Щеткодержатель электрической машины

(Ю (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХСЯИИВПНЕВИРЕСПУБЛИК 9 40. аанОс РЕТЕНИЯ ПИСА ИДЕТЕЙЬСТВУ ТОРСНОМ ГОСУДАРСГВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.3.047(088.8)(56) 1. Бочаров В.И, и др. Магист. ральные электровозы переменного тока. М., фТранспортф, 1976, с. 113.2. Авторское свидетельство СССРР .849356, кл, Н 01 Е 39/40, 1979.(54)(57) ЦЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий корпус, вкотором размещены щетка, кронштейн .и нажимной элемент, выполненный ввиде зубчатой рейки и. взаимодействукиций с вращакпцимся элементом,установленным. на валу, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения,он снабжен защелкой, выполненной в виде упругого листа, один конец которого жестко укреплен на корпусе, а другой снабжен зубом треугольной .Формы, вершина которого направлена вверх, а основание обращено к корпусу, который снабжен упором, выполненным в виде выступа Г-образной Формы, обращенного навстречу защелке, кронштейн установлен на корпусе между защелкой и упором и выполнен в виде съемной стойки С-образной Формы с Т-образным основанием итремя отверстиями, в двух из которых расположен с возможностью поступательного перемещения нажимной элемент, а в третьем расположенс возможностью вращения вал вращающегося элемента, который выполнен в виде конического червяка с углом подъема винтовой линии, меньшим угла самоторможения, и расположен на конце вала.ФИзобретение относится к электротехнике, в частности к цеткодержателям с перемещаюцимися щетками.Известен щеткодержатель, в корпусе которого размецены щетка, кронштейн, нажимной элемент и пружина Г 1.5Недостатком такого щеткодержатеч ля является сложность конструкции из-за применения кронштейна, который жестко связан с двумя нажимными элементами, и сложной системы 10 крепления пружины. Кроме того, усложнена регулировка величины силы нажатия, так как для этого необходимо полностью демонтировать цеткодержатель. 15Наиболее близок к предлагаемому щеткодержатель электрической машины, в корпусе которого размещены щетка, кронштейн и нажимной элемент, выполненный в виде зубчатой рейки ивзаимодействующий с врацаюцимся элементом, установленным на валу С 21.Недостатками известного щеткодержателя являются сложность конструкции и трудности в техническом обслуживании. Сложность конструкции обусловлена применением храпового механизма для стопорения нажимного элемента от обратных перемещений в четырех направляющих ,роликов. Трудности технического обслуживания вызваны невозможностью регулировки силы нажатия элемента на щетку без демонтажа всего щеткодержателя и пяти направляющих узлов. 35Цель изобретения - повышение надежности и упроцение конструкции щеткодержателяПоставленная цель достигается 40 тем, что щеткодержатель электрической машины, содержащий корпус, кронштейн и нажимной элемент, выполненный в ви де зубчатой рейки и взаимодействующий с вращающимся элементом, установ ленным на валу, снабжен защелкой, выполненной в виде упругого листа, один конец которого жестко укреплен на корпусе, а другой снабжен зубом треугольной формы, вершина которого направлена вверх, а основание обращено и корпусу, который снабжен упором выполненным в виде выступа Г-об 2разной формы, обращенного навстречу защелке, кронштейн установлен на корпусе между защелкой и упором и выполнен в виде съемной стойки С-образной формы с Т-образнык; основанием и тремя отверстиями, в двух из которых расположен с возможностью поступательного перемещения .нажимной эле мент, а в третьем расположен с возможностью вращения вал вращающегося элемента, который выполнен в виде конического червяка с углом подъема винтовой линии, меньшим угла самоторможения, и расположен на концевала,На фиг. 1 показан щеткодержатель,общий вид; на фиг. 2 - защелка.Щеткодержатель для электрическоймашины состоит из корпуса 1 с упором2, щетки 3, амортизатора 4, нажимного элемента 5 с зубцами 6, вращающегося элемента 7, вала 8, пружины9, кронштейна 10 с основанием 11 изащелки 12.Защелка 12 выполнена в виде упругого листа 13 с зубом 14 и связывающим элементом 15, Упругий лист 13обеспечивает изгиб защелки 12 прйустановке или демонтаже кронштейна10 с корпусом 1 щеткодержателя иможет быть изготовлен, например,из листовой пружинной стали 65 Г. Нижняя часть упругого листа 13 жестко связана с корпусом 1 щеткодержателя, например запрессована в него,а верхняя его часть связана с зубом14, например, при помощи связующего элемента 15. Зуб 14 зацелки12 имеет жесткую треугольную формуи выполнен., например, из конструкционной стали. Для обеспечения храпового эффекта зуб 14 необходимоустанавливать так, чтобы вершинатреугольника была направлена вверх,а основание - к корпусу 1. Связующий элемент 15 предназначен длясвязи упругого листа 13 с зубом 14и может быть выполнен, например,в виде стальной заклепки или с помощью элекрозаклепок, Защелку 12на корпусе 1 устанавливают так,что ее зуб 14 направлен навстречуупору 2. Длина защелки 12 определяется конструктивно исходя изнеобходимого числа связующих элементов 15,обеспечивающих восприятиеударных нагрузок.корпус 1 щеткодержателя выполнен жестким с окном в центральнойчасти и упором 2. Упор 2 выполненв виде Г-образного выступа на верхнем срезе окна корпуса 1. В окнекорпуса 1 расположена с возможностьюосевого перемещения щетка 3, которая может быть выполнена, например,двухэлемеитной, Щетка 3 находится вовзаимодействии с амортизатором 4,который, в свою очередь, связанс нажимным элементом 5. Амортизатор4 выполнен, например, в видеупругого коромысла, шарнирно связанного с элементом 5. Нажимной элемент 5 выполнен в виде рейки с зубцами б, которые не доходят до верхнего его лонца. Отсутствие зубцовб в верхней части элемента 5 непозволяет ему значительно опускатьсявниз, предотврацая тем самым взаимодействие амортизатОра с контактнойповерхностью коллектора. Нажимнойэлемент 5 расположен в двух отверс1070635 ф Патент",ул,Проектна филиал ПП г.ужгород тиях кронштейна 10 с возможностью поступательного перемещения. Зубцы 6 элемента 5 находятся в постоянном взаимодействии с вращающимся элементом 7. Элемент 7 выполнен в виде червяка конической формы с малым5 углом подъема винтовой линии и жестко связан с одним концом вала 8. Центральная часть вала 8 расположена в отверстии кронштейна 10 с возможностью свободного вращения. 10 Другой конец вала 8 связан с пружиной 9 и может иметь, например, барашек или шлиц для вращения элемента 7. Пружина 9 располагается над кронштейном .10 и связана свобод иым концом с ним. Кронштейн 10 выполнен в виде стойки .с Т-образным основанием 11 и тремя отверстиями под элементы 5 и 8. Основание 11 кронштейна 10 опирается на корпус 1 и взаимодействует с его упором 2 и защелкой 12.Щеткодержатель для электрической машины работает следующим образом.Пружина 9 создает окружную силу, 25 которая через вал 8 передается на вращающийся элемент 7. Окружная сила с элемента 7 передается через зубья 6 на нажимной элемент 5 и при этом преобразуется в силу нажатия, Нажимной элемент 6 через амортизатор 4 давит на щетку 3, прижимая ее к коллектору. При вращении коллектора щетка 3 изнашивается и ее высота. уменьшается. Это вызывает опускание элемента 5 под действием З 5 пружины 9, которая раскручивается и доводит силу сжатия элемента 5 на щетку 3 до. заданной величины.Отклонение формы коллектора от цилиндрической приводит к образова нию возмущающих сил, которые стараются оторвать щетку 3 от коллектора. Возмущающая сила с щетки 3 через амортизатор 4 передается на нажим ной элемент 7. Это не вызывает пе ремещения элемента 7, так как проявляется эффект самоторможения механической передачи зубчатой рейка - червяк. Перемещение элементов щетВНИИПИ Заказ 11696/50ираж 591 Подписное ки 3 происходит вследствие изгиба и сжатия амортизатора 4, который быстро прижимает щетку 3 к коллектору эа счет упругих свойств. Перемещение нажимного элемента 7 происходит до тех пор, пока не кончатся зубья 8 и вращаюшийся элемент .9 не упрется в ненарезанную его часть. Это происходит в тот момент, когда щетка 3 изнашивается на максимально возможную величину. При этом сила нажатия на щетку 3 становится равной нулю и ее контакт с кол лектором нарушается.Замену изношенной щетки на новую проводят следующим образом.Защелку 12 отгибают, чем освобождается основание 11 кронштейна 10, позволяя последнему отстыковаться от корпуса 1. Изношенную щетку 3 извлекают из открытого окна корпуса 1, а на ее место устанавливают новую. Отсоединенный кронштейн 10 с элементами 5, 7, 8 и 9 при замене. щеток технически обслуживают. Производят смазку трущихся поверхностей регулировку силы нажатия и замену по мере необходимости изношенных деталей. Отрегулированный кронштейн 10 с элементами 5, 7, 8 и 9 устанавливают на старое место при поднятомв крайнее верхнее положение нажимном элементе 5. После этого весь цикл повторяется.Отсутствие операции по демонтажу корпуса шеткодержателя уменьша-. ет время технического обслуживания одного щеткодержателя на 20 мин. Кроме того, упрощается конструкция в результате применения одного нажнмного пальца с одним элементом регулирования. Появляется возможность замены кронштейна с деталями, отработавшими межремонтный ресурс, на кронштейн из обменного фонда, который прошел техническое обслуживание и готов к работе. Это приводит к значительному сокрашению времени простоя электрической машины на техническом обслуживании щеткодержателей.