Щеткодержатель для электрических машин

 

ОП ИСAНИЕ „„

ИЗОВРИтИНИЯ

CCNO3 Cole TclCNx

Соцнблиетнчбеинх

Реснубпни

К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву М "530380 (22) Заявлено 05.12.81 (21) 3361263/24-07 с ярнсоелинением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 03. 83. Бюллетень М 9 (5l )NL. Кл.

Н 01 R 39/38

Гевумуетеввявй кеаятет

CCCP ае аиам взвбретвввя я NiPNTlla (53) УД3(621 ° 3 ° .047.5(088.8) Дата опубликования описания 09 03,83 (72) Авторы изобретения

А.И. Ткаченко, M,È. Гроссман и В.А. Рыбников (7l) Заявитель (54) ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН"

Изобретение относится к электротехнике.

По основному авт.св. Ю 530380 известен щеткодержатель для электрических машин, содержащий обойму со щеткой, нажимной рычаг с пружиной для прижатия щетки к коллектору и нажимной элемент с пружиной для прижатия щетки к одной из стенок обоймы. Поверхность щетки, на которую опирает= ся нажимной элемент, выполнена со ско- î сом, при этом пружина нажимного элемента имеет жесткость большую, чем пружина нажимного рычага 1 g.

Известное устройство позволяет повысить устойчивость контакта между щеткой и коллектором в условиях вибрации, однако по мере износа щетки сила нажатия на скошенную поверхность щетки уменьшается и возникающие при вибрации дополнительные силы прижатия щетки к коллектору и к обойме уменьшаются. Поэтому эффект повышения устойчивости контакта между

2 щеткой и коллектором по мере износа щетки снижается.

Цель изобретения - повышение надежности контакта путем сохранения его устойчивости в условиях вибрации по мере износа щетки.

Поставленная цель достигается тем что в щеткодержателе скос щетки выполнен с наклоном к двум взаимоперпендикулярным боковым поверхностям обоймы щеткодержателя, нажимной элемент с пружиной закреплен подвижно на оси и снабжен дополнительной пружиной, которая установлена на оси крепления, усилие дополнительного элемента направлено перпендикулярно усилию пружины .нажимного элемента и выбрано из условия компенсации разности усилия пружины нажимного элемента и дополнительного усилия этой пружины, возникающего при вибрации, с учетом коэффициента трения нажимного элемента о щетку.

1003

На фиг. 1 показ >ii щс ткодержатель, разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1 (без стенки обоймы щеткодержателя ); на фиг. 3 - вид Б. на фиг. 1.

Цеткодержатель содержит щетку 1 со скошенной боковой поверхностью 2.

Скос поверхности выполнен наклонным к двум взаимоперпендикулярным боковым поверхностям обоймы 3, в которой расположена щетка 1. Кроме того, он содержит также нажимной элемент 4 с пружиной 5, который закреплен подвижно на оси 6 и снабжен дополнительной пружиной 7, которая установлена на оси 6. Пружина 7 может быть выполнена 5 спиральной, при этом один ее конец жестко закреплен на оси 6, а второй опирается на пружину 5 нажимного элемента 4. Усилие (F ) дополнительnð ной пружины 7 направлено перпендикулярно усилию пружины 5 и выбрано из условия компенсации разности усилия пружины 5 (FH) и дополнительного усилия (й Гн) этой пружины 5, возникающего при вибрации, с учетом коэффициента трения (К) нажимного элемента 4 о щетку 1, т.е. (н ц)

Скос 2 рекомендуется выполнять не по всей высоте щетки 2, а в зоне, не 30 подверженной износу щетки от трения о коллектор 8, чтобы исключить увеличение плотности тока под щеткой по мере ее износа.

Щетка 1 прижимается к коллектору 8 усилием P нажимного рычага с пружиной (не показаны), а нажимным элементом 4 с пружиной 5 - к взаимоперпендикулярным стенкам 9 и 10 обоймы 3 щеткодержателя, Нажимной элемент 4 при помощи пружины 5 с силой давит на скошенную поверхность 2 щетки 1. Эта сила имеет. три составляющие : тангенциальную Fgq, прижимающую щетку 1 к стенке 9 обоймы 3> тангенциальную 2, прижимающую щетку к стенке 10 обоймы 3, и радиальную F, направленную в .сторону коллектора 8 и дополнительно прижимающую щетку l к коллектору 8. Сила дополнительной пружины 7 уравновешена силой трения нажимного элемента 4 о скошенную поверхность 2 щетки 1.

В процессе работы электрической машины при вращении коллектора 8 в условиях вибрации на щетку 1, кроме указанных выше сил, действует сила со стороны коллектора 8, которая стремится оторвать щетку от коллектора, Под

2!8 4 действием этой силы (толчка ) щетка перемещается вверх (в направлении от коллектора ), и благодаря скошенной поверхности 2 щетки нажимной элемент передвигается в тангенциальном направлении. При этом усилие пружины нажимного рычага, прижимающей щетку к коллектору с силой Р, изменяется незначительно, так как из условий нормальной работы щеточно-коллекторного узла эта нажимная пружина имеет небольшую жесткость. Усилие же нажимной пружины 5 нажимного элемента 4 увеличивается значительно, так как эта. пружина имеет большую жесткость в сравнении с нажимной пружиной, создающей силу P.

В результате этого увеличивается сила, действующая на скошенную поверхность 2 щетки 1, и, следовательно, увеличиваются ее составляющие, т.е. появляются дополнительные силы, прижимающие щетку к коллектору и стенкам обоймы щеткодержателя, препятствующие отрыву щетки от коллектора.

По мере износа щетки в условиях вибрации усилие пружины 5 уменьшается и сила трения нажимного элемента 4 о скошенную поверхность 2 также уменьшается, так как она пропорциональна усилию пружины 5, и становится меньше силы дополнительной пружины 7. В результате этого нажимной элемент 4 под действием дополнительной пружины 7 передвигается по скошенной поверхности 2 щетки в направлении, указанном стрелкой на фиг. 2.

При этом нажимной элемент 4 с пружиной 5, закрепленный подвижно на оси 6, передвигается в результате подъема скошенной поверхности в тангенциальном направлении вправо, усилие пружины 5 при этом увеличивается, следовательно, увеличивается сила трений нажимного элемента 4 о скошенную поверхность щетки. Когда сила трения достигает величины, равной силе дополнительной пружины 7, нажимной элемент 4 остановится, т.е. прекратит двигаться в направлении подьема скошенной поверхности. Это произойдет тогда, когда усилие пружины 5 достигнет первоначального значения.

Таким образом, по мере износа щетки в условиях вибрации происходит автоматическое поддержание силы нажатия на скошенную поверхность, а значит и дополнительных сил прижатия

Формула изобретения

ЮисР Х р У

5 10 щетки к коллектору, возникающих при вибрации, на одном и том же уровне.

При этом сохраняется устойчивость контакта между щеткой и коллектором в процессе износа щетки, что уменьшает искрообразование между щеткой и коллектором. Это предохраняет коллектор и щетки от выгорания, обеспечивает постоянную плотность тока под щеткой, а следовательно, и надежную работу машины и повышает ее долговечность.

Щеткодержатель для электрических машин по авт.св. Р 530380,.о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности контакта путем сохранения его устойчивости в условиях вибрации по мере износа щетки, 03218 6 скос на поверхности щетки BbmoflHE.H с наклоном к двум взаимоперпендикулярным боковым поверхностям обоймы щеткодержателя, нажимной элемент с пружиной закреплен подвижно на оси и снабжен дополнительной пружиной, которая установлена на оси закрепления, усилие дополнительной пружины направлено перпендикулярно уси о лию пружины нажимного элемента и выбрано из условия компенсации разности усилия пружины нажимного элемента и дополнительного усилия этой пружины, возникающего при вибрации, 1s с учетом коэффициента трения нажимного элемента о щетку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе щ 1. Авторское свидетельство СССР

N 530380 кл. H 01 R 39/38, 1974 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 1579/39

Тираж 588 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4.