Щетка для электрических машин Советский патент 1981 года по МПК H01R39/22 

(54) ЩЕТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изобретение относится к электротехнике и касается щеток для электрических машин, характеризующихся особой напряженностью работы узла токосъема по условиям вибрации, токовых нагрузок и т.п. Одна из отличительных особенностей в работе таких машин состоит в весьма интенсивном износе щеток и коллектора Это явление приобретает наиболее выраженный вид по мере увеличения плотности тока в щетках. При повьшеннык плотностях тока, как правило,отмечается ухудшение коммутации, возникновение интенсивного искрения, повреждение рабочей поверхности коллектора в виде так называемой затяжки яежламельного пространства, что в конечном итоге приводит к преждевременному выходу электрических машин из строя, частым ремонтам и т.д. С повышением надежности работы узла токосъема электрических маши, необходимо создание наиболее облегченных условий токосъема в скользящем контакте как с точки зрения коммутационной напряженности, так и виброустойчивости. Известны щетки для электрических машин с отличающимися физико-механическими характеристиками и размещение их в машине с учетом полярных особенностей, т.е. щетки из одного материала, (одной марки) устанавливаются в .щеткодержатели положительной полярг ности, а щетки другой марки - в щеткодержатели отрицательной полярности l. Практика использования данного изобретения показала, что при определенном сочетании х:арактеристик щеток удается обеспечить условия токосъема в целом на машине. Известна щетка для электрических машин, содержащая основную часть и накладки по всей длине щетки, размещенные со стороны сбегающего и на-, бегающего краев C2l. Наряду с определенными положительными эффектами, полученными при практической реализации указанных решений, последние не лишены и ряда недостатков, снижающих их полезность. В частности, размещение щеток различных марок в щеткодержателях различ ной полярности создают известные неудобства для обслуживающего персонала, так как щетки этих двух марок не взаимосвязаны. Кроме того, калздая мар ка щеток должна работать строго в определенной полярности; изменение полярности (что является обычным для эксплуатации) приводит к резкому ухудшению работы мащины в целом. Что касается щеток с накладками, то они не получили широкого распространения по причине технологической слояшости их изготовления, а также в результате нёдостатдчной надежности в работе, обусловленной частыми поломками накладок и т.п. Целью изобретения является улучшение коммутирующих свойств и .износостойкости при эксплуатации щеток с повьш1еиной плотностью тока. Поставленная цель достигается тем, что основ|1ая часть щетки и накладки изготовлена из пресс-порошка одного состава, причем микротвердость накладок в 1,2-3 раза выше микротвердости основной части. На чертеже представлена предлагаемая щетка. Как видно, тело щетки неоднородно по своему составу и имеет несколько зон, механические характеристики кото рых имеют определенные различия. Так внешние слои (накладки) 1 составляют из порошка такого состава, чтобы обес печить в процессе технологической переработ1си микротвердость готового материала порядка,например 100 кгс/мм а внутренние слои 2 - пресс-порошка того же состава, но с меньшей микротвердостью в готовом материале, напр1|мер 60 кгс/мм . Исследования, проведенные со щётками такой конструкции, показали, что требуемые эксплуатационные харак теристики удается получить при определенном соотношении микротвердости входящих в щетки слоев (накладо . Например, для щеток, предназначенных для работы на тяговых двигате24лях электроподвижного состава, это соотношение должно быть 1,2-3,0. Предлагаемые щетки были испытаны на специальной модел}1рующей установке при плотности тока 20 А/см, т.е. в 1,5-2,5 раза, превышающей значения, установленные стандартом. Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице. Как видно из приведенных данных, использование предлагаемых щеток, позволит существенно повысить износоустойчивость щеток и улучшить их коммутацию. Формула изобретения Щетка для электрических машин, содержащая основную часть и накладки по всей длине щетки, размещенные со стороны сбегающего и набегающего краев, отличающаяся тем, что, с целью улучшения коммутирующих свойств .и износостойкости при эксплуатации щеток с повьшгенной плотностью тока, основная часть щетки и накладки изготовлена из пресс-порошка одного состава, причем микротвердость накладок в 1,2-3 раза вьш1е микротвердости основной части. Источнники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 534818, кл. Н 01 R 39/04, 1976. . 2. Патент Франции № 2339263, кл. Н 01 R 39/20, 1977.

ГПТГг