Щеточный узел электрической машины Советский патент 1983 года по МПК H01R39/20 

(54) ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

1 - ::

Изобретение относится к электротехнике и касается щеток электрических машин.

Известен щеточный узел ;электрическЬй машины, содержащий щеткодержатель с расположенной в нем разрезной щеткой, снабженной распорными элементами Т.

Недостатками описываемой конструкции являются наличие значительной по величине силы трения между щеткодержателем и щеткой, которую приходатся компенсировать нажимному механизму; разная скорость износа частей щетки, что приводит к их , взаимному перемещению, которое расчетом предусмотреть невозможно. В результате нарушается геометрия клина и усилия, прижимающие Щетку к щеткодержателю. При этом не исю1ючается возможность полного заклинивания щетки и ее самоторможение. Недостатком также является допустимая

плотность тока не более 20-30 А/см.

Цель изобретения - увеличение надежности работы и повыщение плотности тока в щеточном контакте.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемой конструкции распорные элементы выполнены в виде niiocKHX сильфонов, связанных с системой подачи охлаждающего агента.

На фиг. 1 показана предлагаемая конструкция в собранном виде; на фиг. 2 - детали конструкции, поясняющие принцип ее работы; на фиг. 3 - разрез фиг.1.

10

Щеточный узел состоит из иалдамного курка 1, пружины 2, щеткодержателя 3, в прорезях которого размещены сильфоны 4. В образованные секции с некоторым зазором вставлены угольные блоки 5 из любого ще15точного материала. Через сильфоны 4 пропускается охлаждающий агент 6. Позицией 7 обозначены резервуары без хладагента, 8 - патрубок. Сильфоны 4 имеют прямоугольное сечение и сделаны из металлической фольги тол20щиной 0,1-0,15 мм. Размер в сильфона составляет около 1,0-1,2 мм. Места стыков сильфонов с пазами щеткодержателя герметизир ются, например, путем пайки или сварки. 3 Щеточный узел работает следующим образо Через сильфоны 4 пропускается охлаждающий агент 6 так, чтобы внутри сильфонов 4 создавался его подпор, например, за счет разницы сечений входного и выходного питающих патрубков. Стенки сильфонов 4 вьпибаются (фиг. 2) и создают плоский контакт с угольными блоками 5, через который к ним подводится ток. К щеткодержателю 3 ток подводится с помощью, например, шины. Радиальное нажатие на угольные блоки 5 производится с помощью нажимного курка 1 и пружины 2. Для предлагаемой конструк1щи возможно применять и автономное нажатие для каждого блока 5. Это улучшает свойства скользящего контакта щетки и сводит к миниму му последствия разности в скоростях изног са отдельных злементов 5. Кроме того, применение такого способа нажатия позволяет делить щетки на количество частей более двух, что способствует увеличению действительной поверхности контакта и его устойчивости. В щеточном устройстве с клином щетку можно выполнять лишь из двух половин. Увеличение степени деления щетки на части в этом случае не имеет смысла, так как внутренние блоки лишаются кон- , такта между собой и со стенками щеткодержателя. Эксперименты показывают, что площадь контакта сильфона 4 с блоком 5 может . составлять 75-80% поверхности сильфона. Причем подобный контакт приобретают обе ш1 Ькости блока (фиг. 2). Это обстоятельство, а также интенсивное охлаждение всей конструкции предопределяет высокую допус-. тимую плотность тока, которая может достигать 200 А/см Преимущества данной конструкции перед известными: высокие допустимые плотности 4 тока, что достигается за счет применения жидкостного охлаждения и более надежного контакта щетки с элементами щеткодержателя и коллектора; использование в качестве распорного элемента сильфонов вместо клина обеспечивает получение лиЬп нормального усилия, приложенного к боковой поверхности угольного блока, что предупреждает его перекос и делает щетку механически более устойчивой; возможность применения автономного нажатия для каждого элемента щежи, что благоприятно сказывается на всех характеристиках щеточного контакта; степень деления щетки с сильфонами принципиально неограничена. Щетка с клином Может состоять только из двух половин. Предлагаемая конструкция позволяет получить экономический эффект как при изготовлении, так и при применении ее на электрических машинах как вместо щеток с проводником, так и безарматурных щеток. Экономический эффект от использования предлагаемой констр) составляет около 1200 р. при выпуске 1000 шт. Формула изобретения Щеточный узел электрической машины, содержащий щеткодержатель с расположенной в нем разрезной щеткой, снабженной распорными элементами, отличающийс я тем, что, с целью увеличения надежности работы и повышения плотности тока в щеточном контакте, узел снабжен резервуарами с хладагентом, а распорные элементы вьшолнены в виде плоских сильфонов, связанных с резервуарами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ N 891288, кл. 21 d 63/01, 1953.

Фаг.1

М