Щеткодержатель для электрических машин

 

(72) Авторы изобретения

Л.Н.Кравчук, В.Б.Дмитриев и Д.M.

{7I) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательск стандартизации в электротехническ (54) ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам со скользящим контактом, а именно к щеткодержателям этих машин, в которых в качестве элемента, обеспечивающего на-.

S жатие на щетку, применяется рулонная пружина постоянного давления, и.может быть использовано во всех отрасЛях промышленности, производящих и эксплуатирующих электрические машины.

Известны щеткодержатели, в. которых давление рулонной пружины передается либо непосредственно на верхний,торец щетки, либо через прокладки, выполняющие роль амортизаторов, изоляторов и т.д °

Ос новными конс тпуктив я ми элементами этого типа щеткодержателей являются корпус и нажимной механизм, состОящий из ру !ОннОЙ пружины постОян ц ного давления, прикрепленной к опорной пластине, и элементов установки и фиксации Опорной пластины в корпу.се в заданном положении. Конструкция и схема взаимодействия всех перет исленных элементов определяют эксплуа" тационные характеристики как щеткодержателя (надежность работы, возможность выполнять профилактические операции при обслуживании электрической машины), так и характеристики всей электрической машины.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является щеткодержатель для электрических машин, содержащий корпус с гнездом для размещения щетки, П-образную упругую онорную пластину, на одном плече которой закреплена рулонная пружина, а на другом выполнен стопорящий элемент (1) .

Существенным недостатком описанной конструкции щеткодержателя является то, что его амплитудно-частотные характеристики !АЧХ), определяемые комплексом упругих свойств рулонной пружины, опорной пластины, щетки, корпуса и других элементов конструк-:

886) 16

40

50 ции, обеспечивают устойчивую работу скользящего контакта, т.е. непрерывность контакта щетка-коллектор, а следовательно, и устойчивую работу всей электрической машины лишь при

5 определенных значениях вибрационных и ударных нагрузок. При изменении условий эксплуатации, например при резких изменениях характера вибрационных и ударных нагрузок, возмож- )0 но нарушение устойчивости контакта щетка-коллектор (отрыв щетки от поверхности коллектора) из-за появления резонансных явлений в системе щетка-нажимной механизм-щеткодер- 15 жатель, определяемых частотой собственных колебаний системы, т. е. ее

АЧХ, и частотой внешних возмущений.

В результате нарушения устойчивости скользящего контакта возникает усиление искрения и, как следствие, подгар, повреждение коллектора и разрушение щеток. Этот процесс прогрессирует и приводит к выходу из строя коллектора, щеток и самой электрической машины.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик, а именно создание надежной, простой, компактной и технологической конструкции щеткодержателя, которая обеспечивает возможность регулирования АЧХ щетко держателя в случае изменения условий эксплуатации электрической машины в составе агрегата или механизма.

Указанная цель достигается тем, 35 что щеткодержатель снабжен упорным элементом, взаимодействующим с дополнительно введенным опорным элементом, выполненным на уровне верхнего торца одной из стенок корпуса, на противоположной стенке которого установлен регулирующий элемент, в котором фиксируется стопорящий элемент.

Упорный элемент опорной пластины выполнен в виде замкнутой петли с двумя симметричными пазами на внешней стороне, сопряженными с опорным элементом, выполненным в виде двух полуосей.

Регулирующий элемент выполнен в виде по крайней Мере двух перемычек, смещенных друг относительно друга по высоте корпуса щеткодержателя.

Регулирующий элемент выполнен в 55 виде полого стакана с внутренней нарезкой, который навинчен на верхнюю часть корпуса.

На фиг. -4 представлены соответственно первый, второй, третий и четвертый варианты щеткодержателей для электрических машин различного назначения, общик вид; на фиг. 5-8варианты нажимных механизмов; на фиг. 9-12 — варианты корпусов щеткодержателей; на фиг, 13 — второй вариант щеткодержателя с нерабочим положением нажимного механизма, общий вид.

Щеткодержатель состоит из корпуса 1 с гнездом 2 для размещения щетки 3, нажимйого механизма, который прижимает указанную щетку на поверхности коллектора 4 и элементов корпуса, обеспечивающих удержание нажимного механизма в корпусе. Нажимной механизм состоит из Л -образной ° упругой опорной пластины 5 с прикрепленной к ней одним концом рулонной пружиной 6 упорного элемента 7 расположенного на одном из плеч опорной пластины на уровне верхнего торца корпуса, и иоджимного элемента 8, расположенного на противоположном плече опорной пластины, через который осуществляется регулировка поджатия опорной пластины. Корпус имеет опорный элемент 9, в который упирается. своим упорным элементом одно из плеч опорной пластины, обеспечивая тем самым подвешенное состояние конца опорной пластины с закрепленной на нем рулонной пружиной, и регулировочный элемент 10, предназначенный для изменения высоты фиксации противоположного плеча опорной пластины в корпусе, обеспечивая регулировку поджатия опорной пластины, т.е. изменение ее жесткости.

На фиг. 6 изображен щеткодержатель| у которого упорный элемент 7 выполнен в форме скобы замкнутого сечения, которая, помимо обеспечения упора опорной пластины в опорный элемент 9 корпуса, предназначена для установки нажимного механизма в нерабочее положение, отведенное от щетки (фиг.)3).

На скобе выполнены два паза ll которые предназначены для того, чтобы можно было вынуть нажимной механизм из щеткодержателя, пропуская через ннх опорные элементы корпуса.

Нажимной механизм удерживается в корпусе в рабочем положении за счет упругих сил, возникающих в опорной

\ пластине в результате того, что она одним своим плечом через чпорный эле- .

Формула изобретения

5 88611 мейт упирается в опорный элемент ,корпуса и одновременно противоположj ным плечом через поджимной элемент связана с регулировочным элементом корпуса, т.е. она находится в под- 5 жатом состоянии, при этом усилие с

1 которым опорная пластина упирается в корпус, превышает усилие скручивания рулонной пружины.

Чтобы установить нажимной механизм © в корпусе в рабочее положение, оператор размещает на верхний торец щетки скрученную рулонную пружину, затем, преодолевая упругие силы рулонной, пружины (рулонная пружина И раскручивается и оказывает давление на щетку), подает опорную пластину в направлении к поверхности коллектора до упора ее упорным элементом в опорный элемент корпуса. В таком 20 положении между поджимным элементом опорной пластины и регулировочным элементом корпуса имеется зазор.

Чтобы зафиксировать нажимной механизм в корпусе, оператор, преодолевая ЗЭ упругие силы опорной пластины, должен поджать ее, т.е. выбрать зазор и ввести в зацепление поджимной и регулировочный элементы. Для того, чтобы изменить упругие силы опорной пластины, а следовательно, и АЧХ щеткодержателя, оператор должен изменить величину поджатия опорной пластины путем перемещения уровня фиксации поджимного элемента вдоль оси кор)Э пуса.

l. .Щеткодержатель для электрических машин, содержащий корпус с

6 4 гнездом для размещения щетки, ll --об" разную упругую опорную пластину, на одном плече которой закреплена рулонная пружина, а на другом выполнен стопорящий элемент, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик,. плечо с закрепленной на нем рулонной пружиной снабжено упорным элементом, взаимодействующим с дополнительно введенным опорным элементом, вы" полненным на уровне верхнего торца одной из стенок корпуса, на противоположной стенке которого установлен регулирующий элемент, в котором фиксируется стопорящий элемент.

2.. Щеткодержатель по п.1, о т,л и ч а ю шийся тем,,что упорный элемент опорной пластины выполнен. в виде замкнутой петли с двумя сим" метричными пазами на внешней стороне, сопряженными с опорным элементом, выполненным в виде двух полуосей.

3. Щеткодержатель по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что регулирующий элемент выполнен, например, в виде по крайней мере двух перемычек, смещенных. друг относительно друга по высоте корпуса щеткодержателя.

4. Щеткодержатель по п.1, о т " л и ч а ю шийся тем, что регулирующий элемент выполнен в виде полого стакана с внутренней нарезкой, который навинчен на верхнюю часть корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ф 2836745, кл. 310-246, 1976.