Токосъемное устройство

(51) 5 БРЕТЕНИ САНИ ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ 7 6 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРЯ 642827, кл, Н 02 К 5(04, 1979,Авторское свидетельство СССРМ. 1145419, кл, Н 02 К 31/00, 1985,4) ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОИСТВО7) Изобретение относится к электротехние, касается усовершенствования токосъемных устройств электрических машин постоянного тока, Предпочтительная область применения - униполярные машины большого тока. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик и повышение удобства замены щеток. Устройство содержит ротор 1 с контактными поверхностями 2, статор 3 с электродами 4, кольцевую полость 5, в которой размещены щетки 6, Один конец каждой щетки касается поверхности 2 ротора, а другой - электрода 4 статора, Устройство снабжено. полым цилиндром 7, установленным в полости 5, с отверстиями 8, в которых размещены щетки. В статоре выполнены направляющие по1584013 5 10 15 20 25 30 35 40 45 верхности 9 и 10, в которых установлен цилиндр 7 с возможностью поворота вокруг оси устройства, В статоре выполнено окно 11, расположенное напротив отверстий 8 в цилиндре и охватывающее их один осевой ряд. По окружности цилиндра выполнены отверстия 12. На статоре установлен стопор Изобретение относится к электротехнике, в частности к твердотельным токосъемным устройствам электрических машин, и может быть использовано в униполярных электрических машинах большого тока.Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик и повышение удобства замены щеток.На фиг. 1 показано устройство, осевой разрез; на фиг, 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - щетка.Устройство имеет ротор 1 с кольцевыми контактными поверхностями 2, Статор 3 содержит электроды 4. В кольцевой полости 5 между ротором и электродами статора размещены щетки 6, Один конец каждой щетки касается контактной поверхности 2 ротора, а другой - электрода .4 статора, Устройство снабжено полым цилиндром 7, установленным в кольцевой полости 5, В цилиндре выполнены сквозные отверстия 8, размеры которых соответствуют размерам щеток 6, причем щетки размещены в этих отверстиях. В статоре выполнены направляющие поверхности 9 и 10, в которых установлен цилиндр 7 с возможностью поворота вокруг оси устройства. В статоре выполнено также окно 11, охватывающее по меньшей мере один осевой ряд отверстий в цилиндре 7. В цилиндре 7 выполнены отверстия 12, рзсположеннь 1 е по его окружности. На с 1 э горе 3 установлен стопор 13, имеющий штырь 14, который входит в одно из отверстий 12 и фиксирует положение цилиндра 7. Щетка 6 (фиг. 3) состоит из пучка электропроводящих упругих волокон 15, зажатых между двумя обкладками 16 и 17 с помощью винтов 18. Контактные поверхности устройства расположены на кольцах 19 (фиг. 1 и 2). Электрические соединения на роторе осуществляются шинами 20, подсоединенными к кольцам. На статоре 3 установлены шины 21, соединенные с электродами 4. Все токоведущие части устройства электроизолированы от остальных его частей, Например, щетки 6 электроизолированы от цилиндра 7 изоляцией 22, покрывающей стенки отверстий 8. В устройстве, подготов 13 со штырем 14, который входит в одно из отверстий 12. Щетка 6 состоит из пучка волокон, зажатых между двумя обкладками и с помощью винтов. На роторе имеются контактные кольцо 19 и шины 20, на статоре - шины 21. Проводники и стенки отверстий 8 покрыты электроизоляцией 22. 3 ил,ленном к работе, ряд отверстий 8, расположенных напротив окна 11, щетками не занят.В щетке 6 электропроводящие волокна 15 могут быть укреплены в обкладках 16 и 17 под углом, отличающимся от прямого, Щет,- ка 6 может быть не только волокнистой, но и пластинчатой, состоящей из упругих пластин, собранных в пакет, Щетка может состоять из двух монолитных частей, прикрепленных к упругой пластине на ее концах с двух противоположных сторон. Поджатие концов щетки к контактным поверхностям может осуществляться с помощью пружин, размещенных в цилиндре 7, В этом случае наличие упругого элемента в щетке не обязательно. Вместо одного окна 11 в статоре 3 может быть выполнено несколько окон меньшего размера, Для стопора 13 может быть выполнено отдельное отверстие в статоре. Конструкция стопора 13 и его сочленение с цилиндром 7 могут быть, например, в виде пластины, входящей в прорезь статора 3 и цилиндра 7. Электроды 4 могут иметь профилированную контактную поверхность вдоль окружности ротора, обеспечивающую сужение полости 5 от входа щеток в эту полость к их выходу. В окне 11 статора может быть установлен вкладыш со съемными участками электродов 4 и устройством подачи смазки на контактные поверхности. В этом случае отверстия 8, расположенные напротив окна 11, могут быть тоже заняты щетками, а устройство может использоваться как с установленным стопором 13, так и без него,Устройство работает следующим образом.Электрический контакт между проводниками ротора 1 и статора 3 осуществляется через щетки 6, расположенные в кольцевой полости 5 и удерживаемые в рабочем положении цилиндром 7. Цилиндр 7 неподвижен, так как связан со статором 3 через стопор 13, штырь 14 которого входит в отверстие 12 этого цилиндра. При вращении ротора 1 имеет место скользящий электрический контакт между поверхностями 2 ко 1584013, лец 19 и соответствующими концами щеток 6, Вторые концы щеток имеют неподвижный электрический контакт с электродами 4, от которых отходят шины 21. Прижатие электропроводящих волокон 15 к контактным поверхностям ротора и статора осуществляется за счет упругости волокон. В рабочем состоянии устройства один ряд отверстий 8, расположенных напротив окна 11, остается свободным. Через эти отверстия может подаваться смазка на контактные поверхности 2 ротора.При техническом обслуживании устройства замена щеток осуществляется при остановленном роторе 1 и вынутом стопоре 13. Цилиндр 7 поворачивается вокруг оси с помощью рычага, вставляемого в отверстие 12 через окно 11. Когда ряд щеток становится напротив окна 11, старые щетки вынимаются и вставляются в отверстия 8 новые щетки. Затем цилиндр 7 поворачивается на следующий шаг. При этом вновь установленный ряд щеток вдавливается в кольцевую полость 5 между контактными поверхностями 2 ротора и электродами 4 статора, а ряд сработанных щеток выдвигается из полости к окну 11. В этом ряду тоже производится замена щеток. Так последовательно заменяются все щетки в отверстиях 8 цилиндра 7. Свободным остается только один ряд отверстий 8, расположенных напротив окна 11, После установки стопора 13 устройство готово к работе.Устройство допускает заполнение щетками всех отверстий 8 цилиндра 7, В этом случае окно 11 должно быть закрыто вкладышем, содержащим съемные участки электрода 4. Если при этом вынуть стопор 13, то вращающийся ротор будет увлекать щетки 6 5 вместе с цилиндром 7. Относительная окружная скорость в скользящем контакте между ротором и щетками уменьшается, но появляется второй скользящий контакт межДу щетками и электродами 4 статора.10При использовании профилированныхэлектродов 4 с целью более полного использования щеток 6 замена каждого ряда щеток в отверстиях 6 цилиндра 7 чередуется периодами работы устройства с установленным 15 стопором 13.Формула изобретения Токосъемное устройство, содержащееротор с контактными поверхностями, статор, полый цилиндр, имеющий сквозные от верстия, в которых размещены щетки, одинконец каждой щетки касается контактной поверхности ротора, в статоре выполнены направляющие поверхности, в которых установлен полый цилиндр, и окно, охватыва ющее по крайней мере один осевой рядотверстий, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и повышения удобства замены щеток, полый цилиндр установлен с 30 возможностью поворота относительно статора, статор снабжен кольцевыми электродами, охватывающими с зазором полый цилиндр и имеющими прорезь напротив окна в статоре, а каждая щетка вторым концом 35 касается электрода статора.1584013 А-А 17 гд Составитель Ю.НиколаевРедактор О.оловач Техред М,Моргентал Корректор С.Шекма ГКНТ С Производственноаз 2259ВНИИПИ Госу Тираж 413 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гага