Щеткодержатель Советский патент 1991 года по МПК H01R39/40 

щий рулонную пружину 3 на опорной пластине 7, узел фиксации нажимного механизма в виде выступа 9 на пластине и оси 4 на корпусе и элемент 6 смещения, выполненный на части опорной пластины со стороны свободного

1649618 .4

конца и наклоненный от плоскости пластины в сторону рулонной пружины, угол наклона элемента смещения определен выражением, приведенным

в описании изобретения. 2 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению, и может быть использовано в электрических машинах со скользящим контактом. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности щеткодержателя путем обеспечения более равномерного нажатия на щетку. Для этого в щеткодержателе, содержащем корпус 1, в котором размещена щетка 2, нажимной механизм, включаюW о Ј О 0 ОС 12 Фиг.1

Изобретение относится к электро- машиностроению, в частности к щеткодержателям электрических машин со скользящим контактом.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности

На фиг. 1 показан щеткодержатель в рабочем положении, продольный разрезJ на фиг. 2 - вид А на фиг.1. Щеткодержатель содержит корпус 1,, в котором размещена щетка 2, нажимной механизм щетки, включающий рулонную пружину 3, взаимодействующую со щеткой, элемент фиксации, например, в виде оси 4, расположенной в отверстиях направляющих щек 5 корпуса, и элемент 6 смещения пружины 3, Рулонная пружина 3 закреплена на опорной пластине 7. Пластина 7 вставлена одним своим концом в направляющие (например, щеки 5 и пазы 8) корпуса 1 и снабжена выступом 9 для взаимодействия с элементом фиксации (осью 4) нажимного механизма. Элемент 6 смещения пружины 3 выполнен на части опорной пластины 7 со стороны ее свободного конца за счет наклона этой части от плоскости пластины 7 в сторону рулонной пружины 3 и мо- жет быть выполнен в виде самостоятельной пластины, закрепленной на опорной пластине под углом к ней, или за одно целое с опорной пластиной (фиг.1). При этом элемент 6 смещения выполнен на пластине между ее свободным концом и выступом 9, а угол оЈ наклона элемента смещения определен по зависимости

tf

расы

с -4 (h + r)g + с - г2 - г (h + г) (h + г) + с 2

ч

наибольшее расстояние от

поверхности элемента смещения со стороны рулонной пружины до продольной оси щетки Ъ. - величина ресурса щеткиг

г - начальный наружный радиус

рулонной пружины; К - эмпирический коэффициент, значение которого находится в интервале 1,05-1,15. На фиг. 1 обозначены: 10 - защитный козырек для предохранения деформации пружины при обслуживании устройства 11 - ловитель для фиксации опорной пластины при обслуживании устройства8, 12 - язычок для исключения касания нажимным механизмом коллектора при обслуживании.

Значение расчетного угла , Наклона элемента смещения от плоскости пластины 7 определено из рассмотрения треугольников abk и mbn на фиг.1 и зависимостей:

40

7, (Ku) 1

tg(

расм,|

(2)

45

находя хиз (1) и (2) и приравнивая оба значения, а затем умножая на 81п(Урасц , производя замену переменной, решая квадратное уравнение и - вновь возвращаясь к прежней переменной, получаем указанное выше

50 расц.

Значение эмпирического коэффициента К 1,05-1,15 получено в процессе исследования устройства в динамике.

При работе устройства щетка 2 контактирует с коллектором (не показан) , будучи прижатой к нему рулонной пружиной 3, которая благодаря элементу 6 смещения (наклоненному в

55

пределах) указанного соотношения под углом к опорной пластине 7) во всем ресурсе работы щетки опирается на ее центр, что уменьшает тангенциальные усилия на щетку, повышая эксплуатационную надежность устройства.

При угле наклона элемента смещения, меньшем нижнего предела, определяемого- эмпирическим коэффициентом К, т.е. при ( с 1,05ltfpQC4 не обес- печивается центральное положение пружины на продольной оси щетки в конце ее ресурса, что снижает эксплуатационную надежность устройства в рабочем диапазоне ресурса щетки.

При увеличении значения угла выше верхнего предела коэффициента К, т.е. при (X 1,15tfpQCu происходит то же, но при начальном состоянии неизношенной щетки, что также снижает эксплуатационную надежность устройства.

Удержание опорной пластины 7 в отведенном (нерабочем) положении достигается следующим образом.

При высвобождении выступа 9 опорной пластины из зацепления с осью 4 узла фиксации опорная пластина под действием силы противодействия щетки 2 на рулонную пружину 3 или усилия, прикладываемого оператором, начинает скользить между направляющими щеками 5 корпуса щеткодержателя, При прохождении ловителем 11 оси 4 узла фиксации ловитель входит с ней в зацепление и удерживает нажимной механизм от выброса.Для снятия опорной пластины 7 ее необходимо вывести из зацепления с узлом фиксации, вынуть щетку 2, извлечь из щеткодержателя .

/

«Ј

(LOS.b arcsin t.:/

(h +r)z- +с

где с - наибольшее расстояние от

поверхности элемента смещения со стороны рулонной пружины до продольной оси

В рабочем положении по мере износа щетки 2 рулонная пружина 3 опускается, сворачиваясь и увеличиваясь в диаметре, но за счет наклона элемента 6 смещения на оптимальный угол место ее нажатия на центр щетки остается практически без изменения, сохраняя это положение до

полного износа щетки.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает большей эксплуатационной надежностью за счет равномерного

5 нажатия на щетку по ее центру и уменьшения тангенциальных усилий во всем рабочем диапазоне устройства.

Формула изобретения 0

Щеткодержатель, содержащий кор- пус, в котором размещена щетка, нажимной механизм щетки с рулонной пружиной, взаимодействиющий со щет- ,

5 кой и закрепленной на опорной пластине, которая вставлена одним своим концом в направляющие корпуса и снабжена выступом для взаимодействия с элементом фиксации нажимного

0 механизма, расположенным на корпусе, и элемент смещения пружины нажимного механизма, выполненный на части опорной пластины со стороны ее свободного конца и наклоненный

5 от плоскости пластины в сторону рулонной пружины, отличаю щи й-- с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, элемент смещения расположен между сво0 бодным концом пластины и ее высту- этом угол оЈ наклона элемента смещения определен по зависимости

t.:

(h +r)z- +с

щетки;

h - величина ресурса щетки; г - начальный наружный радиус

рулонной пружины.