Щеткодержатель с автоматической заменой изношенных щеток

 

1.ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ САВТОМАТИ ЧЕСКОЙ ЗАМЕНОЙ ИЗНОШЕННЫХ ЩЕТОК, содержащий корпус с прорезями и с каналами, и которых расположены ра бочая и запасные щетки, пружина, связанная одним концом с корпусом, стопор поворота и нажиМные элемент с зубьями, расположёнными в прорезях корпуса, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения на дежности за счет вывода изношенной щетки из рабочей зоны с помощью ме ханических средств , он снабжен П- образным kpoнштёйнoм с цапфами и кожухом, кожух имеет форму улитки и состоит из неподвижной жестко связанной с кронштейном части с окном 8 месте излома обечайки и из подвижной части, которая шарнирно связана с неподвижной частью, при этом кожух охватывает корпус, который выполнен 8 виде подвижного барабана с двумя хвостовиками, расположенными в цапфа:х кронштейна, и с радиальными кансшамй, которые выполнены с возможностью поочередного совмещения с окном кожуха для перемещения щетки к коллектору, упомянутая tipyжина предварительно закручена и расположена вокруг оси врадения корпуса и связана другим своим концом с неподвижной частью кожуха, стопор поворота выполнен в виде ребра, которое жестко связано с неподвижной частью кожуха и расположено параллельно рабочей щетке, а зуб нажимного элемента нёисодится в контакте с указанным ребром кожуха в процессе износа рабочей щетки и имеет возможность выхода из этрго контакта при . максимёшьном износе рабочей щетки для обеспечения свободного вращения корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(5I) H 01 R 39/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 34.53503/24-07 (22) 18.06.82 (46) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) A.Е.Дубинин н В.Г.Толкачев (71) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.3.047.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 886622228899, кл. H Ol R 39/40, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 621047, кл. Н 01 Р 39/40, 1975 (прототип) . (54) (57) 1.ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ С ABTQIIATH-

ЧЕСКОЙ ЗАМЕНОЙ ИЗНОШЕННЫХ ЩЕТОК, содержащий корпус с прорезями и с каналами, в которых расположены рабочая и запасные щетки, пружина, связанная одним концом с корпусом, стопор поворота и нажимные элементы с зубьями, расположенными в прорезях корпуса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности эа счет вывода изношенной щетки из рабочей зоны с помощью механических средств, он снабжен

П-.образным Кронштейном с цаПфамн и кожухом, кожух имеет форму улитки

„„SU„„1 51 35 А.и состоит.из неподвижной жестко связанной с кронштейном части с окном

s месте излома обечайки и из подвижной масти, которая шарнирно связана с неподвижной частью, при этом кожух охватывает корпус, который выполнен в виде подвижного барабана с двумя хвостовиками, расположенными в цапфах кронштейна, и с радиальными каналами, которые выполнены с возможностью поочередного совмещения с окном кожуха для перемещения щетки к коллектору, упомянутая пружина предварительно закручена и расположена вокруг оси вращения корпуса н связана другим своим концом с неподвижной частью кожуха, стопор g поворота выполнен в виде ребра, которое жестко связано с неподвижной частью кожуха и расположено .параллельно рабочей щетке, а зуб нажимного элемента находится в контакте с указанным ребром кожуха в процессе Я износа рабочей щетки и имеет возможность выхода из этрго контакта при максимальном износе рабочей щетки для обеспечения свободного вращения корпуса.

2. Щеткодержатель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что пружина выполнена в виде плоской спиральной пружины.

3. Щеткодержатель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что нажимной элемент выполнен в виде двух цилиндрических пружин сжатия кото, рые связаны с пластиной с зубом, нри этом пластина взаимодейбтвует со щеткой

Изобретение относится к электрот технике, в частности к конструкциям щеткодержателей для электрических машин с автоматической заменой изношенных щеток.

Известен щеткодержатель с автоматической заменой изношенных щеток, содержащий корпус, в котором расположен нажимной элемент, рабочая щетка, запасные щетки и пружина, замена щетки осуществляется с помощью электрической цепи управления (1 ).

Недостатком известного устройства является наличие электрических элементов, а именно конечного выключателя, реле времени и индуктора, включенного s электрическую цепь, которые обеспечивают вывод. изношенной щетки из контакта с коллектором. Использование электрических элементов усложняет конструкцию щеткодержателя и увеличивает трудоемкость его технического обслуживания, так как электрические злемен". ты требуют частых профилактических осмотров.

Наиболее близким к нредлагаемому является щеткс держатель с авто» матической заменой изношенных щеток, содержащий неподвижный корпус с прорезями и с каналами, в которых pac" положены рабочая и запасные щетки, пружина, связанная одним концом с корпусом, стопор поворота и нажимные элементы с зубьями, расположеНнычи в прорезях корпуса (2 ).

Недостатком является отсутствие .вывода изношенных щеток нз контакта с коллектором.

При этом, корпус.со щетками непод вижен и расположен вдоль оси вращения коллектора, а смещающее устрой ство передвигает только нажимные элементы. Нахождение изношенной щетки в контакте с коллектором вызывает дополнительный электрический износ коллектора за счет дугообразования между изношенной щеткой и коллектором и дополнительную вибрацию щеткодержателя, что приводит к более частым отрывам рабочей щетки от коллектора и снижению. надежности контакта.

Цель изобретения — повышение надежности за счет обеспечения вывода изношенной щетки из рабочей эоны с помощью механических средств.

5 Поставленная цель достигается тем, что:щеткодержатель с автоматической заменой изношенных щеток, содержащий

: корпус с прорезями и каналами, в которых расположены рабочая и запасные,:

1-0 щетки, пружина, связанная одним концом с корпусом, стопор поворота и нажимные элементы с зубьями, расположенными в проррзях корпуса, снабжен Л-образным краиштайноМ с цапфама н кожухом, кожух имеет форму улитки и состоит из неподвижной жестко связанной с кронштейном части с окном в месте излома обечайки и нз подвижной части, которая шарнирно связана с неподвижной частью, при О этом кожух вхватывает корпус, котоРЫй выполнен в виде подвижного барабана с двумя хвостовиками, располо-. женнымн в цап4ах кронштейна, и с радиальными каналами, которые выпол иены с возможностью поочередного совмещения с окном кожуха для пе..Ремещения щетки к коллектору, упо.мянутая пружина предварительно закручена и расположена вокруг оси

Зо вращении корпуса и связана другим своим концом .с неподвижной частью кожуха, стопор поворота выполнен в Виде ребра, которое жестко связано с.неподвижной частью .кожуха и

35расположено параллельно рабочей щетке, а зуб нажимного элемента находится в контакте с указанным ребром кожуха в процессе износа рабочей щетки и имеет воэможность вы4О хода из этого контакта при максималь. ном износе рабочей щетки для обеспечения свободного вращения корпуса.

45 Кроме того, пРужина может быть выполнена. в виде плоской спираль- ной пружины.

При этом нажимной элемент выпол-. нен в виде двух цилиндрических пружин сжатия, которые связаны с плас5О тиной с зубом, при этом пластина взаимодействует со щеткой.

1051635

На Фнг. l показан щеткодержатель с автоматической заменой изношен-: ных щеток, Фронтальный вид; на фиг. 2 - щеткодержагель, поперечный разрез.

Атройсттво содержит кронштейн 1 с цапфами 2, кожух .с неподвижной частью 3, выполненной с окном 4, и подвижной,5, стопор поворота в виде ребра 6, корпус 7 с хвостовикаии 8, рабочую 9 и запасные 10 щетки,, Ю пружину ll и нажимные элементй 12. с зубом 13, щеткодержатель при помощи кронштейна 1 крепится к траверсе. электрической мешины. Кронштейн 1 имеет,д

П-образнуЮ. Форму н две цапфы 2 и охватывает кожух с наружной стороны.

Цапфы 2 кронштейна 1 имеют, напри«. . мер, подшипники .скольжения, и служат для шарнирного закреплейия хво-. .стовиков 8 корпуса 7. K ..кронштейну 1:. жестко прикреплена неподвижная часть кожуха 8, которая выполнена с окном 4 в месте излома обечайки. Под- .. нятый край окна 4 неподвижной час- . ти 3 эыполняет роль храповика, а . опущенный край окна 4 позволяет вывести рабочую щетку 9 из рабочей зоны прн максимальном износе. Подвижная часть 5 кожуха шарнирно свя" вана с неподвижной частью 3 и,слу- - @ жин для доступа к каналам .корпуса 7 при замене щеток 10. Части 3 н 5 кожуха образуют .форму улитки, что обеспечивает ввод .в зону контакта .только одной щетки и последующий ее 35 вывод при максимальном износе. Реб-: ро 6 жестко связано с неподвижной частью 3 кожуха и выполнено как Одно целое с ним. Ребро 6 располойенО. .параллельно прорези рабочей щетки 9 4О между корпусом 7 и частью 3 кожуха..

Прн этом нижний край ребра 6 образу- ет зазор 0,5 " 3 ии c âåðõíåé кром-. кой зуба 13 нажииного элемента 12 при достижении максимальной величи- ф ны износа рабочей щетки 9. Корпус 7 выполнен в виде барабана с двумя хвостовнкамж 8 в центральной части и радиальными каналами. На одной торцовой поверхности корпуса 7, ко- . О торая обращена к ребру 6, имеются прорези для.зубьев 13 нажимных элементов 1?. Корпус 7 расположен внутри частей 3 и 5 кожуха и имеет sosможность свободного вращения за сЧет . размещения хвостовиков 8 в цапфах 2 кронштейна 1. Рабочая 9 и запасные 10 щетки с нажимными элементами 12 расположены в каналах корпуса 7. Рабочая щетка 9 проходит через окно 4 неподвижной части 3 кожуха и взаимо- 66 действует .с коллектором. Запасные щетки 10 опираются на обечайку частей 3 и 5 кожуха. Для вращения корпуса 7, при замене изношенной щетки 9, щеткодержатель имеет пружину ll, например, в виде плоской спиральной заводной пружины. Один конец пружины 11 связан с корпусом 7, а другой - с неподвижной частью 3 кожуха, при этом пружина 11 расположе на вокруг оси вращения корпуса 7.

Нажимной элемент 12 служит для создания постоянного давления на щет» ки 9 и 10 и выполнен, например, в виде 2-х цилиндрических пружин сжатия, связанных с пластиной, имеющей эуб 13. При этом зуб 13 нажимного элемента 12 может взаимодействовать с ребром 6, когда запасная щетка 10 входит в окно 4 кожуха и становится рабочей. устройство работает следующим образом;

При работе электрической машины рабочая щетка 9 постоянно прижата к коллектору нажимным элементом. 12.

Корпус 7 при этом не вращается, так как этому препятствует взаимодействие зуба 13 нажимного .элемента 12 с ребром 6 с одной стороны, и взаимодействие рабочей щетки 9 с верхней кромкой .окна 4 неподвижной части 3 кожуха с другой стороны. В процессе работы электрической машины рабочая щетка 9 изнашивается и при достижении максимальной величины допустимого износа эуб 13 нажимного элемен та 12. выходит из взаимодействия с ребром 6, так как между ними в этом положении образуется зазор. Это обесречнвает свободный поворот корпуса 7 под действием вращающего момента от дружины II °,Âðàùeíèå происходит до тех пор, пока зуб 13 следующего нажииного элемента 12 не войдет в контакт с ребром 6 и следую" щая запасная щетка 10 ые войдет во взаимодействие с коллектором. При этом запасная щетка становится рабочей. Выход изношенной щетки 9 из контакта с коллектором и ее вход в кожух осуществляется за счет переиещейия изношенной щетки 9 с коллектора на прилив неподвижной части 3 ко- жуха. При Использовании всех запасных щеток 10 .происходит их замена при техническом обслуживании щеткодержателя. Для чего открывается под-„ вижная часть 5 кожуха и вынимается корпус 7, и щеткЫ 9 и 10 заменяются на новые. После этого корпус ,ставят на место, закрутив предварительно пружину 11. Кожух закрывается и щеткодержатель готов к работе.

В следствие разброса Физико-механических свойств щеток, выработка их до максимальной величины происходит в различное время. Это приво" дит к необходимости замены только одной щетки при техническом обслуживании щеткодержателей двигателя.

Укаэанные причины ведут к частным техническим обслуживаниям щеткодер"

1051635

/? 7

Составитель М. Кузнецова

Редактор Ю, Середа Техред N, Надь Корректор A,Тяско

Заказ 8630/53 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г;Ужгород, ул.Проектная, .4 жателей и к аварийным отключениям секЦии двигателя при движении.

Применение предлагаемого щеткодержателя в электрических.,мащииах поэволит с помощью механических средств произвести автоматическую замену изиощенных щеток на новые без останова двигателя и устано . вить 3 и более запасных. щеток. Это исключит аварийное отключение сек-. ций двигателя, так как механические б средства постоянно следят за щеткой и при ее полном износе или аварийном разрушении заменяют на занасную щетку. Данное преимущество особенно важно для двигателей транспортных средствс Установка запасных щеток увеличивает промежуток времени между техническими обслуживаниями щеткодержателей в 4 и более раз, так как в щеткодержателе новой конструкции минимум 4 щетки, а в старой - одна.