ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 1995 года по МПК H01R39/58 

Предлагаемое изобретение касается электромашиностроения, в частности щеточных узлов электрических машин постоянного тока.

В процессе эксплуатации электрических машин щетки изнашиваются при этом давление щетки на коллектор ослабевает и возникает искрение на коллекторе.

Для предотвращения этого явления используют различные устройства для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор.

Известно устройство для обеспечения постоянного нажатия щетки на коллектор, включающее в себя корпус щеткодержателя, в котором установлена щетка с нажимным элементом, шестерню, находящуюся в зацеплении с нажимным элементом, и храповой механизм и снабженное исполнительным двигателем с редуктором, источником опорного напряжения, блоком сравнения, преобразователем и датчиком силы, который через связанный с ним нажимной элемент соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а его выход через преобразователь с исполнительным двигателем с редуктором, выходной вал которого соединен с валом шестерни и храпового механизма щеткодержателя.

Данное устройство сложно по конструкции, не всегда есть возможность его использовать. Кроме того, в нем не предусмотрена фиксация "остатков" щетки до ее полного износа, а также отсутствует сигнальное устройство, включающееся при приближении к критической величине износа.

Наиболее близким к предлагаемому, взятым за прототип, является щеточный узел электрической машины, содержащий щетку, размещенную в обойме щеткодержателя и поджатую к коллектору посредством пружины, сигнальный элемент и источник тока. На конце сигнального элемента имеется изоляция.

Недостаток известной конструкции состоит в том, что место контакта подводящего провода и щетки имеет переменное переходное сопротивление, которое может резко изменяться в процессе работы из-за вибрации электрической машины, а также в момент выключения щетки из работы. Кроме того, в известной конструкции при износе щетки элемент индикации опускается на коллектор, что может привести к его повреждению.

Задача изобретения состоит в обеспечении индикации износа щетки без вывода ее из работы
Поставленная задача решается за счет того, что в щеточном узле электрической машины, содержащем щетку, размещенную в обойме щеткодержателя и поджатую к коллектору посредством пружины сигнальный элемент и источник тока, на торцевых сопряженных между собой поверхностях щетки и обоймы щеткодержателя выполнены выемки, образующие полость, на выступах щетки и щеткодержателя, образованных указанными выемками, установлены изоляционные и проводящие пластины, причем между выступами и указанными пластинами размещена пружина, а проводящие пластины соединены с источником тока и сигнальным элементом.

Новизна данного предложения состоит в новой совокупности известных признаков. Изобретательский уровень подтверждается тем, что взаимодействие между собой признаков новой совокупности позволяет получить новое свойство, выраженное в том, что благодаря установке проводниковых пластин на выступах щетки и щеткодержателя при износе щетки пластины замыкаются, и сигнал оповещает о том, что щетка требует замены. При этом щетка жестко фиксируется.

На фиг. 1 изображен предлагаемый щеточный узел; на фиг. 2 выноска щеточного узла I с установленными пластинами в увеличенном масштабе.

Предлагаемый щеточный узел электрической машины содержит щетку 1, установленную в обойме щеткодержателя 2 и прижимаемую скобой 3 посредством пружины 4 к коллектору 5. На сопрягаемых поверхностях щетки 1 и обоймы щеткодержателя 2 выполнены выемки, образующие полость 6. В полости 6 на выступе 7 обоймы щеткодержателя 2 установлены изоляционная 8 и проводящая 9 пластины. На выступе 10 щетки 1 закреплена пружина 11, опирающаяся другим концом на изоляционную пластину 12 и проводящую 13. Проводящие пластины 9 и 13 соединены проводами 14 с источником тока 15 и сигнальным элементом 16, например электролампой. Сигнальный элемент может быть выведен на щит управления.

В рабочем положении проводящие пластины 9 и 13 находятся на некотором расстоянии l и цепь разомкнута. По мере износа щетки 1 расстояние l уменьшается и в тот момент, когда оно будет равно нулю, контакты пластин 9 и 13 замкнутся и на щите зажжется лампочка 16, сигнализируя о том, что щетка достигла критического уровня износа и ее необходимо заменить. Пружина 11 в этом случае выполняет роль нажимного элемента, поддерживающего остаточное давление щетки 1 на коллектор 5. Давление между щеткой 1 и коллектором 5 не сразу будет равно нулю, и щетка сохранит работоспособность еще некоторое время.

Для увеличения надежности щеточного узла указанные элементы, обеспечивающие сигнализацию при достижении критической величины износа щетки, установлены с двух сторон.

Преимущество данного предложения состоит в введении индикации, сигнализирующей об износе щетки, без вывода ее из работы.

Использование: изобретение касается электромашиностроения, в частности щеточных узлов электрических машин постоянного тока. Сущность изобретения: щеточный узел электрической машины содержит щетку 1, размещенную в обойме щеткодержателя 2 и поджатую к коллектору посредством пружины. На торцевых сопряженных между собой поверхностях щетки 1 и обоймы щеткодержателя 2 выполнены выемки, образующие полость 6, в которой на выступах 10 и 7 соответственно щетки 1 и обоймы щеткодержателя 2 установлены изоляционные 8 и 12 и проводниковые 9, 13 пластины, причем между выступом 10 щетки 1 и пластиной 12 установлена пружина 11, а проводниковые пластины 9 и 13 соединены с источником тока 15 и сигнальным элементом 16. 2 ил.

ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий щетку, размещенную в обойме щеткодержателя и поджатую к коллектору пружиной, сигнальный элемент и источник тока, отличающийся тем, что на торцевых сопряженных между собой поверхностях щетки и обоймы щеткодержателя выполнены выемки, образующие полость, на выступах щетки и щеткодержателя, образованных указанными выемками, установлены изоляционные и проводящие пластины, причем между выступом щетки и пластинами размещена пружина, а проводящие пластины соединены с источником тока и сигнальным элементом.