Токосьемное устройство Советский патент 1987 года по МПК H01R39/40 H01R39/42 

.перерывах работы цепи:. Устройство имеет обойму щеткодержателя , соединенную с проводником 2, В обойме размещены четыре щетки 3 с коническим углублением 4, в которое вставлен конус 5. На щетках имеются выступы 6, охватывающие конус. Конус соединен с нажимным элементом 7, имеющим диафрагму 8, надетую на кольцо 9 корпуса 10, закрытого крьшкой 11, В корпусе имеется камера 12 пневмопривода со штуцером 13. Устройство имеет механизм подъема щеток, содерИзобретение относится к электрта- машиностроению, в частности к созданию токосъемных устройств электрических машин, и может найти применение в униполярных электрических машинах большого тока, работающих в ударном или повторно-кратковременном режимах.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных показателей путем облегчения замены щеток, автоматического ИХ|отключения при максималь ном и уменьшения их стирания в нерабочем режиме устройства,

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез (слева от оси поднятое положение щеток перед началом работыэ справа - рабочее положение щеток при их максимальном износе); на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 (верхняя часть) и вид сверху (нижняя часть); на фнг.З,- сечение Б-Б на фиг.2 (в месте сцепления съемного корпуса с обоймой щеткодержателя).

Устройство имеет обойму 1 щеткодержателя, соединенную с проводником 2 цепи и являющуюся одновременно то- крподводом к размещенным в обойме, например, четырем щеткам 3, Участки боковых .поверхностей последних скошены и образуют приосевое, например, коническое углубление 4, распшряюще-- еся в сторону неконтактного торца- щеток (обойма, щетки и углубление показаны на фиг.2 пунктирными линиями) В это углубление вставлен клиновид28866

жащий элементы 14-18. В устройстве имеются ограничитель перемещения щеток 19, электроизолированный по боковой поверхности трубкой 20, и , электрическая цепь системы управлет ния (отключающей пневмопривод.) с контактами, содержащая элементы 21- 23. Съемная часть устройства содержит фланец 24 с гнездом 25 для щеток, захваты с пружинами для сцепления с выступами на обойме и гнездо 29 с прокладкой 30. 3 ил.

0,

5

ный элемент 5, например, выполненный в виде конуса и прилегаюш 1й к скошенным поверхностям щеток. Продольное перемещение элемента 5 в уг- 5 дублении 4 относительно щеток 3 ограничено выступами 6, которыми снабжены щетки. Выступы 6 предназначены для взаимодействия с клиновидным элементом 5 при подъеме щеток. Хвостовик элемента 5 соединен с нажимным эле- : ;ментом 7, выполненным, например, из электроизоляционного материала и имеющим эластичную диафрагму 8, надетую своей крайней частью на посадочное кольцо 9 съемного корпуса 10. Отверстие в корпусе закрыто крьш1кой 1 1 .Нажимной элемент 7 с диафрагмой 8, кор- пус 10 и крьшка 11 образуют замкнутую камеру 12 пневмопривода,- соединенную с нагнетательным устройством через штуцер 13. В камере размещен механизм подъема щеток, содержащий внешнее кольцо 14, закрепленное в корпусе 10у входа в отверстие, и внутреннее кольцо 15, закрепленное на нажимном элементе 7 с помощью винта 16. Между кольцами 14 и 15 натянуты упругие элементы 17, например в виде резиновых нитей, gкоторые притягивают нажимной элемент 7 к электроизоляционной прокладке 18 на тйрце 1 1 .

Б осевое глухое отверстие нажимного элемента 7 вс тавлен ограничитель

19 перемещения щеток. Стержень огра- ч

ничителя вставлен в отверстие винта

16 и отделен от него на боковой верхности электроизоляцией 20, напри0

мер, в .в0пе. полихлорвиниловой трубки. Ограничитель 19 укреплен на крышке 11 и имеет с ней электрический контакт. Головка ограничителя имеет диаметр, больший, чем отверстие винта 16

Поверхности головки ограничителя 19 винта 16 и кольца 15 свободны от электроизоляции и являются взаимодействующими при максимальном износе щетки электрическими контактами выключателя (не показан) в цепи управления привода нажимного элемента. Кольцо 15 соединено гибким электропроврд- ником 21 с клеммой 22, расположенной на крьппке 11 и электройзолированной от нее. На крьшке снаружи имеются гнезда 23 для подсоединения проводников электрической цепи управления, выключающей привод нажатия на щетки. К съемному корпусу 10 прикреплен фланец 24, имеющий гнездо 25 для удержакия щеток в процессе их замены и отверстие в центре для прохождения клиновидного 5 и нажимного 7 элемен- тов. На фланце 24 с двух сторон установлены на осях захваты 26 с пружинами 27. На обойме 1 имеются ответные выступы 28 для сцепления с этими захватами . Съемная часть устройства со- держит детали, конструктивно объединенные в общем съемном корпусе Ю (прикрепленные к корпусу) и клиновидный элемент 5 со щетками 3. Во фланце 24 имеется гнездо 29 с упругой прок- ладкой 30 для установки съемной части на обойму щеткодержателя 1. На -ч фиг,1 показан ротор 31, с которым взаимодействуют щетки 3.

Возможные иные варианты реализа- ции изобретения, отличающиеся, например, формой обоймы (например, в виде многогранника), формой клиновидного элемента (например, в виде пирамиды), количеством щеток в обой- ме, видом исполнения подъемного и нажимного механизмов (например, пружинные) , расположением выступов на щетках (например, вблизи вершины конуса) , видом захватов для сцепления съемной части устройства с обоймой щеткодержателя (например, в виде плоских пружин) и расположением ограничителя перемещения, механизма подъема щеток и электрических кон- тактов цепи управления (например, вне камеры пневмопривода).

Работа токосъемного устройства осуществляется следующим образом.

Исходное нерабочее состояние уст ройства показано на фиг.1 слева от оси. Подвижные элементы устройств (клиновидный элемент 5, нажимной эл- мент 7, внутреннее кольцо 15 и винт 16) притянуты к крышке 11 упругими элементами 17. При этом винт 16 прижат к электроизоляционной прокладке 18, а щетки 3, зацепленные краем клиновидного элемента 5 за выступ 6, подняты над контактной поверхностью ротора 31. Включается щеточны контакт путем повышения в камере 12 пневмопривода давления газа, подаваемого через штуцер 13 от нагнетательного устройства. Газ давит на нажимной элемент 7 с диафрагмой 8, преодолевает сопротивление упругих элементов 17 и заставляет двигаться клиновидный элемент 5 по направленною с контактной поверхности ротора 31 Клиновидный элемент 5, воздействуя на скошенные поверхности щеток 3, образующие углубление 4, расклинивает щетки, обеспечивая их поджатие к контактной поверхности ротора 31 и к стенкам обоймы 1. При этбм провоник 2 внешней цепи соединяется электрически с ротором 31. Это соединение поддерживается при истирании щеток путем их постепенного продвижения.В пе-. рерывах работы цепи давление газа в камере 12 снижается, и щетки, увлекае,- мые клиновидным элементом 5, подни- :маются над контактной поверхностью ротора 31, отжимаясь от стенок обоймы 1 .

При максимально допустимом износе щеток (фиг.1 справа от оси) винт 16 упирается в головку ограничителя 19 и прекращает дальнейшее продвиже ше щеток. При этом от гнезд 23 через клемму 22, проводник 21, кольцо 15, винт 16, ограничитель 19 и крьщ1ку 11 проходит электрический сигнал цепи управления на отключение пневмопривода. I

Для смены щеток надо нажать на

рычаги захватов 26 и вынуть съемнун часть устройства вместе со щетками из электрической машины. Оттянув щетки от гнезда 25, можно снять изно шенные щетки и установить новые. В этом состоянии щетки удерживаются клиновидным элементом 5 в гнезде 25. В таком положении щетки вставляются в обойму 1, край которой входит в гнездо 29 фланца 24. При надавлива НИИ на корпус 10 прокладка 30 сжимат ется, и захваты 26 зацепляются за выступы 28 обоймы. Происходит фиксация съемной части устройства, после чего оно готово к дальнейшей работе.

По сравнению с известным эксплуатационные показатели предлагаемого устройства существенноулучшены. Облегчена замена щеток. Это достигается тем, что использованы простые крепления (типа захватов) щеток к съемной части устройства и ее самой к обойме щеткодержателя. Уменьшено истирание щеток в перерывах работы цепи, которые имеются в машинах повторно-кратковременного и Ударног действия, так как в эти периоды щетки отводятся от контактной поверхности ротора, что ведет к увеличению длительности их эксплуатации. Длительность эксплуатации щеток увеличивается еще и потому, что в устройстве предусмотрена возможность использования щеток до истирания их значительной длины, и на всей этой длине нажимной элемент обеспечивает необходимое поджатие щеток к стенкам обоймы и к контактной поверхности ротора. Кроме того, в устройстве имеется автоматическая защита от повреждения, клиновидного элемента и кон .тактной поверхности ротора. Для

30 ны, щетки снабжены выступами, взаимодействующими с клиновидным элементом при подъеме щеток, привод нажимного элемента снабжен в своей цепи управления выключателем для срабатывания

этого используются ограничитель 19

перемещения нажимного элемента , винт 35 Р« максимальном износе щеток, взаимодействующими электрическими кон- тактами которого снабжены нажимной, элемент, механизм подъема щеток и ограничитель перемещения щеток.

16 и кольцо 15, снабженные электрическими контактами выключателя в цепи управленияS отключающий пневмопривод и механизм подъема щеток

Формула йзоб ретения

Токосъемное устройство, содержащее обойму щеткодержателя, являющую- с ся одновременно к размещенным в обойме щеткам, имеющим скошенные участки боковой поверхности, образующие приосевое углубление, расширяющееся в сторону неконтактного торца щеток,

O в это углубление вставлен клиновидный элемент, прилегающий к скошенным поверхностям щеток и соединенный с нажимным элементом, снабжениым приводом, отличающееся тем,

5 что, с целью улучшения эксплуатационных показателей путем облегчения замены щеток, автоматического их отключения при максимальном износе и уменьшения их истирания в нерабочем

0 режиме устройства, в устройство дополнительно введены механизм подъема щеток, связанный с нажимным элементом, и ограничитель перемещения ще ток, объединенные конструктивно в

5 общем съемном корпусе, который снабжен захватами для сцепления с обОй мой щеткодержателя, имеющей ответные для захвата выступы, и гнездо для удержания щеток в процессе их заме0 ны, щетки снабжены выступами, взаимодействующими с клиновидным элементом при подъеме щеток, привод нажимного элемента снабжен в своей цепи управления выключателем для срабатывания

модействующими электрическими кон- тактами которого снабжены нажимной, элемент, механизм подъема щеток и ограничитель перемещения щеток.

Б-Б {повернуто}

26

Фиг.г

Редактор И,Горная

Составитель М.Кузнецова Техред И.Верес

Заказ 3493/53 Тираж 625 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор С.Шекмар

Изобретение отиосится к электротехнике, касается усовершенство- . вания токосъемных устройств электрических машин. Предпочтительная об ласть применения - униполярные электрические машины большого тока. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных показателей устройства путем облегчения замены щеток, автоматического их отключения при максимальном износе и уменьшения их истирания S /5 (Л с to 00 00 О5 05 аг.1