Щетка для электрических машин

)5 С (1 Я 141 ы Т 1 Ы., 1ИС ИЕ Т АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ роны боковых поверх ления резиновой нак еи шаиб и закрепи. 5 ил. исполнения ямоугольни; на фиг,4 - умя кругами ками между нии накладфиг, 2, где ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно- технологический институт электро- угольных изделий(56) Бордаченков А,М., Гнездилов Б.В, Коллекторно-щеточный узел тяговых электрических машин локомотивов, Транспорт, 1976.Авторское свидетельство СССР М 1379843, кл, Н 01 й 39/18, 1988.(54) ЩЕТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН(57) Изобретение относится к электротехнике и касается щеток для электрических маИзобретение относится к электротехнике и касается щеток для электрических машин, работающих в тяжелых условиях по коммутации при значительном воздействии ударных и вибрационных нагрузок, при высоких плотностях тока в контакте, например, тяговых двигателей локомотивов, троллейбусов, трамваев, метрополитена и большегрузных дизельэлектрических авто- самосвалов,Целью изобретения является улучшение коммутации. снижение износа и потерь на трение за счет исключения заклинивания щетки в щеткодержателе из-за попадания продуктов износа щеточного материала между элементарными частями.На фиг, 1 изображена предлагаемая щетка, общий вид: на фиг, 2 - сечение А - А 5 О 1656617 А 1 шин, работающих в тяжелых условиях по коммутации при значительном воздействии внешних вибраций, Целью изобретения является улучшение коммутации, снижение износа и потерь на трение. Щетка для электрических машин состоит из разрезанных по тангвнциальному размеру элементарных частей с размещением в отверстиях, выполненных в верхней нерабочей части щетки, резиновой накладки, верхняя часть которой в сечении выполнена прямоугольной формы, а нижняя в форме усеченного круга и в виде выступа соединена с верхней, в элементарных частях и в нижней части накладки кон центрично усеченному кругу выполнены отверстия для расположения в них втулки в виде трубки, установки со стона фиг. 1; на фиг, 3 - вариантщетки без перемычки между прком и кругом в сечении накладкивариант исполнения щетки с двв сечении накладки с перемычпрямоугольником и круг в сечеки; на фиг 5 - сечение Б- Б напоказаны размеры Окр и Оо.Щетка 1 состоит из разрезных по тангенциальному размеру элементарных разрезных частей 2, 3, 4. Токоведущие провода 5 закреплены в элементарных частях 2, 3. 4 при помощи конопатки 6. В верхней нерабочей части щетки 1 выполнены отверстия, в которых размещена резиновая накладка, верхняя часть которой в сечении выполнена прямоугольной формы 7, а нижняя - в форме усеченного круга 8 и в виде выступа соеди 165661740 45 50 55 нена с верхней частью 7, Соединение может быть осуществлено без перемычки или с перемычкой, Нижняя часть накладки выступом установлена в глухих отверстиях боковых элементарных частей 2 и 4 со стороны набегающего 9 и сбегающего 10 краев щетки и в сквозном отверстии элементарной части 3,В боковых элементарных частях 2 и 4 выполнены отверстия под втулку 11 и шайбу 12. Втулка 11 изготовлена в виде трубки, В нижней части 8 накладки концентрично усеченному кругу выполнено отверстие под втулку 11,После установки на втулку нижней части 8 резиновой накладки, элементарных частей 2, 3, 4 и шайб 12 производят сборку щетки развальцовкой трубчатой втулки 11,На фиг. 3 показана конструкция щетки без перемычки между нижним выступом накладки и ее верхней частью при наличии двух выступов, Данную конструкцию целесообразно применять в случае, когда аксиальный размер щетки значительно превышает тангенциальный размер,На фиг, 4 представлена конструкция щетки, аналогичная фиг. 3, с наличием перемычек в соединении нижней части накладки с верхней. Данную конструкцию целесообразно применять, когда щеточный материал менее прочный, чем в конструкции на фиг.3. При соотношениях диаметра усеченного круга Окр. и диаметра отверстия под втулку Оо, выходящих за предлагаемые пределы, работа щетки ухудшается, При соотношении О;Окр, ниже предлагаемого предела ухудшаются амортизационные свойства накладки, в результате чего возрастает износ щетки, ухудшается коммутация, увеличиваются потери на трение за счет повышения коэффициента трения, При соотношении ОоОк, выше предлагаемого предела ослабляется узел крепления накладки, что приводит в эксплуатации к разрушению щетки, особенно при воздействии значительных ударных и вибрационных нагрузок, При этом работа щеточно-коллекторного узла ухудшается.Существенными отличиями являешься, 1. Наличие в боковых разрезных элементарных частях со стороны набегающего и сбегающего краев щетки глухих отверстий, в которых размещают выступ накладки.2. Выполнение в элементарных частях и в нижней части накладки концентрично усеченному кругу выступа накладки и концентрично глухим отверстиям в боковых элементарных частях отверстий для расположения в них втулки в виде трубки, усга 5 10 15 20 25 30 35 новки со стороны боковых поверхностей щетки шайб и закрепления развальцовкой резиновой накладки и разрезных элементарных частей щетки.3. Соотношение между диаметром усеченного круга выступа накладки и диаметром отверстия под втулку.Вышеизложенные отличия позволяют достигнуть поставленной цели изобретения,Известные и предлагаемые щетки одной и той же марки ЭГ 841 испытывали на специальной модели, где определялся коэффициент трения и оценивалась коммутация при плотности тока 25 А/см, а также в эксплуатационных условиях на тяговых двигателях ДК 210 троллейбусом ЗИУ 9 в ТТУ г. Донецка. Результаты испытаний представлены в таблице,Как следует из представленных результатов таблицы, применение предлагаемой щетки взамен известной позволяет реализовать следующие преимущества; не происходит опрокидывания и заклинивания накладок в эксплуатации, что способствует повышению стабильности давления на щетку, амортизирующих свойств, выравниванию и уменьшению износа щето, улучшается коммутация, на один класс повышается устойчивость щетки по искрению, на 20-40=,ь снижаются потери на трение в контакте, в 1,5-2,0 раза уменьшается средняя скорость изнашивания щеток при испытаниях на модельной установке, в 1,2-1.4 раза - при испытаниях на тяговом двигателе ДК 210,Формула изобретения Щетка для электрических машин, состоящая из разрезных по тангенциальному размеру элементарных частей, в которых закреплены токоведущие провода, установленные в отверстиях, выполненных в верхней нерабочей части, резиновой накладки, верхняя часть которой в сечении выполнена прямоугольной формы, а нижняя - в форме по крайней мере одного усеченного конуса и посредством выступа соединена с верхней частью накладки, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью улучшения коммутации, снижения износа и потерь на трение эа счет исключения заклинивания щетки в щеткодержателе, в боковых стенках элементарных частей щетки со стороны набегающего и сбегающего краев и в нижней части накладки, концентрично усеченному кругу, выполнены отверстия, в которых расположен крепежный элемент, выполненный в виде трубки, на концах которой укрепленыпосредством развальцовки на боковых поверхностях щетки, резиновые накладки, причем диаметр усеченного круга Окр и диаметр отверстия Оо под втулку в нижней части накладки связаны следующим соотношением. ОоОкр=(1:1 4 Н 14 0)1656617 ас ох оф х о 1 э Я о х э д к г,о 1 Н Й:ц оЮ ха Ц Х 1. с:( о тхо ххо сЧ Ь Юв а всч сч сч С 4 СЧ 1 эоххау фф 1 о Х ф 1 Х сч Ю - м Ю Ю аа аа Ю Ю Ю Ю Ю Юо ф ф с о л э э э э к к к к о о о он к о о н хх фэ оВ о.фо аЮ11 Ь У ОЮ Ю счви -й Ю Ювс м исч сЧ а л1о эо оохдо охф эхнхао о0 фх сохи Элдф кофц он1656617 12 11 д Фиг. 110Составитель В,ЧерноваРедактор В.Фельдман Техред М.Моргентал Корректор Т.Мал Заказ 2310 Тираж 331 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101