранного документа: 02.05.2017
04.04.2018
№218.016.35ec

Флюс для горячего цинкования стальных изделий

Изобретение относится к горячему цинкованию стальных изделий. Флюс для горячего цинкования стальных изделий содержит, г/дм: хлорид цинка от 200 до 300, хлорид аммония от 200 до 300, сульфат никеля от 6,5 до 12. Сульфат никеля может быть введен во флюс как в виде твердой соли, так и в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646303
Дата охранного документа: 02.03.2018
14.07.2018
№218.016.7158

Способ извлечения цинка из цинкосодержащих отходов

Изобретение относится к технологии переработки цинкосодержащего сырья. Способ извлечения цинка из оцинкованных стальных отходов включает кислотное удаление цинка с растворением цинка. При этом растворение цинка ведут в соляной кислоте с последующей гидролитической очисткой раствора от железа....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661323
Дата охранного документа: 13.07.2018
+ добавить свой РИД