Токосьемное устройство

,1 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Изобретение относится к электротехнике касается усовершенство-, вания токосъемных устройств электрических машин. Предпочтительная об" пасть применения - униполярные электрические машины большого тока. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных показателей устройства путемф облегчения замены щеток, автоматического кх отключения при максимальном износе и уменьшения их истирания в13 .перерывах работы цепи . Устройство имеет обойму щеткодержателя 1, соединенную с проводником 2, В обойме размещены четыре щетки 3 с коническим углублением 4, в которое вставлен конус 5. На щетках имеются выступы 6, охватывающие конус, Конус сое" динен с нажимным элементом 7, имею" щим диафрагму 8, надетую на кольцо 9 корпуса 10, закрытого крышкой 11. В корпусе имеется камера 12 пневмопривода со штуцером 13. Устройство имеет механизм подъема щеток, содер 28866жащнй элементы 14-18, В устройствеимеются ограничитель перемещениящеток 19, электроизолированный побоковой поверхности трубкой 20, иэлектрическая цепь системы управле-.ния (отключающей пневмопривод.) сконтактами, соцержащая элементы 2123, Съемная часть устройства содержит фланец 24 с гнездом 25 для щеток, захваты с пружинами для сцепления с выступами на обойме и гнездо29 с прокладкой 30. 3 ил.Изобретение относится к электрмашиностроению, в частности к созданию токосъемных устройств электрических машин, и может найти применение в униполярных электрическихмашинах большого тока, работающихв ударном или повторно-кратковременном режимах.Цель изобретения - улучшечиеэксплуатационных показателей путемоблегчения замены щеток, автомати"ческого их отключения при максимальном износе и уменьшения их стиранияв нерабочем режиме устройства.На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез(слева от оси поднятое положение щеток перед началом работы, справа "рабочее положение щеток при их максимальном износе); на фиг.2 - сечениеА-А на фиг.1 (верхняя часть) и видсверху (нижняя часть); на фигЗ -сечение Б-Б на фиг.2 (в месте сцеп"ления съемного корпуса с обоймойщеткодержателя),Устройство имеет обойму 1 щеткодержателя, соединенную с проводником2 цепи и являющуюся одновременно то-.коподводом к размещенным в обойме,например, четырем щеткам 3. Участкибоковых, поверхностей последних скошены и образуют приосевое, например,коническое углубление 4, расширяющееся в сторону неконтактного торца.щеток (обойма, щетки и углубление показаны на 4 ег,2 пунктирными линиями).В это углубление вставлен клиновидный элемент 5, например, выполненный в виде конуса и прилегающий кскошенным поверхностям щеток. Продольное перемещение элемента 5 в уг 5 лублении 4 относительно щеток 3 ограничено выступами 6, которыми снабжены щетки. Выступы 6 предназначены длявзаимодействия с клиновидным элементом 5 при подъеме щеток, Хвостовик10,элемента 5 соединен с нажимным эле-:ментом 7, выполненным, например, изэлектроизоляционного материала и имеющим эластичную диафрагму 8, надетуюсвоей крайней частью на посадочное15кольцо 9 съемного корпуса 10. Отверстие в корпусе закрыто крышкой 11.НаРжимной элемент 7 с диафрагмой 8, кор.пус 10 и крышка 11 образуютзамкнутую20камеру 12 пневмопривода, соединеннуюс нагнетательнымустройством через штуцер 13. В камере размещен механизм подьема щеток, содержащий внешнее кольцо14, закрепленное в корпусе 10 у входав отверстие, и внутреннее кольцо 15,закрепленное на нажимном элементе 7с помощью винта 16. Иежду кольцами14 и 15 натянуты упругие элементы17, например в виде резиновых нитей,З 0 которые притягивают нажимной элемент7 к электроизоляционной прокладке 18на тОрце крышки 11,В осевое глухое отверстие нажимного элемента 7 вставлен ограничитель19 перемещения щеток. Стержень огра"ничителя вставлен в отверстие винта16 и отделен от него на боковой поверхности электроизоляцией 20, напри 1328866мер ввнпе полихлорвиниловой трубки. Ограничитель 19 укреплен на крышке 11 и имеет с ней электрический контакт. Головка ограничителя имеет диаметр, больший, чем отверстие винта 16. Поверхности головки ограничителя 19 винта 16 и кольца 15 свободны от электроизоляции и являются взаимодей" ствующими при максимальном износе щетки электрическими контактами выключателя (не показан) в цепи управления привода нажимного элемента. Кольцо 15 соединено гибким электропровод- ником 21 с клеммой 22, расположенной на крышке 11 и электроизолированной от нее. На крышке снаружи имеются гнезда 23 для подсоединения проводников электрической цепи управления, выключающей привод нажатия на щетки. К съемному корпусу 10 прикреплен фланец 24, имеющий гнездо 25 для удержа-, ния щеток в процессе их замены и отверстие в центре для прохождения клиновидного 5 и нажимного 7 элементов, На фланце 24 с двух сторон установлены на осях захваты 26 с пружинами 27. На обойме 1 имеются ответные выступы 28 для сцепления с этими захватами, Съемная часть устройства содержит детали, конструктивно объединенные в общем съемном корпусе 10 (прикрепленные к корпусу) и клиновидный элемент Ь со щетками 3. Во фланце 24 имеется гнездо 29 с упругой прокладкой 30 для установки съемной части на обойму щеткодержателя 1, На фиг.1 показан ротор 31, с которым взаимодействуют щетки 3.Возможные иные варианты реализации изобретения, отличающиеся, например, формой обоймы (например, в виде многогранника), формой клиновидного элемента (например, в виде пирамиды), количеством щеток в обойме, видом исполнения подъемного и нажимного механизмов (например, пружинные), расположением выступов на щетках (например, вблизи вершины конуса), видом захватов для сцепления съемной части устройства с обоймой щеткодержателя (например, в виде плоских пружин) и расположением ограничителя перемещения, механизма подъема щеток и электрических контактов цепи управления (например, вне камеры пневмопривода)Работа токосъемного устройства осуществляется следующим образом. Исходное нерабочее состояние усройства показано на фиг,1 слева отоси. Подвижные элементы устройства(клиновидный элемент 5, нажимной элмент 7, внутреннее кольцо 15 и винт16) притянуты к крышке 11 упругимиэлементами 17, При этом винт 16 прижат к электроизоляционной прокладке10 18, а щетки 3, зацепленные краемклиновидного элемента 5 за выступ 6,подняты над контактной поверхностью ротора 31, Включается щеточныйконтакт путем повышения в камере 12пневмопривода давления газа, подаваемого через штуцер 13 от нагнетательного устройства. Газ давит нанажимной элемент 7 с диафрагмой 8,преодолевает сопротивление упругих20 элементов 17 и заставляет двигатьсяклиновидный элемент 5 по направлениюс контактной поверхности ротора 31,Клиновидный элемент 5, воздействуяна скошенные поверхности щеток 3,25 образующие углубление 4, расклинивает щетки, обеспечивая их поджатиек контактной поверхности ротора 31и к стенкам обоймы 1, При этбм проводник 2 внешней цепи соединяется элект 30 рически с ротором 31, Это соединениеподдерживается приистирании щетокпутем их постепенного продвижения. В пе-.рерывах работыцепи давление газа в камере 12 снижается, и щетки, увлекае;мые клиновидным элементом 5, поднимаются над контактной поверхностьюротора 31, отжимаясь от стенок обоймы 1,При максимально допустимом износещеток (фиг1 справа от оси) винт 16упирается в головку ограничителя 19и прекращает дальнейшее продвижениещеток, При этом от гнезд 23 черезклемму 22, проводник 21, кольцо 15,45 винт 16, ограничитель 19 и крышку 11проходит электрический сигнал цепиуправления на отключение пневмопривода.Для смены щеток надо нажать на50 рычаги захватов 26 и вынуть съемнунчасть устройства вместе со щетками. из электрической машины, Оттянувщетки от гнезда 25, можно снять изношенные щетки и установить новые. Вэтом состоянии щетки удерживаютсяклиновидным элементом 5 в гнезде 25.В таком положении щетки вставляютсяв обойму 1, край которой входит вгнездо 29 фланца 24, При надавлива"66Формул а 5 13288фнии на корпус 10 прокладка 30 сжима-.ется, и захваты 26 зацепляются завыступы 28 обоймы. Происходит Фиксация съемной части устройства, послечего оно готово к дальнейшей раба. 5те,По сравнению с известным эксплуатационные показатели предлагаемого устройства существенно улучшены.Облегчена замена щеток. Это достигается тем, что использованы простыекрепления типа захватов) щеток ксъемной части устройства и ее самойк обойме щеткодержателя. Уменьшеноистирание щеток в перерывах работы 15цепи, которые имеются в машинахповторно-кратковременного и ударногодействия, так как в эти периоды щетки отводятся от контактной поверхностиротора, что ведет к увеличению длительности их эксплуатации.Длительность эксплуатации щеток увеличивается еще и потому, что в устройстве предусмотрена воэможностьиспользования щеток до истирания ихзначительной длины, и на всей этойдлине нажимной элемент обеспечиваетнеобходимое поджатие щеток к стенкамобоймы и к контактной поверхностиротора. Кроме того в устройстве ЗОимеется автоматчческая защита от повреждения. клиновидного элемента и кон",актной поверхности ротора. Дляэтого используются ограничитель 19перемещения нажимного элемента, винт 3516 и кольцо 15, снабженные электри. -ческими контактами выключателя вцепи управления, отключающий пневмопривод и механизм нодьема щеток,6изобретения Токосъемное устройство, содержащее обойму щеткодержателя, являющуюся одновременно к размещенным в обойме щеткам, имеющим скошенные участки боковой поверхности, образующие приосевое углубление, расширяющееся в сторону неконтактного торца щеток, в это углубление вставлен клиновидный элемент, прилегающий к скошенным поверхностям щеток и соединенный с нажимным элементом, снабженным приводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных показателей путем облегчения за" мены щеток, автоматического их отключения при максимальном износе и уменьшения их истирания в нерабочем режиме устройства, в устройство дополнительно введены механизм подъема щеток, связанный с нажимным элементом, и ограничитель перемещения щеток, объединенные конструктивно в общем съемном корпусе, который снаб" жен захватами для сцепления с оббймой щеткодержателя, имеющей ответные для захвата выступы, и гнездо для удержания щеток в процессе их замены, щетки снабжены выступами, взаимодействующими с клиновидным элементом при подъеме щеток, привод нажимного элемента снабжен в своей цепи управления выключателем для срабатывания прн максимальном износе щеток, взаимодействующими электрическими кон-. тактами которого снабжены нажимной. элемент, механизм подъема щеток и ограничитель перемещения щеток,13288 бб Б-б 2 о . екма каз 3493/53 Тираж 625 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, РаушПодписСССР открытии ая наб.4/5 роизводственно-поли еско приятие, г.ужгород, ул.Проектная Составитель М. КузнецоваРедактор И.Горная Техред И.Верес Коррект