Щеткодержатель для электрических машин Советский патент 1981 года по МПК H01R39/40 

I

Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам со скользящим контактом, а именно к щеткодержателям этих машин, в которых ь качестве элемента, обеспечивающего на-. жатие на щетку, применяется рулонная пружина постоянного давления, и-может быть использовано во всех отрасjfHx промышленности, производящих и эксплуатирующих электрические машины.

Известны щеткодержатели, в- которых давление рулонной пружины передается либо непосредственно на ве-рхний, торец .щетки, либо через прокладки, выполняющие роль амортизаторов, изоляторов и т.д. /.

Основными констпуктив1шми элементами этого типа щеткодержателей являются корпус и нажимной механизм, состоящий ич рул(М1ной пружины постоянного давления, прикрепленной к опорной пластине, и элементов установки и фиксации опорной пластины в корпу-се в заданном положений. Конструкция

и схема взаимодействия всех переднеленных элементов определяют эксплуатационные характеристики как щеткодержателя (надежность работы, возможность выполнять профилактические операции при обслуживании электрической машины}, так и характеристики всей электрической машины.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является щетко10держатель для элект})ических машин, содержащий корпус с гнездом для размещения щетки, П-образную упругую опорную пластину, на одном плече которой закреплена рулонная пружина,

15 а на другом выполнен стопорящий элеме11Т I .

Суиюственным недостатком описанной конструкции щеткодержателя является то, что его амплитудно-частотные

20 характеристики (ЛЧХ, определяемые комплексом упругих свойств рулонной пружины, опорной пластины, щетки, корпуса и других элементов конструк-/ 3 ции, обеспечивают устойчивую работу скользящего контакта, т.е. непрерывность контакта щетка-коллектор, а следовательно, и устойчивую работу всей электрической мапганы лишь при определенных значениях вибрационных и ударных нагрузок. При изменении условий эксплуатации, наприме.р при резких изменениях характера вибрационных и ударных нагрузок, возможно нарушение устойчивости контакта щетка-коллектор (отрыв щетки от поверхности коллектора) из-за появления резонансных явлений в системе щетка-нажимной мёханизм-щеткодержатель, определяемых частотой собственных колебаний системы, т.е. ее АЧХ, и частотой йцешнихвозмущений. В результате нарушения устойчивости скользящего контакта возникает усиление искрения и, как следствие, под гар, повреждение коллектора и разрушение щеток. Этот процесс прогрессирует и приводит к выходу из строя коллектора, щеток и самой электричес кой машины. Цель изобретения - улучшение эксп луатационных характеристик, а именно создание надежной, простой, компактной и технологической конструкции щеткодержателя, которая обеспечивае возможность регулирования АЧХ щетко держателя в случае изменения услови эксплуатации электрической машины в составе агрегата или механизма. Указанная цель достигается тем, что щеткодержатель снабжен упорным элементом, взаимодействующим с дополнительно введенным опорным элементом, выполненным на уровне верхнего торца одной из стенок корпуса, на противоположной стенке которого установлен регулирующий элемент, в котором фиксируется стопорящий элемент. Упорный элемент опорной пластины вьтолнен в виде замкнутой петли с двумя симмет)ичными пазами на внешней стороне, сопряженными с опорным элементом, выполненным в виде двух полуосей. Регулирующий элемент выполнен в виде по крайней kepe двух перемычек смещенных друг относительно друга п высоте корпуса щеткодержателя. Регулирующий элемент выполнен в виде полого стакана с внутренней на резкой, который навинчен на верхнюю часть корпуса. На фиг. 1-4 представлены соответственно первый, второй, третий и четвертый варианты щеткодержателей для электрических машин различного назначения, общик вид; на фиг. 5-8 варианты нажимных механизмов; на фиг. 9-12 - вариан1Ъ1 корпусов щеткодержателей; на фиг. 13 - второй вариант щеткодержателя с нерабочим положением нажимного механизма, общий вид. Щеткодержатель состоит из корпуса 1 с гнездом 2 для размещения щетки 3, нажимйого механизма, который прижимает указанную щетку на поверхности коллектора 4 и элементов корпуса, обеспечивающих удержание нажимного механизма в корпусе. Нажимной механизм состоит из П-образной упругой опорной пластины 5 с прикрепленной к ней одним концом рулонной пружиной 6, упорного элемента 7, расположенного на одном из плеч опорной пластины на уровне верхнего торца корпуса, и поджимного элемента 8, расположенного на противоположном плече опорной пластины, через который осуществляется регулировка поджатия опорной пластины. Корпус имеет опорный элемент 9, в который упирается своим упорным элементом одно из плеч опорной пластины, обеспечивая тем самым подвешенное состояние конца опорной пластины с закрепленной на нем рулонной дружиной, и регулировочный элемент 10, предназначенный для изменения высоты фиксации противоположного плеЧа опорной пластины в корпусе, обеспечивая регулировку поджатия опорной пластины, т.е. изменение ее жесткости. На фиг. 6 изображен щеткодержатель у которого упорный элемент 7 выполнен в форме скобы замкнутого сечения, которая, помимо обеспечения упора опорной Пластины в опорный элемент 9 корпуса, предназначена для установки нажимного механизма в нерабочее положение, отведенное от щетки (фиг. 13). На скобе выполнены два паза 11, которые предназначены для того, чтобы можно было вынуть нажимной механизм из щеткодержателя, пропуская через нрх опорные элементы корпуса. Нажимной механизм удерживается в корпусе в рабочем положении .за счет упругих сил, возникающих в опорной пластине в результате того, что она одним своим плечом через упорный эле;мейт упирается в опорный элемент .корпуса и одновременно противоположным плечом через подошмной элемент СЕязана с регулировочным элементом корпуса, т.е. она находится в поджатом состоянии, при этом усилие,с которым опорная пластина упирается в корпус, превьшает усилие скручивания рулонной пружины.

Чтобы установить нажимной механи в корпусе в рабочее положение, оператор размещает на верхний торец щетки скрученную рулонную пружину, затем, преодолевая упругие силы рулонной, прзгжины (рулонная пружина раскручивается и оказывает давление на щетку), подает опорную пластину в направлении к поверхности коллектра до упора ее упорным элементом в опорный элемент корпуса. В таком положении между поджимным элементом опорной пластины и регулировочным элементом корпуса имеется зазор. Чтобы зафиксировать нажимной механи в корпусе, оператор, преодолевая упругие силы опорной пластинь, должен поджать ее, т.е. выбрать зазор и ввести в зацепление поджимной и регулировочный элементы. Для того, чтобы изменить упругие силы опорной пластины, а следовательно, и АЧХ щеткодержателя, оператор должен изменит величину поджатия опорной пластины путем перемещения уровня фиксации поджимного элемента вдоль оси к орпуса.

Фо рмула изобретения

1. Щеткодержатель для электрических мапшн, содержащий корпус с

гнездом для размещения щетки,П-образную упругую опорную пластину, на одном плече которой закреплена рулонная пружина, а на другом вьтолнен стопорящий элемент, отличающ и. и с я тем, что, с цепью улучшения эксплуатационных характеристик,. плечо с закрепленной на нем рулонной пружиной снабжено упорным элементом, взаимодействующим с дополнительно введенным опорным элементом, выполненным на уробне верхнего торца одной из стенок корпуса, на противоположной стенке которого установлен регулирующий элемент, в котором фикSсируется стопорящий элемент.

2. Щеткодержатель по п.1, о т ,личающийся тем, что упорный элемент опорной пластины вьтолнен

0 в виде замкнутой петли с двумя симметричными пазами на внешней стороне, сопряженными с опорным элементом, выполненным в виде двух полуосей.

25

3.Щеткодержатель по п.1, о т личающийся тем, что регулирующий элемент выполнен, например, в виде по крайней мере двух перемычек, смещенных друг относительно

друга по высоте корпуса щеткодержателя.

4.Щеткодержатель по п.1, о т личающийся тем, что регулирующий элемент вьтолнен в виде полого стакана с внутренней нарезкой, который навинчен на верхнюю часть корпуса,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2836745, кл. 310-246, 1976.

fO

Фа г. f

7/7

10

of

Сфиг. 5

Фчг. 11

Фчг. 12