Щеткодержатель для электрической машины

119) 111) СО 1 ОЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зш Н 01 К 39/ ч ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ я 18 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Ленина и орна Трудового Красного Знамени инсттут инженеров железнодорожного трапорта и Всесоюзный научно-исследовтельский институт стандартизации вэлектротехнической промьппленности(54) (57) ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТР ЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий обойму д размещения щетки, опорную пластинус закрепленной на ней рулонной пружиной, направляющие, расположенныена боковых стенках обоймы, образующихполость, в которой установлена опорная пластина, элементы Фиксации опорной пластины в рабочем положении,о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности и улучшения эксплуатационных характеристик,он снабжен осью, которая подвижносоединена с опорной пластиной и накоторой одним концом закреплена рулонная пружина, а в боковых стенкахщеткодержателя выполнены сквозныенаправляющие пазы, в которых установлена указанная ось.Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам со скользящим контактом, а конкретнее к щет- кодержателям этих машин, в которых в качестве элемента, обеспечивающего нажатие на щетку, применяется рулонная пружина постоянного давления, и может быть использовано в тяговых электрических двигателях железнодорожного транспорта, рельсового и 10 безрельсового городского транспорта, работающих в условиях повышенных вибрационных, ударных нагрузок и ограниченными размерами коллекторной камеры. 15Наиболее близким к изобретению является щеткодержатель для электрических машин, содержащий обойму для размещения щетки, опорную пластину с закрепленной на ней рулонной пру жиной, направляющие, расположенные на боковых стенках щеткодержателя, образующих полость, в ксторой установлена опорная пластина, элементы фиксации опорной пластины в рабочем 25 положении 1 Однако обслуживание щеткодержателя этой конструкции требует значительного пространства в коллекторной ка мере, так как опорная пластина выни 30 мается в направлении "вверх", что увеличивает зону обслуживания по сравнению с габаритами работающего щетка- держателя более чем в два раза. По условиям эксплуатации тяговых электро 5 двигателей, имеющих стесненные габариты при больших мощностях, зона обслуживания щеткодержателей крайне ограничена. Поэтому эта конструкция не может быть применена в тяговых электродвигателях, где не все щеткодержатели расположены под люком,т.е. в двигателях железнодорожного транс-. порта (электровозы, тепловозы, мотор- вагоны) и городского рельсового и безрельсового транспорта (метро, трамваи, троллейбусы), как раз на электрических машинах и в тех условиях, где применение безрычажной системы нажатия с рулонной пружиной постоян ного давления крайне необходимо по условиям коммутации, больших токовых перегрузках, ударных и вибрационных воздействий, Жесткое закрепление рулонной пружины снижает срок ее служ бы. Развернутый прямолинейный участок рулонной пружины, т.е, от места крепления и до перехода в криволинейную часть, соприкасается с плоскойповерхностью опорной пластины, в результате чего на работающей электрической машине под воздействием неровностей коллектора (биение коллектора)рулонная пружина в месте перехода вкриволинейную часть работает на изгиб(в самом опасном режиме), так каксвернутая часть пружины (рулон), расположенная на верхнем торце щетки,не успевает развертываться и свертываться, а скользит (ползает) на поверхности щетки, увеличивая или уменьшая плечо - расстояние от центра рулона до плоскости, проходящей черезпрямолинейный участок пружины. В процессе износа щетки усталость материала пружины от постоянной работы наизгиб накапливается по всей длинеразвернутой части, срок службы снижается. Пель изобретения - повышение надежности и улучшения эксплуатационных характеристик, т е, увеличение срока службы рулонной пр,.жины, уменьшение габаритов зоны обслуживания щеткодержателя,1Указанная цель достигается тем,что щеткодержатель, содержащий обоймудля размещения щетки, опорную пластину с закрепленной на ней рулонной пружиной, направляющих, расположенныхна боковых стенках обоймы, образующих полость, в которой установленаопорная пластина, элементы фиксацииопорной пластины в рабочем положении,снабжен осью, которая подвижно соединена с опорной пластиной и на которой одним концом закреплена рулоннаяпружина, а в боковых стенках щеткодержателя выполнены сквозные направляющие пазы, в которых установленауказанная ось,На фиг. 1 изображен предлагаемыйщеткодержатель, общий вид; на фиг,2и 3 - корпус; на фиг. 4 - 6 - опорная пластина с рулонной пружиной иопорная пластина без рулонной пружины, вид снизу; на фиг, 7 - 9 - установка опорной пластины в рабочее положение.Щеткодержатель состоит из корпуса 1 с обоймой 2 для размещения щетки 3. По одну сторону обоймы имеется элемент крепления 4 шеткодержателя в электрической машине, по другую - полость 5 для размещения нажимного механизма, состоящего из опорной пластины 6 и рулонной пружины 7. Для того, чтобы рулонная пружина осуществляла нажатие на щетку в процессе ее износа, т.е. для умень. щения высоты, по обе стороны обоймы имеются пазы 8. В боковых щетках 9, ограничивающих полость 5, прорезаны продольные сквозные пазы 10, в которых установлена ось 11, соединяющая свободный конец 12 рулонной пружины 7 с опорной пластиной 6 . Со стороны верхнего торца на наружной стенке полости 5 имеется стопорящий элемент 13, выполненный в виде выступа, с ко торим в результате упругих сил развернутой рулонной пружины взаимодейст. вует фиксирующий элемент 14, выполненный в виде отверстия на опорной пластине. Опорная пластина 6 имеет корытообразную форму и со стороны присоединения рулонной пружины имеет два отверстия 15, в которые входят кон 1 оси 1 1Устройство работает следующим об 25 разом.Чтобы установить щеткодержатель в рабочее положение, т.е. в положение при котором рулонная пружина оказывает давление на верхний торец 30 щетки и тем самым осуществляет контакт щетки 3 с коллектором 16, оператор должен установить нажимной механизм в положение, изображенное на фиг. 5, с рулонной пружиной в пози ции 1 (изображено пунктиром), перевести рулонную пружину в позицию 11, т.е. установить ее на верхний торец щетки, затем, преодолевая усилие раскручиваемой пружины, переместить 40 опорную пластину в положение, изображенное на фиг. 8, развернув ее в направлении, указанном стрелкой, зафиксировать в вертикальном положении (фиг. 9). 45Перевод нажимного механизма в нерабочее положение, при котором ои находится в отведенном от щетки расстоянии, производится в обратной последовательности, Чтобы нажимной меха низм при вынутой из обоймы щетки случайно не коснулся коллектора, со стороны нижнего торца обоймы предусмотрены уступы 17, на которь 1 е опирается опорная пластина.Конструкция предусматривает возможность изоляции рулонной пружины от прохождения по ней тока, для этого рулонная пружина соединяется с осью 11 через изолирующую втулку, выполненную например, из фторопласта.Осуществление подвижного сочленения в нажимном механизме рулонной пружины с опорной пластиной путем применения объединяющей эти два элемента оси и направляющих, выполненных в виде продольных сквозных пазов, в которых размещена ось, позволяет применять предлагаемую конструкцию, имеющую все основные преимущества безрычажных щеткодержателей с рулонной пружиной постоянного давления обеспечение постоянства нажатия на щетку в процессе ее износа, обеспечение равномерности токораспределения между однополярными щеткодержателями, способность автоматизировать и поглощать рулонной пружиной ударные и вибрационные нагрузки оказывающие воздействие на щетку, возможность при. менения высоких щеток (по сравнению с традиционными), позволяющих увеличить их ресурс, а также дополнительные преимущества - повышенная надежность системы нажатия, компактность и минимальная зона обслуживания, в тяговых электродвигателях железнодорожного транспорта, городского рельсового и безрельсового транспорта, работающих в режимах больших токовых нагрузок, ударных и вибрационных воздействий, стесненных габаритах, т,е. как раз в тех условиях,в которых применение этих щеткодержателей наиболее целесообразно, технически и экономически оправдано. Применение предлагаемой конструкции щеткодержателя позволяет в 1,5-2 раза повысить срок службы щеток и тем самым снизить потребность в щетках, уменьшить число профилактических работ на коллекторе, снизить аварийность и материальные затраты на ремонт тяговых электро двигателей, также повысить надежность работы в условиях повышенных ударных и вибрационных нагрузок.1105966 е. 8 едактор Т.Парфен 4/ ППП "Патент",Ужгород, ул, Проектн Составитель В.ЧерноваТехред.А. Кикемезей Корректор А.Фоври Заказ 5608/42 Тираж 591 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д