СОСТАВНАЯ РАЗЪЕМНАЯ ЩЕТКА С ЗАМКОВОЙ ЧАСТЬЮ Российский патент 2009 года по МПК H01R39/18 

Изобретение относится к электротехнике и касается электрографитированных щеток для электрических машин, работающих в условиях повышенных электрических и динамических нагрузок, например, тяговых электродвигателей железнодорожного и городского транспорта.

Известна щетка для электрической машины, содержащая скошенную относительно оси под углом в верхней плоскости площадку для нажимного устройства, с определенными соотношениями угла скоса площадки к величине удельного нажатия и определенными соотношениями тангенциального и радиального размеров щеки (патент РФ №2150772, кл. Н01R 39/18, 39/40).

Применение данной конструкции щетки позволяет стабилизировать процесс токосъема, ликвидировать образование «двойного зеркала» на контактной поверхности щеток, однако устойчивость щетки против внешних возмущающих усилий от силы трения в зоне скользящего контакта не обеспечивается, что приводит также к заволакиванию коллекторных пластин. Кроме того, данное техническое решение позволяет использовать только сплошные щетки, что не обеспечивает требования по коммутации электрической машины с предельными значениями электрической мощности в условиях повышенных электрических и динамических нагрузок.

Известна щетка для электрической машины, состоящая из двух разрезных частей с токоведущими проводами, с раздельным нажатием на каждую часть нажимного элемента (А.М.Бордаченко, Б.В.Гнездов. «Коллекторно-щеточный узел тяговых электрических машин локомотивов». М.: Транспорт, 1974, 158 с., стр.19, рис.3.4, 20-прототип). С точки зрения стабильности контакта, равномерности распределения давления это наиболее благоприятное решение.

Предложенные электрощетки (патент РФ №2274935 С1, кл. Н01R 39/18, H01R 39/40 2006.01) состоят из двух разрезных частей: токопроводящую и рабочую с плоскостями соприкосновения. Плоскости соприкосновения разрезных частей образуют направленный в сторону контактной поверхности клин с углом 124-152°, причем отношение угла клина к величине нажатия выбирают 2.48-4.34 град кПа. Отношение тангенциального размера к радиальному размеру рабочего элемента, измеренному от вершины угла клина до контактной поверхности, составляет 0.70-0.85.

Эти электрощетки показали свою работоспособность при эксплуатационных испытаниях, например Горький - Сортировочный. Электровоз ВЛ80С.

Составная щетка (патент РФ №51792 Ul, H01R 39/40 2006.01) также показала хорошую работоспособность на городском электрическом транспорте г.Казани и других городах России.

Существенный недостаток всех этих щеток в эксплуатации, где требуется на техническом обслуживании (ТО) и технических ремонтах (TP) проверить свободность хода щетки в окне щеткодержателя путем продергивания или их смена. При смене щеток на TP изнашиваемую часть очень сложно удалить из окна щеткодержателя, особенно если нет поворотной траверсы у электродвигателя, а также проконтролировать ее высоту и техническое состояние.

Задача изобретения - упростить смену и контроль за электрощеткой в процессе эксплуатации на ТО и TP и повышение достоверной информации о ее состоянии. Работа данной электрощетки ни чем не отличается от стандартной, используемой в данный период времени на подвижном составе железнодорожного и городского транспорта. Она устойчиво передает нажатие на коллектор и тем самым обеспечивает стабильный электрический контакт между коллектором и составной разъемной щеткой, несмотря на наличие замковой части. При этом сохраняются все характеристики электрощетки: физико-механические, химические и коллекторные.

Достоинством предлагаемой модели электрической составной разъемной щетки является наличие замковой части, которая выполнена по подвижной посадке, с плоскостями соприкосновения в виде ласточкиного хвоста или овала. Данная конструкция позволяет выполнять все требования инструкций по обслуживанию и ремонту коллекторно-щеточного узла тяговых электрических машин подвижного состава в эксплуатации.

Сущность изобретения предлагаемой составной разъемной щетки с замковой частью поясняется чертежом.

Составная разъемная электрощетка с замковой частью устанавливается в гильзе 1 щеткодержателя и состоит из двух частей: основной 2, посредством которой осуществляется подвод электроэнергии от щеткодержательного аппарата, и сменной графитовой вставки 3, скользящей по коллектору 4, прижим к коллектору осуществляется с помощью пружины 5. Положение составной разъемной щетки в окне щеткодержателя фиксируется замковой частью 6, которая выполнена по подвижной посадке, в виде ласточкиного хвоста или овала, что также обеспечивает хороший электрический контакт. По мере эксплуатации электрической машины сменная графитовая вставка должна контролироваться по высоте.

Таким образом, составная разъемная электрощетка с замковой частью обеспечивает простоту смены изнашиваемой части на всех видах плановых ремонтов (ТО и TP) подвижного состава.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2150772, кл. Н01R 39/18, 39/40.

2. Патент РФ №2274935 C1, кл. H01R 39/18, H01R 39/40 2006.01.

3. БОРДАЧЕНКО А.Ю. ГНЕЗДИЛОВ Б.В. Коллекторно-щеточный узел тяговых электрических машин локомотивов. - М.: Транспорт, 1974, с.19, рис.3, рис.4, рис.20.

4. Патент РФ №51792 U1, H01R 39/40 2006.01.

5.Тепловозы типа ТЭ10М. Руководство по эксплуатации и обслуживанию 2139.00.00.000 РЭ. М.: «Транспорт», 1985, стр.327.

Изобретение относится к области электротехники и касается конструкции электрических щеток для тяговых электрических машин, работающих в условиях повышенных нагрузок - электрических и динамических, например тяговых электродвигателей подвижного состава. Технический результат состоит в увеличении срока эксплуатации (ресурса) электрощеток электрических машин (дополнительно на 30÷50%) в зависимости от их конструкции. Каждая щетка по радиальному размеру разделена на токоподводящий и сменный элементы с плоскостями соприкосновения, выполненными в виде замка (ласточкин хвост или овал) с подвижной посадкой, что позволяет фиксировать положение щетки в окне щеткодержателя, обеспечивает хороший электрический контакт и их смену. 1 ил.

Составная разъемная электрощетка с замковой частью устанавливается в коллекторно-щеточный узел электрической машины постоянного тока, который включает в себя щеткодержатель и установленную в нем данную электрощетку, подпружиненную в сторону коллектора нажимным механизмом, отличающаяся тем, что данная электрощетка выполнена составной разъемной с замковой частью, состоящей из верхней части с закрепленным на ней токоведущим проводом и нижней сменной частью с плоскостями соприкосновения по подвижной посадке, выполненными профильными в виде ласточкиного хвоста или овала, и этот профиль играет роль замка.