КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 1997 года по МПК H02K13/00 

Изобретение относится к лектромашиностроению.

Известен коллектор электрической машины с конусными нажимными шайбами, расположенными под пакетом коллекторных пластин. Недостатком этой конструкции является невозможность ее применения для коллекторов средних и малых размеров из-за отсутствия места для размещения шпилек [1]
Наиболее близкой к заявляемой, взятой за прототип, является конструкция коллектора электрической машины постоянного тока, содержащая коллекторные пластины, нажимную втулку, нажимную шайбу, кольцо и компенсирующий элемент. Компенсирующим элементом служит кольцо с выступом, на котором равномерно размещены резьбовые отверстия, в которых установлены нажимные болты. При условии, что выступ резьбового кольца несет функции пружины, осевые расширения коллектора компенсируются [2]
Недостатком этой конструкции является низкие пружинные свойства выступа резьбового кольца, что связано с тем, что конструктивно невыполнимо сделать большой вылет выступа при малой его толщине. В связи с этим максимальная величина осевой компенсации составляет 0,005 0,015 мм, что требует в процессе эксплуатации производить подтяжку кольца и болтов. В результате вибраций во время эксплуатации возможно самоотвинчивание резьбового кольца и болтов. Изготовление коллектора трудоемко из-за необходимости неоднократного подвинчивания резьбового кольца в процессе статической и динамической формовки, а также высокой трудоемкости нарезки резьб на втулке и кольце.

Изобретение решает задачу повышения надежности работы коллектора за счет компенсации температурных изменений и усадки корпусной изоляции.

Технический результат достигается за счет того, что в известном коллекторе электрической машины постоянного тока, содержащем коллекторные пластины, нажимную втулку, нажимную шайбу, кольцо и компенсирующий элемент, указанный компенсирующий элемент выполнен в виде Z-образной кольцевой пружины. По внешнему диаметру кольца выполнен выступ.

Новизна заявленной конструкции заключается в новой совокупности известных признаков, а также в новом выполнении пружины Z образной формы.

Изобретательский уровень подтверждается тем, что кольцевая пружина предложенной Z образной формы может быть сжата в пределах 2 3 мм, что полностью выбирает возможное ослабление натяга нажимного кольца и нажимной втулки на пакет коллекторных пластин как в период изготовления коллектора, так и в процессе эксплуатации. Особенно следует отметить повышение эксплуатационной надежности коллекторного узла. Практически при такой осевой деформации пружины подтяжка коллектора из-за падения усилия давления на пакет коллекторных пластин исключается.

На чертеже пластины коллектора 1 через корпусную изоляцию (манжеты) 2 стягиваются нажимной шайбой 3 и нажимной втулкой 4 с помощью кольца 5, Z-образной пружины 6 и болтов 7, равномерно размещенных по окружности. Между кольцом 5 и нажимной втулкой 4 расположены прокладки 8.

При изготовлении коллектора Z-образная пружина 6 деформируется и сжимается в пределах 2 3 мм и остается в напряженной состоянии во время эксплуатации. Такое большое натяжение пружины полностью компенсирует возможное ослабление за счет утоньшения корпусной изоляции в процессе эксплуатации и других явлений (усадка ламельной изоляции, выборка люфтов резьбовых соединений в результате непрерывных вибраций и т.п.) Обычно ослабление в осевом направлении не превышает 0,1 0,5 мм, так что натяг Z-образной пружины в 2 - 3мм полностью компенсирует возможное ослабление давлений на коллекторные пластины и коммутация в процессе эксплуатации не нарушается. Конструктивная простота коллектора упрощает его изготовление и сборку.

Использование: электромашиностроении. Сущность изобретения: коллектор содержит кольцо, зафиксированное на нажимной втулке посредством крепежных элементов, а между кольцом и нажимной шайбой установлен компенсирующий элемент 6, выполненный Z-образной формы. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.

1. Коллектор электрической машины постоянного тока, содержащий коллекторные пластины, нажимную втулку, нажимную шайбу, кольцо и компенсирующий элемент, отличающийся тем, что компенсирующий элемент выполнен в виде Z-образной кольцевой пружины. 2. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что по внешнему диаметру кольца выполнен выступ.