Токосъемное устройство Советский патент 1974 года по МПК H01R39/28 

1

Изобретение относится к токосъемным устройствам для электрических машин, в которых роль токосъемного элемента выполняют насыпные тела вращения, изготовленные из электроугольных материалов.

Известны конструкции токосъемных устройств, содержащие коллектор, секционный щеткодержатель с насыпной щеткой, состоящей из роликов или шариков. Однако эти конструкции характеризуются тем, что хаотически размещенные в обойме щарики или ролики, попадая своей выпуклой поверхностью в межламельный промежуток, испытывают значительной силы удар, что приводит не только к искрению в контакте, но и к разрушению этих элементов.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Для этого щеткодержатель выполнен в виде набора трубок, в поперечном сечении каждой из которых, проходящем через ось ролика, размещен один ролик, причем ось его ориентирована по касательной к окружности коллектора. Отношение размера трубки в направлении оси вращения коллектора к диаметру ролика находится в пределах 1,1 -1,9.

Такая конструкция предотвращает износ роликов, непосредственно не контактирующих с вращающимися частями, искрение в контакте и разрушение роликов, что дает возможность

применить устройство в коллекторных электрических машинах.

На фиг. 1 изображено токосьемное устройство с насыпной роликовой щеткой, в разрезе; на фиг. 2 - вид устройства сверху; на фиг. 3 - элементарная ячейка с роликами, в разрезе; на фиг. 4 - диаграмма механических усилий, действующих на ролик.

Над токосъемным кольцом или коллектором

1 электрической машины устанавливают с определенным зазором щеткодержатель 2 насыпной щетки, представляющий собою некоторое количество металлических трубок 3 .прямоугольного (или квадратного) поперечного

сечения, соединенных между собой любым известным способом, обеспечивающим надежный электрический и механически контакт между ними. Внутрь каждой элементарной трубк 3 закладывают (засыпают) определенное количество роликов 4, размеры которых соответствуют поперечному сечен ио трубки, а ось ролика ориентирована по касательной к окружности коллектора (см. фиг. 2).

В каждой элементарной трубке на столб роликов воздействует нажимная пружина 5.

Ток к роликам 4 передается через их непосредственный контакт со стенками трубок щеткодержателя 2, который в свою очередь

связан с токоведущей траверсой электрической машины. Под действием усилия Р (см. фиг. 4) нажимной пружины 5 ролики 4 расклиниваются между собой и стенками трубки и под действием усилий Prop прижимаются к стенкам трубки 3.

Соотношение размера в направлении оси вращения коллектора и диаметра ролика подбирают так, чтобы, с одной стороны, расклинивающее усилие Prop было достаточным, чтобы обеспечить необходимый контакт роликов со стенками щеткодержателя (при наименьших соотношениях их), а с другой стороны, по мере износа роликов, последние перемещались бы в направлении к коллектору под действием силы Рверт (при наибольших соотношениях), при этом длину ролика выбирают так, чтобы исключить разворот роликов внутри трубки при их укладке, т. е. не допустить совпадения оси ролика с осью коллектора (кольца). Поэтому отношение размера трубки в направлении оси вращения коллектора к диаметру ролика берут в пределах 1,1-1,9.

Расклинивание роликов внутри трубки и ориентировка устраняет и предотвращает удары их, так как ролики уже не могут «провалиг-аться в межламельный промежуток (естественно, если длина их будет больше ширины межламельного промежутка).

Тем самым достигается равномерное скольжение щетки по поверхности коллектора без

искрения в контакте и разрушения контактных элементов. Применение в устройстве других насыпных элементов, например шариков, кубов или тел неправильной формы не допустимо, поскольку в одном случае не обеспечивается создание необходимого расклинивающего усилия, в другом - не обеспечивается создание строго ориентированного взаимного расположения элементов внутри трубки, приводящего к искажению схемы передачи нажимных усилий контакта как щетки со щеткодержателем, так и щетки с контактной поверхностью коллектора.

Предмет изобретения

Токосъемное устройство для электрических машин, содержащее коллектор, секционный

щеткодержатель с насыпной щеткой, состоящей из роликов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности токосъема щеткодержатель выполнен в виде набора трубок, в поперечном сечении каждой из которых, проходящем через ось ролика, размещен один ролик, причем его ось ориентирована по касательной к окружности коллектора, а отношение размера трубки в направлении оси вращения коллектора к диаметру ролика находится в пределах 1,1-1,9.

tIztJ

ПЖЕЕГаШ

I Г± ГЦ LZl П

и Lp czj r-Z а i|i±inj ппсэ

Фиг

Фиг J