Щеточный узел Советский патент 1981 года по МПК H01R39/42 

Изобретение относится к электротехнике и касается узлов токосъема: коллекторных электрических машин, снабженных устройством для отключения машин при предельно допустимом износе щеток. Известны щеточные узлы электриче кой машины с подъемом щеток при достижении их предельного износа, в которых щеточный узел снабжен конусообразным стержнем из изоляционног материала, жестко связанным со щеткой по iepe ее износа. Со стержнем контактирует подпружиненный шток, связанный с выключателем Однако конструктивная связь щетки и стержня приводит к тому, что вибрация щетки передается стержню, радиальная вибрадия трансформируется в тангенциальную вибрацию стержн и щетки. Это снижает надежность эле рического контакта отключающего уст ройства, затрудняет точность регули ровки момента срабатывания. Также известен щеточный узел зле рической машины, в котором нажимная пружина жестко связана с подвижным, стержнем, контактирукяцая со штоком ось стержня выполнена параллельной щетке и перпендикулярной к оси ютока, а один из контактов концевого выключателя выполнен в виде шайбы, закрепленной в корпусе в отверстии которой размещен подвижный стер жень 21. Концевой клключатель является элементом, понижающим надежность работы щеточного узла, так как npif вибрационных и других перегрузках возможны ложные срабатывания. Точность его срабатывания определяется регулировкой при сборке узла. Кроме того, сохранение механического контакта щетки с коллектором приводит к ложным срабатываниям и дополнительному износу (сколам) щетки в ходе остановки и после остановки машины, что особенно важно для навшн в ге:нераторном режиме. Дополнительный износ щетки и сколы приводят к попаданию угольной пш1и в электромашину, снижение ее электроизоляционных характеристик, засорению подшипников, т.е. снижают надежность работы .машины. Наиболее близким к предлагаемому является щеточный узел электрической машины, в котором производн;хся подъем щеток при достижении предельного износа. Щеточный узел содержит корпус

щеткодержателя с.расположенной в нем щеткой с отверстием на боковой поверхности, соединенную с токоподводом нажимную пружину, и устройство подъема щетки с пружиной и фиксатором, размещенным в пазу корпуса щеткодержателя. Один конец пружины устройства подъема жестко связан с фиксатором, а второй закреплен на противоположном конце корпуса щеткодержателя так, что направление усилия пружины и ось щетки составляют острый угол. Паз в корпусе щеткодержателя выполнен Г-образным, вертикальная сторона которого направлена, встречно направлению перемещения щетки в процессе износа ГЗ.

Основным недостатком приведенной конструкции -является ненадежность отключения щетки, которая обусловлена применением одной пружины для фиксации элемента подъема и подъема щетки.

При этом значительное усилие прижима щетки к боковой поверхности щеткодержателя вызывает замедленный ее 25 подъем-, что приводит к искрению. Большое усилие бокового прижима может привести также к переносу щетки в щеткодержателе и ее заклиниванию.

Кроме того, в известной конструк- чл ции замена изношенной щетки вызывает определенные трудности, так как требует освобождения всего щеточного узла, а зачастую и полной разборки машины.Цель изобретения - повышение наежности механического и электрического отключения щетки при достижении ее предельно допустимого износа.

Указанная цель достигается тем, что в щеточном узле электрической 40 машины с подъемом щеток при достижении их предельного износа, содержащем корпус щеткодержателя, щетку с отверстием на боковой поверхности, соединенную с токоподводом, нажимную 45 пружину и устройство подъема щетки с пружиной и фиксатором, устройство подъема щеткиt снабжено обоймой щеткодержателя, которая размещена в корпусе, подпружинена пружиной устрой- JQ ства подъема щетки и выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса, при этом пружина устройства подъема щетки расположена между корпусом и обоймой щеткодержателя и ее - усилие направлено вдоль оси щетки, а фиксатор расположен частью своей длины в корпусе, а частью - в подвижной обойме щеткодержателя с возможностью перемещения в отверстие щетки после остижения ею предельного износа, 60 снабжен дополнительной пружиной для поджатия фиксатора к боковой поверхности щетки, причем длина части фиксатора, расположенная в корпусе, меньше длины части фиксатора, размещенной

в отверстии щеток после достижения е предельного износа.

На чертеже изображен щеточный узе разрез,

В корпусе 1 щеткодержателя установлена подвижная щетка 2 с токоведущим проводом 3. Щетка прижимается к коллектору нажимной пружиной 4. Подвижная обойма 5 щеткодержателя подпружинена пружиной 6 устройства подъема щетки. В боковой поверхности щетки выполнено отверстие 7 под фиксатор 8, прижимаемый к боковой поверхности щетки пружиной 9. Фиксатор 8 размещен частью своей длины в корпусе 1, а частью в обойме 5. По мере износа щетки 2, она под действием пружины 4 опускается. При определенном износе дН щетки фиксатор 8 под действием пружины 9 входит в отверстие 7. Фиксатор выполнен таким образом, что при вхождении его в отверстие щетки, его хвостовая часть целиком входит в обойму щеткодержателя. Под действием пружины 6 обойма щеткодержателя вместе со щеткой поднимается вверх, т.е. происходит- механический разрыв контакта щетки с коллектором, при этом электрическая цепь оказывается разорванной.

Преимуществом предложенной конструкции является уменьшение усилия прижатия щетки к боковой поверхности обоймы.

Во время работы это обеспечивает лекость скольжения щетки в обойме, а после того, как фиксатор-войдет в отверстие щетки, пружина поджатия фиксатора разжимается, ее усилие уменьшается и под действием пружины 6 подъем щетки происходит очень/быстро.

Это повышает надежность механического, а следовательно, и электрического отключения щетки, исключает искрение во время подъема щетки.

Кроме того, описанная конструкция значительно облегчает замену изношенной щетки.

Формула изобретения ,

Щеточный узел электрической машины с подъемом щеток при достижении их предельного износа, содержащий корпус щеткодержателя, щетку с отверстием на боковой поверхности, соединенную с токоподводом, нажимную пружину и устройство подъема щетки с пружиной и фиксатором, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения надежности отключения щетки при достижении предельного износа, устройство подъема щетки снабжено обоймой щеткодержателя, которая размещена в корпусе, подпружинена пружиной устройства подъема щетки и выполнена с возможностью перемещения относительно

корпуса, при этом пружина устройства подъема щетки расположена между кор-1 пусом и обоймой щеткодержателя и ее усилие направлено вдоль оси щетки, а фиксатор расположен частью своей длины в корпусе, а частью - в подвижной обойме щеткодержателя с возможностью перемещения в отверстие щетки после достижения ею предельного износа, снабжен дополнительной пружиной для поджатия фиксатора к боковой поверхности щетки, причем длина

части фиксатора, расположенная в корпусе, меньше длины части фиксатора, , размещаемой в отверстии щетки после достижения ею предельного износа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Германии №741.641, кл. 21 d7/04, 1944.

2.Авторское свидетельство СССР № 552660, кл. Н 01 R 39/58, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 606178, кл. Н 01 R 39/42, 18.04.79.