Щеткодержатель для электрической машины

 

ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий корпус с окнами, в которых расположены щетки, амортизаторы, корпус нажимного элемента с внутренними сообщающимися Ю вертикальными полостями, заполненными жидкостью, и с расположенными в них с возможностью перемещения плунжерами , которые через амортизаторы взаимодействуют со щетками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контакта щеток с коллектором и упрощения регулировки сил нажатия щеток на коллектор , корпус нажимного элемента жестко связан с корпусом щеткодержателя с возможностью отсоединения от него и выполнен с горизонтальной внутренней полостью, которая сообщается с вертикальными внутренними полостями, в горизонтальную внутреннюю полость дополнительно введены поршень, который расположен в ней с возможностью поступательного перемещения , крышка с дренажным отверстием и с резьбовым отверстием в центральной части, которая жестко (2 связана с торцом корпуса нажимного элемента, регулировочный винт, ко (Л торый расположен в резьбовом отверстии крышки с возможностью перемещения , и пружина, которая взаимодействует одним концом с поршнем, а другим - с регулировочным винтом. 4 ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 01 R 39 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3439043/24-07 (22)18.05.82 (46)30.09.83. Бюл. )) 36 (72)A.E.ÄóáèíèH и В.Г.Толкачев (71)Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (53)621.3.047(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

Р 892546, кл. H 01 R 39/40, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 892547, кл. Н 01 R 39/40,,1980 (прототип). (54)(57) ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОй ИАШИНЫ, содержащий корпус с окнами, в которых расположены щетки, амортизаторы, корпус нажимного элемента с внутренними сообщающимися

)с вертикальными полостями, заполненными жидкостью, и с расположенными в них с возможностью перемещения плунжерами, которые через амортизаторы взаимодействуют со щетками, о т л и ч а ю шийся тем, что, с

Ф целью повышения надежности контакта 1 щеток с коллектором и упрощения регулировки сил нажатия щеток на коллектор, корпус нажимного элемента жестко связан с корпусом щеткодержателя с возможностью отсоединения от него и выполнен с горизонтальной внутренней полостью, которая сообщается с вертикальными внутренними прлостями, в горизонтальную внутреннюю полость дополнительно введены поршень, который расположен в ней с возможностью поступательного перемещения, крышка с дренажным отверстием и с резьбовым отверстием в центральной части, которая жестко связана с торцом корпуса нажимного элемента, регулировочный винт, который расположен в реэьбовом отвер- / стии крышки с воэможностью перемещения, и пружина, которая взаимодействует одним концом с поршнем, а другим — с регулировочным винтом.!

045319

Нзобретение относится к злектроTRh .нике, н частно=IB IC Icoнструкциям щеткодержателей с тремя и более днухзлементными щетками, Нзвестен щеткодержатель для электрическай машины, содержащий кор- 5 пус с окном, н котором размещена днухэлементная щетка, нажимной элемент и упругое пружинистое коромыло, шарнирно связанное с нажимным элементом 1 1j. 1О

Нецостатком такого щеткодержателя янляется низкая надежность контакта -щеток с коллектором из--за npuMeнения отдельных систем нажатия на каждую щетку в отдельности. Это приводит к унеличению массы нажимных систем, ненозможности практически создать одинаковые величины сил нажатия на щетки, что в свою очередь ведет к частым их отрывам от коллектора, а также к необходимости регулирования каждой системы н отдельности, что очень трудоемко.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является известный щеткодержатель„ содержащий корпус с окнами, в которых расположены щетки, амортизаторы, корпус нажимного элемента с виутренними сообщаюшимися полостями, заполненными жидкостью и с расположенными в них gQ с возможностью вертикального перемещения плунжерами, которые через амортизаторы взаимодействуют сс щетками, корпус нажимного элемента уг.— тановлен поднижно с возможностью непосредственного взаимодействия с нажимным пальцем (2 ).

Недостатками такого типа щеткодеожателей являются низкая надежность контакта щетки с коллектором и сложность регулирования. Низкая надежность контакта обусловлена применением подвижного корпуса нажимного .элемента, имеющего большой вес и несколько нажимных элементов.

Большой вес нажимного элемента при- 45 ноцит к длительному времени возврата его в первоначальное положение после приложения возмущающих сил. Наличие независимых нажимных элементов приводит к отклонению величин сил 5О нажатия от номинала, а следовательно, и к бОлее частым отрынам щеток от коллектора. Кроме того, сложно регулировать такой щеткодержатель, так как Он имеет много регулировочных элементов.

Цель изобретения — повышение надежности контакта щеток r, коллектором и упрощение регулировки сил нажатия щеток на коллектор.

Поставленная цель достигается 6О тем, что в щеткодержателе для злектри че ской маши ны содержащем корпус с окнами. в которых расположены щетки, амортизаторы, корпус нажимного элемента с внутренними сообщающимися 65 верти каль ными пОлостями заполне " .— ными жидкОстью и с распОлОженными

B НИХ С НОЗМОжно Сть Ю ПЕрЕМ -ICI:= H IÍ плунжерами, которые через жмортизаторы взаимодействуют СО ш.—.тками, КОРПУС НажИМНОГО ЭЛЕМЕНта жзотяс снязан с корпусом щеткодержателя с возможностью отссединен я От него и ВыпОлн ен с ГОризОн таль нОй Вн vl— рен ней полостью, которая сообщается с вертикальными внутренними полостями, в горизонтальную внутреннюю полость дополнительно введены поршень, который расположен в Hcй с возможностью поступательного геремещения, крышка с дренажным от—

Hcрстием и с резьбоным о=верстием в центральной части, ко- îð,àÿ жестко связана с торцом корпуса нажимного элемента, регулироноч ый викт, который расположен н резьбсвом отверстии крышки с возможностью перемещения, и пружина, которая вза: имодействует одним концом с поршнем, а другим — с регулироночным винтом.

На фиг. 1 представлен ше:л .:держатель, продольный разрез:. фи г. 2 — то же, нид ".веох:..

Щеткодержатель для электр» че ск-:.х машин содержит корпус 1, корпус

2 нажимного элемента с внутренними сообщающимися вертикальными пслсстями 3, заполненными жидкостью„ в которых с возможностью перемещения расположены глунжеры 4,. и горизонтальной полостью 5, н которой расположен поршень F,. сня"анный через пружину 7 и регулироночный винт 8 с крышкой 9 с дренажным отверстием 10 и с резьбоным Отверстием в центральной части, в котором расположен регулировочный винт 8, Щеткодержатель C:oïepæèò -.càкже амортизатор 11, ще.ки 12 и Ограничитель 13.

Корцус 1 служит для крепленияя щеткодержателя на траверсе электрической машины и для размещения щеток

12, которые расположены н его чапранляющих окнах. Корпус 1 жестк,о связан с корпусом 2 нажи .ного -.=:. †Iñ-.. мента так, что в ра.бочем положении они представляют одно цел.3р при этом предусмотрено что гри замене щеток 12 корпус 2 нажимного элемента может отсоединяться GT коргуса 1., Это обеспечивается, например, с помощью невыпадающих винтов f, e показаны), расположеннь.х в отверстиях корпуса 2 нажимногс: элеме та и нкручинаемых в резьбовые отверстия корпуса 1, Ось каждой вертикальной полости 3 корпуса 2 совпадает с осью соответствующей щетки 12,. и полости

3 Bb,ïoëíå ны сообщающимися между собс и и с. полостью 5. Пл нжеры 4 выполнены оцинакового диаметра. Непосрегстненно сообщающиеся части полос:ей 3 н 5

1045319 корлуса 2 заполнены жидкостью, например трачсформаторным маслом, что обеспечивает поддержание равномерного распределения давления между плунжерами 4 независимо от их положения.

Плунжеры 4 и поршень б имеют возможность свободного осевого перемещения в соответствующих полостях

3 и 5. Пружина 7 может быть выполнена, например, цилиндрической и служит для создания силы натяжения на 1О поршень б. Регулировочный винт 8 служит для регулировки величины силы натяжения пружины 7 на поршень б.

Крышка 9 жестко связана с корпусом

2 нажимного элемента и выполнена с дренажным отверстием 10, при этом крышка 9 служит для центрирования пружины 7 и для размещения регулировочного винта 8. Дренажное отверстие 10 необходимо для свободного доступа воздуха в полость 5 за поршень б, что предотвращает создание противодавления на поршень б. Каждый плунжер 4 шарнирно связан с амортизатором 11, который взаимодействует с элементами щетки 12. Амортизаторы 11 выполнены из упругого материала, например пружинной листовой стали.

Конструкция амортизатора 11 представляет собой коромысло с равными плечами, что позволяет равномерно 30 распределить силу нажатия плунжера

4 между элементами щетки 12 независимо от величины их износа. Корпус

2 нажимного элемента имеет ограничители

13 в нижней. части каждой вертикаль- 35 ной полости 3. Ограничители 13 служат для ограничения перемещения плунже" ров 4 при максимальном износе щеток

12. Это позволяет предотвратить взаимодействие амортизатора 11 с

40 коллектором электрической машины при разрушении элементов щетки 12.

Щеткодержатель для электрической машины работает следующим образом.

Сила нажатия, создаваемая пружиной 7, передается на поршень б, ко- 45 торий давит на жидкость в горизонтальной полости 5 корпуса 2 нажимного элемента. Это давление передается во все вертикальные полости 3 корпуса 2 и во всех внутренних полостях 50

5 и 3 создается одинаковое удельное давление. Одинаковое удельное давление создает одинаковые силы нажатия на плунжеры 4, так как их диаметры одинаковы. Сила нажатия через 55 плунжеры 4, амортизаторы 11 передается на элементы щеток 12. Вследствие идентичности передающих элементов 4 и 11 величины сил нажатия на каждый элемент щетки 12 равны между собой, что обеспечивает одинаковые переходные сопротивления между элемен;ами щетки 12 и коллектором машины. B процессе работы электрической машины происходит износ элементов щеток 12, которые изнашиваются неодинаково относительно друг друга из-за разброса и физико-химических свойств.

Различие величин износа щеток 12 не влияет на распределение силы нажатия нажимного элемента 7 между всеми элементами щеток 12. Внутренние полости 3 и 5 корпуса 2, выполненные в виде сообщающихся сосудов, позволяют перетекать жидкости из одной полости, где плунжер 4 поднят выше, в ту полость, где плунжер 4 находится ниже вследствие износа щеток. При этом удельное давление жидкости во всех полостях 3 и 5 поддерживается одинаковым.

Для замены щеток 12 необходимо отсоединить корпус 2 нажимного элемента от корпуса 1и выносить изношенные щет. ки 12 из окон корпуса 1. В окна корпуга 1 щеткодержателя вставляют новые щетки 12, устанавливают корпус

2 на корпус 1 и жестко закрепляют их между собой.

Предлагаемая конструкция щеткодержателя по сравнению с известными позволяет повысить надежность контакта щеток с коллектором и упростить регулировку сил нажатия щеток на коллектор.

Повь иение надежности контакта щеток с коллектором обесгечивается равной величиной нажатия на элементы щеток независимо от величины их износа, снижением веса подвижной части нажимного элемента, которое ведет к более быстрому входу щетки в контакт с коллектором под действием одинаковых сил нажатия, а также за счет демпфирования возмущающих сил, что достигается при перетекании жидкости из одной полости в другую. упрощение регулировки сил нажатия щеток на коллектор при изготовлении или техническом обслуживании щеткодержателя обеспечивает применение одного регулирующего элемента. Это позволяет снизить время регулировки в б раз, так как у базового объекта необходимо регулировать три цилиндрические винтовые пружины нажатия и три плоские пружины нажимного паль-. ца.

1045319

Составитель N. Кузнецова

Редактор С. Пекарь Техред М.Костик Корректор O. T rop

Заказ 7566/55 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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