УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ КОЛЛЕКТОРА ОТ НЕУСТОЙЧИВОГО КОНТАКТА ПОД ЩЕТКАМИ Российский патент 2019 года по МПК H02K13/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в барабанных вакуумных установках с горизонтальным или вертикальным вращением барабана, а также в коллекторных электрических машинах.

Известны различные виды коллекторов электрических машин и щеточных узлов для электрических машин, например: авт. свид. №1647717 кл. H01R 39/18 опубл. 1991 г. «Щетка для электрических машин», патент №2416847 кл. Н01R 39/18 опубл. 2011 г. «Щетка для электрических машин». Эти щетки для электрических машин работают в условиях высоких нагрузок и при высоких плотностях тока в контакте. В наших условиях это не нужно. Известен щеточный узел коллекторного электродвигателя малой мощности по авт. свид. №1246205 кл. Н01R 39/40 опубл. 1986 г. В данном изобретении в электроизоляционной обойме установлен токопроводящий держатель со щеткой и нажимной пружиной. Здесь мы видим общие признаки с нашим устройством это токопроводящий держатель, щетка и нажимная пружина. К нашим условиям это тоже не подходит.

Наиболее близким по признакам, к нашему техническому решению на наш взгляд, можно отнести «Устройство защиты коллектора машины постоянного тока от искрения под щетками» патент №2316876 кл. Н02К 13/00 опубл. В 2008 г. Устройство имеет общие признаки с нашим устройством это коллектор и щетку с токопроводящим канатиком для отвода тока от коллектора. Эти коллектора машины используются в двигателях и генераторах большой мощности, а в наших условиях используются малые токи.

Заявляемое техническое решение решает задачу обеспечения устойчивого контакта коллектора со щетками во избежание нарушения технологического процесса и устранения брака при напылении.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство защиты коллектора состоит из пластмассового корпуса со щетками с токопроводящими канатиками и один конец токопроводящего канатика щетки свернут как пружина и помещен внутри прижимающей щетку пружины, а два ряда щеток установлены горизонтально в одной плоскости симметрично продольной оси вращения коллектора, причем направление навивки токопроводящего канатика и прижимающей щетку пружины выполняется разным - левым и правым, а под каждым кольцом коллектора в пластмассовом корпусе выполнено сквозное отверстие.

При осуществлении изобретения осуществляется технический результат - обеспечивается более надежный контакт коллектора со щетками.

Сопоставительный анализ с аналогами позволяют сделать вывод, что заявленное техническое решение отличается тем, что токопроводящий канатик щетки свернут как пружина и помещен внутри прижимающей щетку пружины, при этом направление навивки, во избежание западания их друг в друга должно быть разное - левое и правое и под каждым кольцом коллектора в пластмассовом корпусе выполнено сквозное отверстие.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Предлагаемые чертежи поясняют сущность технического решения.

Фиг. 1 - общий вид коллектора с разрезом.

Фиг. 2 - разрез по А-А коллектора.

Фиг. 3 - увеличенное выносное сечение пружины и свитого в пружину токопроводящего канатика.

Устройство защиты коллектора от неустойчивого контакта под щетками содержит пластмассовый корпус, состоящий из двух половин верхней 1 и нижней 2. В каждой из половин корпуса выполнены полупазы для электрощеток 3. Корпус из половин собирается на штифтах 4 и стягивается винтами 5, образуя полные пазы для электрощеток 3. Для надежности контакта на электроколлекторе предусмотрено два ряда электрощеток.

В корпусе на подшипниках 6 и 7 установлен ротор. Ротор состоит из стальной оси 8 на которую надевается «втулка-фланец» 9 из пластмассы и фиксируется штифтом 10. « Втулка-фланец» 9 снабжен пятью пазами 11 для фиксации в них контактных колец 12, к которым припаяны выводные изолированные провода 13 на концах которых припаяны разъемы 14. Разъемы 14 в свою очередь втыкаются в стандартную вакуумноплотную вилку 15. Контактные кольца 12 устанавливаются через электроизоляционные кольца 16.

К втулке-фланцу 9 через распорные втулки 17 крепится на болтах 18 резьбовой фланец 19, который прижимает вилку 15 к валу барабана 20, герметизируя соединение уплотнительным кольцом 21 до вакуумной плотности.

Электрощетки 3 прижимаются к контактным кольцам 12 пружиной 22, а токопроводящий канатик щетки 23 свернут как пружина и помещен внутри прижимающей щетку пружины 22. Нескрученный конец токопроводящего канатика 24 выводится через отверстия 25 пластины 26, которая имеет фиксирующие отверстия 27 для установки пружины 22. Пластина 26 фиксируется четырьмя винтами 28.

На верхней половине корпуса 1 крепится клеммная колодка 29, в которую сводятся нескрученные токопроводящие канатики 24, защищенные электроизоляционными трубками 30.

Для фиксации от проворота в корпус 1 вставляется штифт 31, за который корпус удерживается от проворота.

Для периодической прочистки колец коллектора ваткой, смоченной в техническом спирте, под каждым кольцом коллектора выполнено отверстие 32, в которое высыпаются также пылевые отходы графита щетки при ее истирании о кольцо коллектора.

Предлагаемое изобретение работает следующим образом. Питание с клеммной колодки 29 поступает на щетки 3, а с них на контактное кольцо 12 с которого по припаянному к нему проводу 13 и разъемы 14 в вакуумноплотную вилку 15. и дальше от вилки 15 через полый вал к каждому из измерительных приборов.

Таким образом, данное устройство обеспечивает более устойчивый контакт коллектора со щетками, что в свою очередь не приводит к нарушению технологического процесса и исключает брак при напылении

Заявителем изготовлен опытный образец и проведенные испытания показали его преимущества по сравнению с аналогами и прототипом.

Предлагаемое устройство относится к электротехнике и может быть использовано в барабанных вакуумных установках, а также в коллекторных электрических машинах. Устройство защиты коллектора содержит пластмассовый корпус, состоящий из двух половин - верхней 1 и нижней 2, щетку 3, пружину 22, токопроводящий канатик 23 щетки 3. Токопроводящий канатик 23 щетки 3 свернут как пружина 22 и помещен внутри прижимающей щетку 3 пружины 22, причем направление навивки токопроводящего канатика 23 и прижимающей щетку 3 пружины 22 выполняется разным - левым и правым. Под каждым кольцом коллектора 2 в пластмассовом корпусе выполнено сквозное отверстие 32, через которое высыпаются пылевые отходы графита щетки 3 при ее истирании о кольцо коллектора 12 и которое служит для периодической прочистки колец коллектора 12 ваткой, смоченной спиртом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство защиты коллектора от неустойчивого контакта под щетками, состоящее из пластмассового корпуса со щетками с токопроводящими канатиками для отвода от колец коллектора, отличающееся тем, что токопроводящий канатик щетки свернут как пружина и помещен внутри прижимающей щетку пружины, а два ряда щеток установлены горизонтально в одной плоскости симметрично продольной оси вращения коллектора, при этом направление навивки токопроводящего канатика и прижимающей щетку пружины выполняется разным - левым и правым,

2. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что под каждым кольцом коллектора в пластмассовом корпусе выполнено сквозное отверстие.