Глава четвертая
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ АППАРАТОВ, ТРЕБУЮЩИХ НАИБОЛЕЕ ЧАСТОЙ ЗАМЕНЫ. МОНТАЖ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НА ПАНЕЛЯХ
4-1. КОНТАКТЫ
а) Контактные материалы и конструкция контактов
Контакты тяговых аппаратов изготовляют из меди, серебра и металлокерамических материалов. Самым распространенным и наиболее дешевым контактным материалом является медь, которая обладает достаточной твердостью и высокой электрической проводимостью. К недостаткам медных контактов следует отнести быстрое образование па их поверхности окисных пленок, плохо проводящих электрический ток.
Для снижения переходного сопротивления медные контакты должны иметь форму, обеспечивающую при соприкосновении двух контактов небольшое проскальзывание, разрушающее пленки окиси. Окисление контактов происходит как в разомкнутом, так и в замкнутом положении аппарата, что повышает переходное сопротивление замкнутых контактов и ведет к дальнейшему увеличению нагрева контактного узла, поэтому медные контакты плохо работают в длительных режимах.
Контакты из кадмиевой меди имеют увеличенную (примерно в 1,5 раза) износоустойчивость. Остальные показатели сходны с показателями контактов из чистой меди.
Сравнительно низкая электрическая износоустойчивость является недостатком серебряных контактов, для которых характерна ярко выраженная эрозия контактов (износ положительного контакта значительно больше, чем отрицательного). При равных условиях серебряные контакты больше изнашиваются при включении, чем при отключении, причем их износ примерно пропорционален времени вибрации контактов. В связи с этим необходимо предусмотреть специальные меры по снижению вибрации.
Металлокерамические контакты обладают высокой износоустойчивостью, большой стойкостью к воздействию электрической дуги и имеют небольшое переходное сопротивление. Для получения контак тов с хорошими показателями используют металл, обладающий хорошей проводимостью, по имеющий низкую температуру плавления и тугоплавкий металл. Эти металлы измельчают в порошок, тщательно перемешивают и прессуют в пресс-форме по заданному профилю контакта с последующим запеканием при 800—900 °C (существуют другие способы изготовления). Метод металлокерамики позволяет сохранить свойства входящих в контакт металлов (в обычном сплаве индивидуальные качества металлов теряются). Таким образом, металлокерамический контакт имеет тугоплавкий скелет и легкоплавкий заполнитель с высокой проводимостью. При размыкании электрической дуги расплавленные капли легкоплавкого металла удерживаются в решетке тугоплавкого металла.
Таблица 4-1
Размеры металлокерамических контактов
Наибольшее распространение получили металлокерамические контакты типов KM.K-A10 (серебро — окись кадмия), КМК-А31 (серебро—никель). Основной износ контактов типа КМК-А10 происходит при отключении нагрузки, поэтому эти контакты мало чувствительны к вибрации и обладают наибольшей стойкостью к привариванию. Контакты типа КМК-А31 (CII-40) в нормальном режиме уступают по износоустойчивости контактам типа КМК-А10, а в тяжелом режиме превосходят их. Основной износ контактов типа КМК-А31 происходит при включении.
Конструкция контактов кулачковых контакторов показана на рис. 4-1, а конструкция контактов электромагнитных контакторов — на рис. 4-2. Размеры контактов КМК-А10 для электромагнитных контакторов приведены в табл. 4-1 (см. рис. 4-1,в).
б) Пайка серебряных и металлокерамических контактов
Для пайки серебряных и металлокерамических контактов необходимо иметь контактный аппарат с трансформатором для нагрева и щипцы или пинцеты для удерживания деталей различной формы.
Пайка производится тугоплавкими припоями типов ПСр-45 (ГОСТ 8190-56) и ПМФ, выполненными в виде пластин толщиной 0,1—0,15 мм. В качестве флюса применяется техническая бура (ГОСТ 8429-57). В случае загрязнения серебряные контакты должны быть очищены в бензине или химическим способом. Металлокерамические контакты химической обработке подвергать нельзя.
Перед пайкой контактов токоведущие детали из меди, латуни, бронзы и стали следует очистить от загрязнений и окислов; используют для этой цели химическое травление, металлические щетки и
наждак. Необходимо также тщательно подогнать контактные электроды, обеспечив строгую параллельность между рабочими поверхностями. Припой рекомендуется нарезать в виде пластинок с таким расчетом, чтобы площадь пластинки припоя была равна площади контакта. Бура применяется в виде мелкого порошка.
При пайке на деталь, к которой напаивается контакт, топким слоем насыпают флюс, а сверху накладывают пластинку припоя и контакт. Деталь с контактом размешается на нижнем электроде и прижимается верхним электродом сварочного аппарата. Замкнув электрическую цепь, припой нагревают до расплавления и заполнения им зазора между деталью и контактом.
Во избежание порчи контактной поверхности привариваемый контакт нс должен нагреваться выше 800 оС (красное каление), для чего во время пайки необходимо периодически прерывать ток. После пайки контактный узел аппарата охлаждают в воде. Качество пайки определяется внешним осмотром швов и выборочным испытанием на прочность. Усилие на срез должно быть не менее 2, 2,5, 4 и 6,5 кН (200, 250, 400 и 650 кгс) для контактов диаметром 6, 8, 16 и 20 мм соответственно.