Щеткодержатель для электрических машин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11),51) Н 01 Р 39/4 БРЕТЕН ЕЛЬСТ ВТО ОМУ СВИ-0 0 Бюл, Р 4ний авиационный иолева5 (088,8) т тральСССР но ввеый винтотверс- Еидкостьн)илинд- сполоТР орый кор- соеОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ(56) 1. Бочаров В.И. и др. Маги ные электровозы переменного ток М., Транспорт, 1976, с. 1132. Авторское свидетельство по заявке Р 2912060/24-07, кл. Н 01 Р 39/40 с 1980(54)(57) ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕ ЧЕСКИХ МАШИН, содержащий корпус окнах которого размещены щетки, занные с нажимным элементом, ко содержит плунжеры и расположен пусе нажимного элемента, корпус динен со стенками щеткодержателя,над плунжерами расположены полости,сообщающиеся между собой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности контакта щетокс коллектором путем создания постоянного давления на них, корпус нажимного элемента снабжен цилиндром скрышкой, внутренняя полость которогозаполнена жидкостью, ось цилиндраперпендикулярна к осям плунжеров, вцилиндре размещен дополнительныйнажимной элемент, выполненный в виде поршня, взаимодействующего с одной стороны через дополнительденную пружину и регулировочнс крышкой, имеющей дренажныетия, а с другой стороны - с жпри этом внутренняя полость цра сообщается с полостями, раженными над плунжерами.ось каждой полости 3 корпуса нажимлиндрические полости 3 н 5 заполнеИзобретение относится к электротехнике н частности к щеткодержателямтяговых электрических машин.Известен щеткодержатель для тягового электродвигателя, содержащийкорпус, нажимной элемент, аммортизаторы и щетки Г 1 .Недостатком известного щеткодержателя является низкая надежность контакта с коллектором за счет применения нескольких нажимных элементов и 10сдвоенной конструкции нажимного элемента, Наличие нескольких нажимныхэлементов дает разброс сил нажатий.При одвоенной конструкции нажимногоэлемента появляется неравномерностьраспределения силы нажатия по мереизноса элементов щетки, а такжеуменьшение силы нажатия на один элемент щетки при отрыве другого элемен"та щетки от коллектора.Наиболее близким к предлагаемомуявляется щеткодержатель для электрических машин, содержащий корпус, вокнах которого размещены щетки, связанные с нажимным элементом, который содержит плунжеры и расположенв корпусе нажимного элемента, корпус соединен с стенками щеткодержате"ля, над плунжерами расположены полости, сообщающиеся между собой Г 2 3 еНедостатком указанного устройстваявляется низкая надежность контактащетки нажимного элемента, обусловленная взаимодействием одного плунжерас одним элементом двухэлемеитиой щет 35При большом количестве плунжеров,например, равном б, необходимо иметькорпус нажимного элемента значитель-,ных геометрических размеров по сравне"нию с применяемыми, Это приводит к . 40росту массы и величины сил инерциинажимного элемента. При отрыве щеткиот коллектора нажимной элемент сбольшей массой отходит дальше от коллектора, чем обычный, т,е. щеткабольшее время не взаимодействует сколлектором, а следовательно, увеличивается и его переходное сопротивление.Цель изобретения - повышение надежности контакта щетки с коллектором,путем создания постоянного давленияна них,Поставленная цель достигается тем,что в щеткодержателе для электрических маШин, содержащемкбпус, в окнах которого размещены щетки, связанные с нажимным элементом, которыйсодержит плунжеры и расположен в корпусе нажимного элемента, корпуссоединен со стенками щеткодержателя, 60над плунжарами расположены полости,сообщающиеся между собой, корпуснажимного элемента снабжен цилиндромс крышкой, внутренняя полость которого заполнена жидкостью, ось цилинд-, 65 ра перпендикулярна к осям плунжерон,в цилиндре размещен дополнительный:нажимной элемент, выполненный н нидепоршня, взанмодейстнующего с однойстороны через дополнительно введенную пружину и регулнровочный винт скрышкой, имеющей дренажные отверстия,а с другой стороны - с жидкостью,при этом внутренняя полость цилиндра сообщена с полостями, расположенными над плунжерами.Такая конструкция щеткодержателядля электрической машины с корпусомнажимного элемента, плунжерами, аммортизаторами в виде упругих коромысел, поршня, одного нажимного элемента в виде пружины и регулировочного винта позволяет повысить надежность контакта днухэлементных щетокс коллектором за счет равного нажатия на все элементы. щеток независимо от степени их износа, повышаются возможности более точной регулировки одного нажимного элемента,уменьшается инерционность нажимнойсистемы, действие которой при малыхколебаниях гасят аммортизаторы, апри сильных ударах, значительноеперемещение щетки с плунжером вызывает малое перемещение поршня, которое устраняется нажимным элементОМ бЕЗ ПОЕФЕдуЮщИХ КОЛебаНИй ИЗ-Задемпфирования, обусловленного перетеканием жидкости из одной полости вдругую.На чертеже изображена конструкция предлагаемого щеткодержателядля электрической машины,устройство содержит корпус 1,корпус нажимного элемента 2 с цилиндрическими полостями 3, в которых размещены плунжер 4, и с цилиндрическойполостью 5, в.,которой размещен поршень б, пружина 7, регулировочныйвинт 8, крышка 9 с дренажными отверстиями 10, аммортизатор 11, щетки 12и ограничитель 13.Корпус 1 служит для креплениящеткодержателя на траверсе электрической машины и для размещения щеток 12,. которые расположены в егонаправляющих окнах. Корпус 1 связанс коРпусом нажимного элемента 2 так,что в рабочем положении они представ,"ляют одно целое, При смене щеток 12корпус нажимного элемента 2 можетотсоединяться. Корпус нажимного элемента 2 выполнен с цилиндрическимиполостями 3, в которых расположеныплунжеры 4, и с полостью 5. При этом ного элемента 2 совпадает с осьющетки 12, и они выполнены сообщающимися между собой и с полостью 5. В полости 5 расположен поршень б,который через пружину 7, регулироночный винт 8 связан с крышкой 9. Ци1 О 51634 40 45 50 55 Составитель В.ЧерноваРедактор Ю.Середа Техред М,Надь Корректор А.Тяско Заказ 8680/53 . Тираж 590 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Мосхва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 г.ужгород, ул.Проектная, 4 филиал ППП Патент.,ны жидкостью, например трансформаторным маслом, что обеспечивает поддержание равномерного распределения давления между плунжерами 4 независимо от их положения. Плунжеры 4 и поршень б имеют воэможность свободного осевого, перемещения в полостях 3 и 5. Пружина 7 может быть выполнена, например, цилиндрической и служит для создания силы нажатия. Регулировочный винт 8 служит для регулировки величины силы нажатия пружины 7. Крышка 9 связана с корпусом нажимного элемента 2 и выполнена с дренажными отверстиями 10. Крышка 9 служит для центрирования одного конца пружины 7 и для разме" щения регулировочного винта 8. Дренажные отверстия 10 необходимы для свободного доступа воздуха в полость 5 за поршнем 6, что предотвращает создание противодавления на поршень б, Каждый плунже, 4 шарнир-, но связан с аммортизатором 11, который взаимодействует с элементами щетки 12, Аммортизаторы 11 выполнены иэ упругого материала, например пружинной листовой стали. Конструкция аммортизатора 11 представляет собой коромысло с равными плечами, что позволяет равномерно рас пределить силу нажатия плунжера 4 между элементами щетки 12 независимо от величины их износа. Корпус нажимного элемента 2 имеет ограничители 13 в нижней части каждой цилиндрической полости 3. Ограничители 13 служат для ограничения перемещения плунжеров 4 при их крайних положениях внизу, Это позволяет предотвратить взаимодействие ам-, мортизатора 11 с коллектором электрической машины при полном износе, или разрушении элементов щетки 12,Устройство работает следующим образом.Сила нажатия, создаваемая пружи.- ной 7, передается на .поршень 6 который давит на жидкость в полостй 5корпуса нажимного элемента 2. Это давление передается во все цилиндри" ческие полости 3, корпуса нажимного элемента 2 и во всех внутренних полостях 5 и 3 создается одинаковое удельное давление. Одинаковоеудельное давление создает одинаковые силы нажатия на плунжеры 4, так как их .диаметры одинаковы. Сила нажатия 5 10 15 20 25 30 35 через плунжеры 4, аммортизаторы 11передается на элементы щеток 12.Вследствие полной идентичности плунжера 4 и аммортизатора 11 величинысил нажатий на каждый элемент щетки 12 равны между собой, что обеспечивает одинаковые переходные сопротивления между элементами щетки 12н коллектором машины. В процессе,работы электрической машины происходит износ элементов щеток 12, которые изнашиваются неодинаково относительно друг друга из-за разброса ихфизико-химических свойств.Различие величин износа щеток 12не влияет на распределение силы нажатия пружины 7 между всеми элементами щеток 12. Цилиндрические полости 3 и 5 корпуса нажимного элемента 2, выполненные в виде сообщающих-.ся сосудов (фиг. 2), позволяют перетекать жидкость в полость 3,где плунжер 4 находится ниже вследствие большего износа щеток. Приэтом удельное давление жидкости вовсех полостях 3 и 5 поддерживаетсяодинаковым.Для замены щеток 12 необходимоотсоединить корпус нажимиого элемента 2 ет корпуса 1. Изношенные щетки 12 отсоединяют от токоподводови вынимают из окон корпуса 1. Послеизвлечения изношенных щеток 12, вокна корпуса 1 щеткодержателя вставляются новые щетки 12, которые затемсоединяются с токоподводом. Заменивщетки 12, устанавливают корпус нажимного элемента 2 на корпус 1 и жесткозакрепляют их между собой,Предлагаемый щеткодержатель имеет повышенную надежность контакта разрезной щетки с коллектором электрической машины. Это обеспечивается тем, что регулировка нажатия на щетку создается поджатием одного элемента - пружины 7.,Далее давление через жидкость равномерно распределяется по всем окнам щеткодержателя. Это упрощает регулировку щеткодержателя и обеспечивает установку постоянного давления одновременно на все щетки по всем окнам щеткодержателя, что повышает надежность, контакта щетки с коллектором электрической машины на 25-35 по сравнению с применяемыми щеткодержателями на тяговых электрических машинах НБК 6,