Щетка для электрических машин Советский патент 1988 года по МПК H01R39/18 

./

Изобретение относится к электротехнике и касается щеток для электрических машин, работающих в условиях интенсивных вибрационных и ударных нагрузок, значительных плотностей тока, например тяговых электрических машин.

Цель изобретения - повышение устойчивости щетки к вибрационным и ударным нагрузкам, стабилизация износа щетки и снижение трудоемкости изготовления.

На фиг. 1 схематически изображена щетка, общий вид; на фиг, 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - выполнение накладки с выступами, соеди ненными с прямоугольной частью перемычкой; на фиг. 4 - выполнение накладки с дополнительным выступом; на фиг. Ь - выполнение накладки с дополнительным выступом, соединенным с прямоугольной частью перемычкой.

Токопроводящие провода 1 крепят- ся к электропроводному материалу щетки 2 путем конопатки порошком 3. Резиновая накладка 4 выполнена из шприцованной резины с сечением про- филя в виде прямоугольника 5 и сое- диненного с .его нижним основанием в средней части усеченного круга 6.

Для щеточных электропроводных материалов пониженной прочности может быть реализована конструкция по фиг, 3, в которой прямоугольник и круг соединены перемычкой 7 толщиной, равной размеру хорды. Для конструкций щеток с большими аксиальными размерами щеток (а) может быть реализована конструкция с двумя и более узлами крепления накладки в злектропроводном материале (фиг. 4 и 5).

Существенным отличием является то, что резиновую накладку щетки выполняют из шприцованной в тангенциальном направлении щетки резины с сечением профиля в виде прямоугольника и соединенного с его нижним основанием в средней части усеченного круга, размеры прямоугольника, круга и щетки связаны между собой определенными соотношениями,

При размерах прямоугольника, кру га и щетки, выходящих за предлагаемые соотношения, работа и технологиность исполнения щетки ухудшаются. При I/d менее предлагаемого предела

г

10

15 20

25 30

5 дО

0

реэко уменьшается прочность накладки, происходит отрыв прямоугольной части накладки при сборке щетки и в процессе ее эксплуатации. При 1/d BbKLKj предлагаемого предела снижается прочность закрепления накладки в тело щетки.

При d/h 0,7 ухудшается технологичность исполнения отверстия под крепление накладки и снижается эффективность ее запрессовки, при d/h 2,0 начинают разрушаться от действия ударных и вибрационных нагрузок на щетку кромки электропроводного материала по линии пересечения прямоугольника и круга.

При h/r 0,08 значительно снижается эффективность амортизирующих свойств накладки, при h/r 0,3 уменьшается рабочий ресурс зетки, а амортизирующие свойства наклад1 и остаются неизменными.

В таблице представлены результаты испытаний известных и предлагаемых , подтверждающие эффективность предлагаемых соотношений.

При сравнении с базовым вариантом использование предлагаемой щетки позволяет реализовать следующие преимущества:

повышаетЬя устойчивость щеток к воздействию вибрационных и ударных нагрузок в эксплуатации, не происходит разрыва и разрушения резиновых накладок;

- стабилизируется и уменьшается на 5-30% износ щеток за счет повышения стабильности плотности накладок и их амортизирующих свойств, в 1,4 - 2,5 раза уменьшается коэффициент вариации значений износа щеток;

существенно улучшаются условия охлаждения узла крепления токопро- водящего провода к электропроводному материалу щетки, что позволяет ликвидировать термические перегрузки в узле крепления, уменьшить значение переходного электросопротивления к концу срока службы щетки, г- электрические потери в узле крепления снижаются на 15-40%;

снижается расход и себестоимость резины на изготовление накладок.

Формула изобретения

1. Щетка для электрических машин, выполненная из электропроводного ма-

териала, в верхней нерабочей части которой закреплены провода и резиновая накладка, расположенная между проводами и имеющая верхнюю часть, размещенную на верхней нерабочей части щетки, и выступ, укрепленный запрессовкой в пазу соответствующей формы, выполненном в теле щетки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в условиях вибрации и ударных нагрузок, стабилизации и уменьшения износа, снижения трудоемкости изготовления, резиновая накладка вьтолнена шприцованной в тангенциальном направлении, верхняя часть накладки выполнены прямоугольной формы, выступ накладки выполнен в сечении в форме усеченного круга, причем размеры щетки прямоугольной части и выступа накладки выбраны из следующих соотношений:

1 : d 0,6 - 0,9; d : h 0,7 - 2,0; h : г 0,08 - 0,3,

где 1 - размер хорды усеченного круга выступа;

d - диаметр окружности, образованной в сечении накладки; 0 г - радиальный размер щетки;

h - высота прямоугольной части

накладки.

2. Щетка по п. 1, отличающая с я тем, что выступ наклад- 5 ки в форме усеченного круга соединен с прямоугольной частью накладки прямоугольной перемычкой толщиной, равной хорде усеченного круга выступа.

0 3. Щетка попп. 1и2,отличающаяся тем, что накладка снабжена дополнительным выступом в фррме усеченного круга.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к тяговым эл ектрическим машинам. Цель изобретения состоит в повышении коммутирующей способности, износостойкости и снижении потерь на трение щетки. Щетка содержит токопроводя- щие провода 1, которые крепятся к электропроводному материалу щетки 2 путем конопатки порошком. Резиновая накладка выполнена из шприцованной резины с сечением профиля в виде прямоугольника 5 и соединенного с его нижним основанием в средней части усеченного круга 6. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл. i (Л ad rw X X V X . X X X 00 со оо оо

Кместям

10

W

0,16

0,16

13,22,819,4б,вВиэкм устойчивость, 7,2Х

акладок имеют разрыв у ,проюйов

11,82,7и,в6,0Всдостаточная устойчивость,

Г меток раарупены кромки ласточкииа хвоста в мате риала мток

вдлагвсмм по фкг, I

То се

« . .

0,581,00,16.

0,601,00,16

0,901,00,16

0,931,00,16

О,в0,60,6

0,80,70,16

0,82,00,16

0,82,10,16

0,81,00,07

0,81,0-0,08

0.81,00,30

Продолжение таблицы