Щеткодержатель для электрической машины

 

ЦЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий обойму для размещения щетки, опорную пластину с закрепленной на ней рулонной пружиной , направляющие, расположенные на боковых стенках обоймы,образующих полостьi в которой установлена опорная пластина, элементы фиксации опорной пластины в рабочем положении, отличающийся тем, что, с целью повьпиения надежности и улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен осью, которая подвижно соединена с опорной пластиной и на которой одним концом закреплена рулонная пружина, а в боковых стенках щеткодержателя вьтолнены сквозные направляющие пазы, в которых установлена указанная ось.

(19) 01) СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (д) Н 01 R 39/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

GllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3468403/24-07 (22) 14.07.82 (46) 30.07.84. В. N- 28 (72) Л.Г.Козлов, E.Н.Мельников и Л.Н.Кравчук (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта и Всесоюзный научно-исследовательский институт стандартизации в электротехнической промьппленности (53) 621.047.5(088.8) (56) 1. Патент США У 3010042, кл. 310-246, 1963. (54) (57) ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий обойму для размещения щетки, опорную пластину с закрепленной на ней рулонной пружиной, направляющие, расположенные на боковых стенках обоймы, образующих полость, в которой установлена опорная пластина, элементы фиксации опорной пластины в рабочем положении, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен осью, которая нодвижно соединена с опорной пластиной и на которой одним концом закреплена рулонная пружина, а в боковых стенках щеткодержателя выполнены сквозные направляющие пазы, в которых установ- Я лена указанная ось.

1105966

Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам со скользящим контактом, а конкретнее к щет- кодержателям этих машин, в которых в качестве элемента, обеспечивающего нажатие на щетку, применяется рулонная пружина постоянного давления, и может быть использова о в тяговых электрических двигателях железнодорожного транспорта, рельсового и 10 безрельсового городского транспорта, работающих в условиях повышенных вибрационных, ударных нагрузок и ограниченными размерами коллекторной камеры. 15

Наиболее близким к изобретению является щеткодержатель для электрических машин, содержащий обойму для размещения щетки, опорную пластину с закрепленной на ней рулонной пру- щ жиной, направляющие, расположенные на боковых стенках щеткодержателя, образующих полость, в ксторой установлена опорная пластина, элементы фиксации опорной пластины в рабочем 2> положении L1»

Однако обслуживание щеткодержателя этой конструкции требует значительного пространства в коллекторной ка. мере, так как опорная пластина выни30 мается в направлении "вверх", что увеличивает зону обслуживания по сравнению с габаритами работающего щеткодержателя более чем в два раза. По условиям эксплуатации тяговых электро двигателей, имеющих стесненные габариты при больших мощностях, зона обслуживания щеткодержателей крайне ограничена. Поэтому эта конструкция не может быть применена в тяговых электродвигателях, где не все щеткодержатели расположены под люком,т.е. в двигателях железнодорожного транс-. порта (электровозы, тепловозы, моторвагоны) и городского рельсового и безрельсового транспорта (метро, трамваи, троллейбусы), как раз на электрических машинах и в тех условиях, где применение безрычажной системы нажатия с рулонной пружиной постоянного давления крайне необходимо по условиям коммутации, больших токовых перегрузках, ударных и вибрационных воздействий, Жесткое закрепление рулонной пружины снижает срок ее службы. Развернутый прямолинейный участок рулонной пружины, т.е, от места крепления и до перехода в криволинейную часть, соприкасается с плоской поверхностью опорной пластины, в результате чего на работающей электрической машине под воздействием неровностей коллектора (биение коллектора) рулонная пружина в месте перехода в криволинейную часть работает на изгиб (в самом опасном режиме), так как свернутая часть пружины (рулон), расположенная на верхнем торце щетки, не успевает развертываться и свертываться, а скользит (ползает) на поверхности щетки, увеличивая или уменьшая плечо — расстояние от центра рулона до плоскости, проходящей через прямолинейный участок пружины. В процессе износа щетки усталость материала пружины от постоянной работы на изгиб накапливается по всей длине развернутой части, срок службы снижается.

Цель изобретения — повышение надежности и улучшения эксплуатационных характеристик, т. е. увеличение срока службы рулонной пр:жины, уменьшение габаритов зоны обслуживания щеткодержателя.

1 (Указанная цель достигается тем, что щеткодержатель, содержащий обойму для размещения щетки, опорную пластину с закрепленной на ней рулонной пру жиной, направляющих, расположенных на боковых стенках обоймы, образующих полость, в которой установлена опорная.пластина, элементы фиксации опорной пластины в рабочем положении, снабжен осью, которая подвижно соединена с опорной пластиной и на которой одним концом закреплена рулонная пружина, а в боковых стенках щеткодержателя выполнены сквозные направляющие пазы, в которых установлена указанная ось.

На фиг. 1 изображен предлагаемый щеткодержатель, общий вид; на фиг,2 и 3 — корпус; на фиг. 4 — 6 — опорная пластина с рулонной пружиной и опорная пластина без рулонной пружины, вид снизу; на фиг. 7 — 9 — установка опорной пластины в рабочее положение.

Щеткодержатель состоит из корпуса 1 с обоймой 2 для размещения щетки 3. По одну сторону обоймы имеется элемент крепления 4 шеткодержателя в электрической машине, по другую — полость 5 для размещения на—. 1105966 жимного механизма, состоящего из опорной пластины 6 и рулонной пружины 7. Для того, чтобы рулонная пружина осуществляла нажатие на щетку в процессе ее износа, т.е. для уменьшения высоты, по обе стороны обоймы имеются пазы 8. В боковых щетках 9, ограничивающих полость 5, прорезаны продольные сквозные пазы 10, в которых установлена ось 11, соединяющая свободный конец 12 рулонной пружины

7 с опорной пластиной 6 . Со стороны верхнего торца на наружной стенкеполости 5 имеется стопорящий элемент

13, выполненный в виде выступа, с ко- 15 торим в результате упругих сил развернутой рулонной пружины взаимодействует фиксирующий элемент 14, выполненный в виде отверстия на опорной пластине. Опорная пластина 6 имеет корытообразную форму и со стороны присоединения рулонной пружины имеет два отверстия 15, в которые входят конг" оси 11 °

Устройство работает следующим об25 разом.

Чтобы установить щеткодержатель в рабочее положение, т.е. в положение при котором рулонная пружина оказывает давление на верхний торец

30 щетки и тем самым осуществляет контакт щетки 3 с коллектором 16, оператор должен установить нажимной механизм в положение, изображенное на фиг. 5, с рулонной пружиной в пози- 35 ции 1 (изображено пунктиром), пере вести рулонную пружину в позицию 11, т.е. установить ее на верхний торец щетки, затем, преодолевая усилие раскручиваемой пружины, переместить 40 опорную пластину в положение, изображенное на фиг. 8, развернув ее в направлении, указанном стрелкой, зафиксировать в вертикальном положении (фиг. 9). 45

Перевод нажимного механизма в нерабочее положение, при котором ои находится в отведенном от щетки расстоянии, производится в обратной последовательности. Чтобы нажимной меха- 50 низм при вынутой из обоймы щетки случайно не коснулся коллектора, со стороны нижнего торца обоймы предусмотрены уступы t 7, на которые опирается опорная пластина.

Конструкция предусматривает возможность изоляции рулонной пружины от прохождения по ней тока, для этого рулонная пружина соединяется с осью 11 через изолирующую втулку, выполненную например, из фторопласта.

Осуществление подвижного сочленения в нажимном механизме рулонной пружины с опорной пластиной путем применения объединяющей эти два элемента оси и направляющих, выполненных в виде продольных сквозных пазов, в которых размещена ось, позволяет применять предлагаемую конструкцию, имеющую все основные преимущества безрычажных щеткодержателей с рулонной пружиной постоянного давления обеспечение постоянства нажатия на щетку в процессе ее износа, обеспечение равномерности токораспределения между однополярными щеткодержателями, способность автоматизировать и поглощать рулонной пружиной ударные и вибрационные нагрузки оказывающие воздействие на щетку, возможность применения высоких щеток (по сравнению с традиционными), позволяющих увеличить их ресурс, а также дополнительные преимущества — повышенная надежность системы нажатия, компактность и минимальная зона обслуживания, в тяговых электродвигателях железнодорожного транспорта, городского рельсового и безрельсового транспорта, работающих в режимах больших токовых нагрузок, ударных и вибрационных воздействий, стесненных габаритах, т,е. как раз в тех условиях,в которых применение этих щеткодержателей наиболее целесообразно, технически и экономически оправдано. Применение предлагаемой конструкции щеткодержателя позволяет в 1,5-2 раза повысить срок службы щеток и тем самым снизить потребность в щетках, уменьшить число профилактических работ на коллекторе, снизить аварийность и материальные затраты на ремонт тяговых электро. двигателей, также повысить надежность работы в условиях повышенных ударных и вибрационных нагрузок.

1105966

Риг. 4

1105966

08.

1105966

l б

Заказ 5608/42

Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель В.Чернова

Редактор Т. Парфенова Техред.A. Кикемезей Корректор А. Фоври