Щеткодержатель для электрической машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(59 Н 01 К 39 40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Куйбышевский институт инженеровжелезнодорожного транспорта(прототип),(54) (57)ЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий корпус с двумя цапфами на боковой поверхности иокном, в котором расположена щеткас которой взаимодействует нажимной механизм, включающий зубчатое колесо, амортизатор, ведущее колесо, расположенное на оси с возможностью, враЯО 1091267 А щения, заводную пружину и краповый механизм с храповиком, связанные с ведущим колесом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,с целью уменьшения еговысоты, корпус выполнен с вертикальной прорезью на боковой стенке окнамежду двумя цапфами, щетка снабженазубцами на боковой поверхности длявзаимодействия с зубчатым колесом,которое расположено с возможностьюповорота на ведущем колесе на егонаружном диаметрев вертикальной прорези корпуса, а ось ведущего колесаразмещена в цапфах корпуса, приэтом амортизатор выполнен в виденескольких расположенных по кругупружин, одни концы которых связаныс зубчатым колесом, а другие -с ведущим колесом, при этом свободныеконцы заводной пружины и храповикасвязаны с корпусом.1 О 9Изобретение относится к электротехнике, в частности к щеткодержателямэлектричеСких машин с перемещающими"ся щетками,Известен щеткодержатель для элект-рической машины содержащий корпусв котором размещена щетка, связанная с нажимным элементом, включающим пружину и амортизатор 1 3,Недостаток указанного щеткодержатепя - значительная высота узла вцелом из-за последовательного расположения по высоте щетки амортизатораи нажимного элемента. Высота такогоузла равна сумме высоты этих элементов. Выполнение нажимного элемента в виде винтового стержня такжеведет к увеличению высоты узла, таккак он имеет большую длину.Наиболее близким к предлагаемомуявляется щеткодержатель для электрических машин, содержащий корпус сдвумя цапФами на боковой поверхностии окном, в котором расположена щетка, с которой взаимодействует нажим"ной механизм, включающий зубчатоеколесо, амортизатор, ведущее колесо, расположенное на оси с возможностью вращения, нажимной элемент,заводную пружину, связанную однимконцом с ведущим колесом и храповый механизм с храповиком, связанный с ведущим колесом. Наемной элемент выполнен в виде зубчатой рейки,расположенной в направляющих роликах 2 1,Недостаток известного щеткодержателя также заключается в значительной высоте узла в целом из-за последовательного расположения друг над:10другом щетки, амортизатора и нажимного элемента,Последовательное расположениеуказанных элементов ведет к тому,что высота такого узла равна сумме45их высот. Применение нажимного элемента в виде зубчатой рейки приводитк увеличению высоты узла почти вдва раза по сравнению с высотойщетки, так как высота зубчатой рейкибольше высоты максимального износащетки. Увеличение высоты щеткодержателя ведет к увеличению габаритовэлектрической машины, а следователь -но, и к большей ее металлоемкости.Цель изобретения - уменьшение высо-ты щеткодержателя.Поставленная цель достигаетсятем, что в щеткодержателе для электрической машины, содержащем корпус с двумя цапФами на боковой поверхности и окном, в котором расположена щетка, с которой взаимодействует нажимной механизм, включающий зубчатое колесо, амортизатор, ведущее колесо, расположенное на оси с возможностью вращения, заводную пружину и храповый механизм с храповиком, связанные с ведущим колесом, корпус выполнен с вертикальной прорезью на боковой стенке окна между двумя цанФами,щетка снабжена зубцами на боковой поверхности для взаимодействия с зубчатым колесом, которое расположено с возможностью поворота на ведущем колесе на его наружном диаметре в вертикальной прорези корпуса, а ось ведущего колеса размещена в цапфах корпуса,. при этом амортизатор выполнен в виде нескольких расположенных по кругу пружин, одни концы которых связаны с зубчатым колесом, а другие - с ведущим колесом, при этом свободные концы заводной пружины и храповика связаны с корпусом.На чертеже схематично представлен предлагаемый щеткодержатель.Корпус 1 щеткодержателя изготовлен из термостойкой пластмассы и связан с траверсой электрической машины не показана).В,центральной части корпуса 1 выполнено окно 2 со сквозной вертикальной прорезью 3 в боковой стенке. На наружной поверхности боковой стенки корпуса размещены две цапФы 4, расположенные по боКам вертикальной прорези 3.В окне 2 корпуса 1 с возможностью перемещения расположена щетка 5, изготовленная из электропроводящего антиФрикционного материала. На боковой поверхности щетки 5 выполнены зубцы 6, которые находятся ь постоянном взаимодействии с зубчатым колесом 7, выполняющим роль нажимного элемента. Зубчатое колесо 7 нажимного механизма через амортизатор 8 связано с ведущим колесом 9, при этом оно расположено в вертикальной прорези 3 корпуса с возможностью поворота на ведущем колесе 9 на его наружном диаметре и охватывает его снаружи. Амортизатор 8 выполнен в виде нескольких пружин, расположенных по кругу между зубчатым 7 и ведущим 9 колесами, и служит для демпФирования поворотов зубчатого колеса 7 при отрывах щетки 5 от коллектора . С ведущим колесом 9. Заказ 3092/50 Тираж 591 ПодписноеВНИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Б, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 109.1 связаны храповые зубцы 10 храповогомеханизма, которые выполнены на его боковой поверхности. Колесо 9 устано" влено с возможностью вращения на оси 11, Храповые зубцы 1 О взаимодей вуют с храповиком 12, свободный конец которого связан с корпусом,и образуют с ним храповый механизм, который позволяет ведущему . колесу 9 вращаться только в направлении опус кания щетки 5, Ось 11 расположена в цапфах 3 корпуса . Храповик 12 выполнен, например, в виде упруой пластины. Заводная пружина 13 одним концом связана с корпусом 1, а 15 другим - с ведущим колесом 9 и выполнена, например, в виде спирали.Щеткодержатель для электрической машины работает следующим образом,В процессе работы щеткодержателя 3 О усилие, создаваемое заводной пружиной 13, через ведущее колесо 9, амортизатор 8 и зубчатое колесо 7 передается на щетку 5. Износ щетки 5 не приводит .к потее контакта с коллак тором, так как она перемещается в окне 2 корпуса 1 за счет вращения зубчатого колеса 7 под действием заводной пружины 13. Вращение зубчатого колеса 7 происходит до тех пор,по зо ка раскручиваемая заводная пружина 13 не доведет силу нажатия щетки 5 на коллектор до прежней величины. Со стороны коллектора на щетку 5 действуют ударные нагрузки за счет его35 радиальных биений. Ударные нагрузки со щетки 5 через зубцы б, зубчатое колесо 7, амортизатор 8, ведущее колесо 9 и элементы 1 О и 12 храпового механизма передаются на корпус 1, Такая., передача ударных нагрузок минует заводную пруяину 3 и позволяет предохранить последнюю от раскачивания, а 267следовательно, быстро перевести щетку 5 в исходное состояние и сохранить усилие нажатия. Пружины амортизатора 8 при таких ударах деформируются,например, растягиваются, компенсируя перемещение щетки 5 при отрыве. В последующий момент под действием сил упругости пружины амортизатора возвращаются в исходное положение ,например сжимаются, заставляя щетку 5 войти во взаимодействие с коллектором. Это позволяет быстро восстановить контакт щетки 2 с коллектором и погасить ее вибрацию.Регулирование силы нажатия щетки 5 на коллектор осуществляется поворотом ведущего колеса 9 вокруг оси 11 в сторону закручивания заводной пружнны еПредлагаемый щеткодержатель по сравнению с известными имеет самую малую высоту вследствие параллельного размещения по высоте щетки,амортизатора и нажимного элемента Выполнение нажимного механизма с коаксиально расположенными ведущим колесом, пружиной и зубчатым колесом поз" валяет отказаться от дополнительного пространства над узлом, необходимого для поворота нажимного элемента Сочетание указанных конструктивных особенностей обеспечивает уменьшение высоты щеткодержателя в 2 раза, а также высоты ниши под щеткодержатель в корпусе электрической машины,что ведет к уменьшению габаритов электрической машины и снижению ее металлоемкости. Применение предлагаемого щеткодержателя в электрических машинах с нишами под известные щеткодержатели позволяет увеличить рабочую высоту щетки в два раза, а следовательно, во столько же раз время работы щетки,