Щетка для электрических машин Советский патент 1991 года по МПК H01R39/18 

Изобретение относится к электротехнике и касается щеток для электрических машин, работающих в тяжелых условиях по коммутации, при значительном воздействии ударных и вибрационных нагрузок, при высоких плотностях тока в контакте, например тяговых двигателей локомотивов, троллейбусов, трамваев, метрополитена и большегрузных дизель-электрических эвто- самосвалов.

Целью изобретения является улучшение коммутации, снижение износа и потерь на трение за счет повышения устойчивости закрепления накладки и равномерного распределения давления на элементарные разрезные масти щетки.

На фиг.1 изображена предлагаемая щетка, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - вариант исполнения щетки с перемычкой между прямоугольником и кругом в сечении накладки; на фиг.4 - то же с двумя кругами в сечении накладки, без перемычек; на фиг.5 - то же с двумя кругами в сечении накладки с перемычками.

Щетка 1 состоит из разрезных по тангенциальному размеру b элементарных частей 2, 3, 4. Токоведущие провода 5 закреплены в элементарных частях 2, 3. 4 при помощи конопатки 6. В верхней нерабочей части щетки 1 выполнены отверстия, в которых размещена резиновая накладка, верхняя часть которой в сечении выполнена прямоугольной формы 7, а нижняя - в форме

К

VI

N4 4

усеченного круга 8 и посредством выступа соединена с верхней частью. Нижняя часть накладки выступом 8 закреплена запрессовкой в отверстиях элементарных частей 2, 3, 4 щетки. Отверстия внутри боковых раз- резнш элементарных частей 2 и 4 со сторо- ш нвбвгавэдего в и сбегающего 10 краев щетки звдюямены гяухимй. Толщина b стен- ив И, @8р зевзго е® глухмм отверстием и плоскостью, п{5©хвдзщей по боковой повер- яноети 12 через избегающий f или сбега- «шрй 10 край вртки, н Т8ете п$ив ьный $83$вв|) а$9т«й t связаны соотношением ttt 4-20.

Ствмюв t f препятствуют перемещению «а&йфщкм в тангенциальном направлена, повышают устойчивость закрепления «вкладки и позволяют за счет этого равномерно распределить давление на элементарные части 2,3,4 щетки 1.

На фиг.З, 5 показаны конструкции щетки с накладкой, в сечении которой прямоугольник соединен с выступом перемычкой. Это позволяет еще более повысить устойчивость крепления накладки и существенно улучшить виброустойчивость щетки в аксиальном маправлении. Г1редставленные на фиг.4, 5 конструкции накладки с сечением, состоящим из прямоугольника и двух выступов, целесообразно использовать в щетках со значительными аксиальными размерами. При этом существенно повышается стабильность давления на щетку, улучшаются ее эксплуатационные свойства.

При соотношениях тангенциального размера щетки и толщины стенки, выходящих за предлагаемые пределы, ухудшается работа щетш. При соотношениях b:t ниже предлагаемого предела происходит опрокидывание накладки, нарушается равномерность передачи давления на щетку, ухудша- тюся амортизирующие свойства накладки, происходит ухудшение коммутации с увеличением износа щеток, возрастает коэффициент трения.

При соотношениях b:t выше предлагаемого предела значительно возрастают напряжения в материале стенки, что приводит к разрушению стенки и к зависанию щетки в объеме щеткодержателя с ухудшением работы щеточно-коллекторного узла.

Формула изобретения

Щетка для электрических машин, состоящая из разрезных по тангенциальному размеру элементарных частей, в которых закреплены токоведущие проводе и выполнены отверстия в верхней нерабочей части щетки, резиновой накладки, верхняя часть которой в сечении выполнена прямоугольной формы, а нижняя - в форме по крайней мере одного усечен«ого круга и посредством выступа соединена с верхней честью накладки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения коммутации, снижения износа и потерь на трение за счет повышения устойчивости закрепления накяадки и равномерного распределения давления на элементарные разрезные части, отверстия внутри боковых разрезных элементарных частей щетки со стороны набегающего и сбегающего краев выполнены глухими, причем толщина стенки b между дном глухого отверстия и боковой поверхностью щетки и тангенциальный размер щетки t связаны следующим соотношением:

b:t (1:4)-(1:20).

Ф

ч

т

Фие. 7

-6 5

Фиг.

I v..

fwt

Фиг 5

I

Ј

rtmt

«HM

Фиг. 4

Фиг. 5