Щеткодержатель для электрической машины Советский патент 1983 года по МПК H01R39/40 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям щеткодержателей с тремя и более двуэлементны; щетками.

Известен щеткодержатель для электрической машины, содержащий корпус с окном, в котором размещена двухэлементная щетка, нажимной элемент и упругое пружинистое коромыло, шарннрно связанное с нажимным элементом ll.

Недостатком такого щеткодержателя является низкая надежность контакта щеток с коллектором из-за применения отдельных систем нажатия на каждую щетку в отдельности. Это приводит к увеличению массы нажимных систем, невозможности практически создать одинаковые величины сил нажатия на щетки, что в свою очеред ведет к частым их отрывам от коллектора, а также к необходимости регулирования каждой системы в отдельности, что очень трудоемко. |. Наиболее близким техническим решением к изобретению является известный щеткодержатель, содержащий корпус с окнами, в которых располо жены щетки, амортизаторы, корпус нажимного элемента с внутренними сообщающимися полостями, зaпoлнeннь; tи жидкостью и с расположенными в них с возможностью вертикального перемещения плунжерами, которые через амортизаторы взаимодействуют со щетками, корпус нажимного элемента установлен подвижно с возможностью непосредственного взаимодействия с нажимным пальцем ,

Недостатками такого типа щеткодержателей являются низкая надежность контакта щетки с коллектором и сложность регулирования. Низкая надежность контакта обусловлена применением подвижного корпуса нажимного элемента, имеющего большой вес и несколько нажимных элементов. Большой вес нажимного элемента приво дит к длительному времени возврат его в первоначальное положение после приложения возмущающих сил. Наличие независимых нажимных элементо приводит к отклонению величин сил нажатия от номинала, а следовательно, и к более частым отрывам щеток от коллектора. Кроме того, сложно регулировать такой щеткодержатель, так как он имеет много регулировочных элементов.

Цель изобретения - повышение надежности контакта щеток с коллектором и упрощение регулировки сил нажатия щеток на коллектор.

Поставленная цель достигается тем, что в щеткодержателе для электрической машины содержащем корпус с окнами, в которых расположены щетки, амортизаторы, корпус нажимног элемента с внутренними сообщающимис

вертикальными полостя№, заполкенными жидкостью, и С: расположвнными в них с возможностью перемердения плунжерами, которые через .амортизаторы взаимодействуют со метками, корпус нажимного элемента жестко связан с корпусом щеткодержателя с возможностью отсоединения от него и выполнен с горизонтальной внутренней полостью, которая сообщается с вертикальными внутренними полостями, в горизонтальную внутреннюю полость дополнительно введены поршень, который расположен в ней с возможностью поступательного перемещения , крьштка с дренажным отверстием и с резьбовым отверстием в центральной части, которая жестко связана с торцом корпуса нажимного элемента, регулировочный БИНТ, который расположен в резьбовом отверстии крышки с возможностью перемещения, и пружина, которая взаимодействует одним концом с поршнем, а другим - с регулировочным винтом.

На фиг. 1 представлен шегкоцержатель, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Щеткодержатель гщя электрических машин содержит корпус 1, корпус

2нажимного элемента с внутренниг м сообщающимися верти кал полостями 3, заполненными жидкостью,

в которых с возможностью перемещения расположены плунжеры 4, и с горизонтальной полостью 5, в которой расположен поршень 6. связанный через пружину 7 и регулировочный винт 8 с крышкой 9 с дренажным отверстием 10 и с резьбовым отверстием в центральной части, в котором расположен регулировочный винт

Щеткодержатель сод,ержит также амортизатор 11, щетки 12 и ограничитель 13.

Корпус 1 служит для крепления щеткодержателя на траверсе электрической машины и для размещения щето 12р которые расположены в его направляющих окнах. Корпус 1 жестко связан с корпусом 2 нажимного эле-мента так, что в рабочем положенки они представляют одно це,пое,- при этом предусмотрено, что при замене щеток 12 корпус 2 нажимного эл-эмент может отсоединяться от корпуса 1 „ Это обеспечивается, например, с помощью невыпадающих винтов / не показаны) , расположенных.в отверстиях корпуса 2 нажимного элемента и вкручиваемых в резьбовые отверстия корпуса 1. Ось каждой вертикальной полости 3 корпуса 3 совпадает с осью соответствующей щетки 12,- и полости

3выполнены cooбщaюII-да vIИcк межлу соб и с полостью 5. Плунжеры.4 выполнен одинакового диаметра. Непосредствен сообщаю1и еся части полостей 3 и 5 ковпуса 2 заполнены жидкостью, например трансформаторным маслом, что обеспечивает поддержание равномерно распределения давления между плунже рами 4 независимо от их положения. Плунжеры 4 и поршень 6 имеют воз можность свободного осевого перемещения в соответствующих полостях 3 и 5. Пружина 7может быть выполне на,, например, цилиндрической и служит для создания силы натяжения на поршень б. Регулировочный винт 8 служит для регулировки величины силы натяжения пружины 7 на поршень б Крышка 9 жестко связана с корпусом 2 нажимного элемента и выполнена с дренажным отверстием 10, при этом крышка 9 служит для центрирований пружины 7 и для размещения регулиро вочного винта 8. Дренажное отверстие 10 необходимо для свободного до тупа воздуха в полость 5 за поршень 6, что предотвращает создание.проти водавления на поршень б. Каждый плу жер 4 шарнирно связан с а; ортизатором 11, который взаимодействует с элементами щетки 12. Амортизаторы 1 выполнены из упругого материала, на пример пружинной листовой стали. Конструкция амортизатора 11 представляет собой коромысло с равными плечами, что позволяет равномерно распределитьсилу нажатия плунжера 4между элементами щетки 12 независимо от величины их износа. Корпус 2 нажимного элемента имеет ограничите 13 в нижней, части каждой вертикальной полости 3. Ограничители 13 служ для ограничения перемещения плунже ров 4 при максимальном износе щеток 12. Это позволяет предотвратить взаимодействие амортизатора 11 с коллектором электрической машины при разрушении элементов щетки 12. Щеткодержатель для электрической машины работает следующим образом. Сила нажатия, создаваемая пружиной 7, передается на поршень б, который давит на жидкость в горизонтальной полости 5 корпуса 2 нажимно го элемента. Это давление передаетс во все вертикальные полости 3 корпуса 2 и во всех внутренних полостя 5и 3 создается одинаковое удельное давление. Одинаковое удельное давле ние создает одинаковые силы нажатия на плунжеры 4, так как их диаметры одинаковы.- Сила нажатия через плунжеры 4, амортизаторы 11 передается на элементы щеток 12. Вследствие идентичности передающих элементов 4 и 11 величины сил нажатия на каждый элемент щетки 12 равны меткду собой, что обеспечивает одинаковые переходные сопротивления между элемен ами щетки 12 и коллектором машины. В процессе работы электрической машины происходит износ элементов щеток 12, которые изнашиваются неодинаково относительно друг друга из-за разброса и физико-химических свойств. Различие величин износа щеток 12 не влияет на распределение силы нажатия нажимного элемента 7 между всеми элементами щеток 12. Внутренние полости 3 и 5 корпуса 2, выполненные в виде сообщающихся сосудов, позволяют перетекать жидкости из одной полости, где плунжер 4 поднят выше, в ту полость, где плунжер 4 находится ниже вследствие износа щеток. При этом удельное давление жидкости во всех полостях 3 и 5 поддерживается одинаковым. Для замены щеток 12 необходимо отсоединить корпус 2 нажимного элемента от корпуса 1 и выносить изношенные щетки 12 из окон корпуса 1. В окна корпуса 1 щеткодержателя вставляют новые щетки 12, устанавливают корпус 2 на корпус 1 и жестко закрепляют их между собой. Предлагаемая конструкция щеткодержателя по сравнению с известными позволяет повысить надежность контакта щеток с коллектором и упростить регулировку сил нажатия щеток на коллектор. ПовьЕиение надежности контакта щеток с коллектором обесг.ечивается равной величиной нажатия на элементы щеток независимо от величины их износа, снижением веса подвижной части нажимного элемента, которое ведет к более быстрому входу щетки в контакт с коллектором под действием одинаковых сил нажатия, а также за счет демпфирования возмущающих сил, что достигается при перетекании жидкости из одной полости в другую. Упрощение регулировки сил нажатия щеток на коллектор при изготовлении или техническом обслуживании щеткодержателя обеспечивает применение одного регулирующего элемента. Это позволяет снизить время регулировки в 6 раз, так как у базового объекта необходимо регулировать три цилиндрические винтовые пружины нажатия и три плоские пружины нажимного паль-ца.

ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий корпус с окнами, в которых расположены щетки, амортизаторы, корпус нажимного элемента с внутренними сообщающимися Ю вертикальными полостями, заполненными жидкостью, и с расположенными в них с возможностью перемещения плунжерами, которые через амортизаторы взаимодействуют со щетками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контакта щеток с коллектором и упрощения регулировки сил нажатия щеток на коллектор, корпус нажимного элемента жестко связан с корпусом щеткодержателя с возможностью отсоединения от него и выполнен с горизонтальной внутренней полостью, которая сообщается с вертикальными внутренними полостями, в горизонтальную внутреннюю полость дополнительно введены поршень, который расположен в ней с возможностью поступательного перемещения, крышка с дренажным отверстием и с резьбовым отверстием в центральной части, которая жестко (2 связана с торцом корпуса нажимного элемента, регулировочный винт, ко(Л торый расположен в резьбовом отверстии крышки с возможностью перемещения, и пружина, которая взаимодействует одним концом с поршнем, а другим - с регулировочным винтом. 4 ел 00