Надежность контактных колец

Характерным отказом для контактных колец является образование под действием нагрева пятен на их рабочей поверхности, состоящих из окислов металла колец. Это приводит к повышенному износу контактных колец, местному искрению и преждевременному выходу из строя контактного узла, требующего после этого проточки и шлифовки колец.

Важным показателем работы контактного узла является перегрев контактных колец, допустимый уровень которого зависит от материала колец. Так, при выполнении контактных колец из сплавов меди с серебром и стали 1Х18Н9Т их перегрев ограничивается значением 180 °C, при превышении которого кольца подвергаются окислению. При использовании сплавов меди с кадмием, меди Ml, бронзы БрАЖ-МЦ или латуни их перегрев не должен превышать соответственно 130, 100 и 80 °С из-за склонности к эрозии, окислению и полярного эффекта (переходное напряжение на отрицательном кольце в пять раз больше, чем на положительном).

При нормальном состоянии поверхности контактных колец и номинальном давлении на щетку заметного искрения в переходном контакте не наблюдается. Искрение возникает, как правило, в случае аварийного состояния контактных колец (нарушено крепление щеток, значительная выработка подшипников, приводящая к эксцентрическому вращению колец, неудовлетворительное нажатие щеток, загрязнение контакта и др.), и поэтому уровень искрения более одного балла уже может быть принят как критерий отказа контактного узла.

Температура контактных колец также является критерием отказа. Превышение температуры выше допустимых значений свидетельствует об отказе контактного узла. Измерение температуры осуществляется обычно потенциометрическим способом.

Целесообразно также за критерий работоспособности токосъема контактных колец взять суммарную площадь окислов, появляющихся на контактных кольцах как плюсовой, так и минусовой полярностей. Этот критерий наилучшим образом оценивает физико-химические явления в переходном контакте.