Устройство для контроля усилий пружин в щеточном узле электрических машин постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК H01R39/58 

Изобретение относится к электрическим машинам постоянного тока и может быть использовано для контроля и регулирования усилий пружин в щеткодержателях на заводах-изготовителях и ремонтных предприятиях.

Известны устройства для измерения давлений щетки на коллектор электрических машин, содержащие электроизмерительный прибор, датчики давления в виде упругого чувствительного силоизмеритель- ного элемента с обмотками возбуждения и измерительной, расположенный в корпусе металлический шар, взаимодействующий с датчиком, щетку, щеткодержатель и источники синусоидального напряжения, два разделительных конденсатора и контурный конденсатор, образующий совместно с включенными последовательно встречно измерительными обмотками чувствительного и компенсационного силоизмерительных

элементов и первичной обмоткой первого разделительного резонансный контур и т.д. С целью повышения точности и чувствительности измерения чувствительный и компенсационный силоизмерительные элементы и магнитопроводы разделительных трансформаторов выполнены из магнитомягкого феррита.

Известен способ для контроля усилий пружин в щеткодержателе, согласно которому к нажимному элементу подсоединяют датчик и снимают в него сигнал, пропорциональный усилию. С целью повышения точности и получения возможности регулировки усилия пружин в щеткодержателе нажимной элемент последовательно отклоняют от номинального положения в проти- воположные стороны с усилием, изменяющимся на 20-50% от расчетного значения упругой составляющей в номинальном положении механизма, измеряют

W

чэ

KD 00

усилия по возвращении нажимного элемента в это положение с замедлением 0,2-0,01 мм/с, сравнивают их действительные значения с номинальными усилиями соответствующих ветвей гистерезисной петли упругой характеристики щеткодержателя, определяют полусумму этих значений как упругую составляющую, а их полуразность - как фрикционную составляющую указанной упругой характеристики, и принимают эти величины за действительные значения указанных составляющих.

Недостатками устройств являются сложность конструкции, необходимость каждый раз для измерения нажатия щетки на коллектор вытаскивать рабочие щетки и устанавливать щетки с датчиком, что не совсем технологично на позиции ремонта и снижает производительность труда.

Известно устройство для контроля нажатия пружин в щеткодержателях - это ручной динамометр, который в основном применяется в технологическом процессе ремонта щеткодержателей.

Устройство характеризуется недостаточной точностью регулировки усилия пружин и опасностью повреждения пальцев рук, так как не исключается возможность срыва динамометра с пружин щеткодержателя.

Цель изобретения - повышение безопасности и технологичности при ремонте.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля усилий пружин в щеточном узле электрических машин постоянного тока, содержащем основание, изме- рительный элемент , соединенный с регистрирующим прибором, выполнено окно, ширина которого превышает тангенциальный размер щеток, а длина - аксиальный размер пакета щеток в обоймах щеткодержателей. Устройство снабжено Г-образным упором и Г-образным зажимом, закрепленными на основании с противоположных сторон окна по его ширине упругими пластинами, закрепленными одним концом на основании со стороны Г-образного зажима таким образом, что свободные концы каждой пластины выступают над окном, причем количество пластин равно числу щеток, на выступающую часть каждой пластины в месте наибольшей стрелы прогиба установлен измерительный элемент.

Предлагаемое устройство позволяет, во-первых, производить контроль усилий всех пружин в щеткодержателе одновременно, во-вторых, исключаются опасные условия работы слесаря, так как щеткодержатель устанавливается на основании устройства, закрепляется одним винтом, и усилие пружин проверяется автоматически.

На чертеже представлена конструкция устройства.

Устройство содержит основание 1, в котором выполнено окно 2, ширина которого превышает тангенциальный размер щеток, а длина - аксиальный размер пакета щеток в обоймах щеткодержателей. Устройство

снабжено Г-образным упором 3 и Г-образным зажимом 4, закрепленными на основании 1 с противоположных сторон окна 2 по его ширине упругими пластинами 5, закрепленными одним концом на основании 1 со

стороны Г-образного зажима 4 таким образом, что свободные концы каждой пластины 5 выступают над окном 2, причем количество пластин равно числу щеток, на выступающую часть каждой пластины 5 в месте

наибольшей стрелы прогиба установлен измерительный элемент 6. Пластины 5 прижаты к основанию 1 накладкой 7 и затянуты, например, болтовым соединением. В основании 1 имеется канал 8 для проводов, который заканчивается разъемом 9.

Устройство работает следующим образом.

Щеткодержатель, подлежащий контролю и регулировке усилия пружин, с предварительно зафиксированными щетками в гнездах щеткодержателе устанавливается на основание 1 так, нтобы его край, где находятся щетки, уперся в Г-образный упор 3, фиксирующий вертикальные и продольные

перемещения. С помощью Г-образного зажима 4 фиксируется противоположная сторона щеткодержателя. После этого убираются фиксаторы щеток в гнездах и щетки начинают нажимать под действием

пружин-на упругие пластины 5 с измерительными элементами 6, вторые концы которых закреплены. Пластины 5 с измерительными элементами 6 деформируются и сигналы от них по соединительным

проводам подходят к разъему 9, от которого линия связи идет к измерительному мосту, усилителю и прибору (например, в качестве измерительного блока может быть использован серийный прибор ИДЦ-1 - измеритель деформации цифровой, имеющий десять каналов измерения).

Годовая экономия от внедрения устройства для контроля усилий пружин в щетко- держателях локомотивов складывается из экономии от сокращения затрат времени на настройку нажатия пружин (Эп) и экономии от увеличения годовой наработки локомотива (Эн)

Эг Эп + Эн-(Сэ +Сам +Стс),

где С - увеличение затрат на электроэнергию, потребляемую устройством;

Сам - сумма расходов на амортизацию устройства;

Стс расходы на текущее содержание устройства.

Экономия от сокращения затрат времени на настройку нажатия пружин определяется

Эп Зп At -Мщ.

где Зп - часовая тарифная ставка слесаря- сборщика электрических аппаратов;

At - сокращение времени на настройку нажатия пружин щеткодержателей, At «0,4 ч;

Мщ - количество щеткодержателей, ремонтируемых в год.

Экономия от увеличения годовой наработки локомотивов

Эн tr Л Тг N3,

где tr - расходная ставка на 1 ч работы локомотива;

Я - относительное увеличение годовой наработки, ,4%;

Тг - годовая наработка локомотива;

N3 - количество локомотивов, находящихся в эксплуатации.

Формула изобретения Устройство для контроля усилий пружин в щеточном узле электрических машин постоянного тока, содержащее основание, измерительный элемент, соединенный с регистрирующим прибором, отличающее- с я тем, что, с целью повышения безопасности и технологичности при ремонте, в основании выполнено окно, ширина которого превышает тангенциальный размер щеток, а длина - аксиальный размер пакета щеток в обоймах щеткодержателей, оно снабжено Г-образными упором и зажимом, закрепленными на основании с противоположных сторон окна по его ширине, упругими пластинами, закрепленными одним концом на основании со стороны Г-образного зажима так, что свободные концы каждой пластины выступают над окном, причем количество пластин равно числу щеток, на выступающую часть каждой пластины в месте наибольшей стрелы прогиба установлен измерительный элемент.

Использование: установка необходимого значения усилия пружины в щеточном узле машин постоянного тока. Сущность изобретения; устройство содержит основание, измерительный элемент, который соединен с регистрирующим прибором. В основании выполнено окно, размеры которого равны размерам пакета щеток. На основании с противоположных сторон закреплены Г-образный зажим и Г-образ- ный упор. Упругие пружины закреплены одним концом на основании со стороны Г-образного зажима. Свободный конец упругих пружин выступает над окном. В местах наибольшей стрелы прогиба пружин установлен измерительный элемент 1 ил