Щеткодержатель для электрических машин Советский патент 1976 года по МПК H01R39/38 

(54) ЩЕТКОЛЕРЖАТЕПЪ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН и в известной мере уменьшает тангенциальные ксяебания щетки. Но, как известно, на щетку со стороны коллектора действует возмущающая сшга, обусловленная неровным профилем коллектора, его эксцентриситетом и эллиптичностью. Эта сила возрастает с повышением скорости вращения коллектора. Под действием ее щетка подвергается радиальным перемещениям (толчкам) н стремится отойти от поверхности коллектсра. Сообщаемое при этом щетке радиальное ускорение при больших скоростях вращения коллектора становится значительным и превышает ускорение перемещения щетки (без соприкосновения с коллектором) под действием нажим ной пружины, прижимающей щетку к коллектору. В результате этого происходит отрыв ще ки от коллектора, что приводит к усилению и крения, а нередко и к возникновению кругового огня и преждевременному выходу на строя всего узла токосъема. Известный щеткодержатель не обеспечивает стабильности контакта между щеткой и коллектором при радиальных колебаниях щет ки, вызываемых как внешними, так и внутренними причинами. Цель изобретения - повышение устойчи вости (стабильности) контакта между щетко и коллектором в условиях вибрации. Поставленная цель достигается тем, что поверхность щетки, на которую опирается нажимной элемент, прижимающий щетку к стенке обоймы щеткодержателя, имеет скос, а пружина этого нажимного элемента имеет жесткость значительно большую, чем пружина нажимного рычага, прижимающего щетжу к коллектору. На чертеже изображен предлагаемый щет кодержатель, разрез. Шеткодержатель имеет щетку 1 со скошенной поверхностью 2, щеткодержатель с обоймой 3, пружину 4, нажимной элемент 5, коллектор 6. Щетка 1 прижимается к коллект у 6 усштаем Р нажимного рычага с пружиной ( на чертеже не показан), а к стенке обоймы щеткодержателя 3 - нажимным элементом 5 с пружиной 4. Нажимной элемент 5 при помощи пружины 4 давит на наклонную (скошенную) поверхность щетки 2 с силой У Эта сила имеет две составляющие -тангенцкапьную 3 прижимающую щетку к стенке обоймы щеткодержателя, и радиальную 7 направленную в сторону коллектора, т.е. совпадающую но направлению с силой Р нажимной пружины, прижимающей щетку к коллектору. При работе машины (вращении коллектора), особенно в условиях вибрации, на щетку, кроме указанных выше сил, де& гвует сила со стороны коппектора которая стремите оторвать щетку от коллект1:фа. Под действиеем этой силы (толчка) щетка перемещается вверх (в направлении от коллектефа) и благодаря скошенной ее поверхностйа передвигает нажимной элемент 5 в такгешшшшаом налравлениЕ, усшше (а значит и сипа Р) нажимной пружины, ирижвпмающей щетжу к коллектору с силой PS изменяется не шчителиэ о, так как для нормальной работаг щеточно-коллекторного узла как известное необходимо, чтобы но мере йзнсюа шеткн это усияие изменялось незначительно, т.е. нажимная пружина с небопылой жесгЕ костью. Усилие же иружины 4 увеличивается значитеш о, так как эта щуужина имеет большую -жесткость, в сравненья с нажимной пружиной, создающей силу Р. В результате этого увеличивается сила, действующая на скошенную поверхность щетки 2 и, сяедовательш 5 увеличиваются ее составляющие У+ т.е. пояышются дополнительные силы прижимающие щетку к KomieKTSJpy и к стенке обоймы щеткодержателя, преня-готвующие отрыву щеткк от коллектора. Угол скоса ио отношеншо к вертикальной оси выбирается , чтобы выполнялось следующее неравенство: frp. где k - угол cKsxias - коэффшшент тренЕ-з о стенку щеткодержателя. При этом условкй првражевгае сшгы У всегда будет больше приращения свшы трения щетки о стенку обойкм щетеодержателя, следовательно щетка будет перемещаться вверх на меньшее расстояние, а вниз будет двигаться более ускоренно, чем в известном щеткодержателе. Скос рекомендуется ьыдоганять не по всей высоте щетки, а только в части, где ояа не изнашивается от трения а коллектор, чтобы исключить уваличедше плотности тока под щеткой по мере еэ износа. Формула изобретения Шеткодержатель дня эйек1рЕЧбС;ки : машин, содержащий обо8му со щеткой, важимной рычаг с пружвиой для дрижат5 гя щетки к коллектору и нажимной элемент, например ролик, с пружиной ятя прижатая щетки к одной из стенок слоимы, о т л и ч а ю-

щ и и с я тем, что, с цепью повышения устойчивости контакта между шеткай и коллектором в условиях вибрации, поверхность шетки, на которую опирается нажимной элемент, вьгаопнеэаа со скосом, при этом пружина вщкимного элемента имеет жесткость большую, чем тхрутвзавл нажимного рычага.

Источники ивфс мапии, иринучые во внимание при экспертизе:

1. Лившиц П. С. Шетки для электрических машин, М.. 1961,

2,Патент Франции № 2О39545, кл. HO1R 39/00, 1971,

3.Патент ФРГ № 1488671, 21 {. 65, 1979 (прототип).