щеточный аппарат электрической машины
Классы МПК: | H01R39/40 допускающие перемещение щетки в держателе в процессе токосъема |
Автор(ы): | Степанов Ю.А., Хлыстов М.Ф. |
Патентообладатель(и): | Степанов Юрий Андреевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-08-12 публикация патента:
15.01.1994 |
Использование: в электромашиностроении, в частности в щеточном аппарате электрических машин. Сущность изобретения: щеточный аппарат электрической машины содержит трубчатый щеткодержатель, колпачок, щетку, контактирующую с коллектором, чашеобразную обойму, нажимную спиральную пружину, валик, имеющий в верхней частикруговой буртик, тарельчатую пружину, нижний конец валика имеет винтовое соединение со щеткой, а его верхний конец скреплен с внутренним концом пружины, наружный же конец пружины опирается на выступ обоймы, который входит в углубление верхней части щеткодержателя. Предназначен для улучшения надежности контакта и уменьшения осевого размера щеточного аппарата. 1 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
ЩЕТОЧНЫЙ АППАРАТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий трубчатый щеткодержатель, сверху которого навинчен колпачок, щетку, контактирующую с коллектором, и нажимную пружину, отличающийся тем, что, с целью улучшения надежности контакта путем повышения устойчивости контакта и уменьшения осевого размера щеточного аппарата, верхняя часть щеткодержателя выполнена чашеобразной, в ней размещена чашеобразная обойма, нажимная пружина выполнена спиральной и размещена в чашеобразной обойме так, что поперечная ось ее совпадает с продольной осью щеткодержателя и щетки, давление на щетку от нажимной пружины передается с помощью валика, проходящего с зазором через центральное отверстие в обойме соосно со щеткой и имеющего в верхней части круговой буртик, между буртиком и чашеобразной обоймой размещена тарельчатая пружина, нижний конец валика имеет винтовое соединение со щеткой, а верхний конец валика скреплен с внутренним концом спиральной нажимной пружины, наружный конец которой опирается на выступ чашеобразной обоймы, при этом фланец обоймы прижат колпачком к торцовой верхней части щеткодержателя, а выступ фланца обоймы входит в углубление верхней части щеткодержателя и фиксирует положение обоймы относительно щеткодержателя.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к усовершенствованию щеточного аппарата электрических машин. Известен щеточный аппарат электрической машины, содержащий неразрезную щетку, коробчатый щеткодержатель и спиральную нажимную пружину [1] . Одним из недостатков такой конструкции щеточного аппарата является то, что по мере износа щетки изменяется направление силы нажатия и возможно ухудшение состояния контакта. Известен щеточный аппарат электрической машины, содержащий неразрезную щетку, в которой в радиальном направлении выполнены два круглых сквозных отверстия, два трубчатых щеткодержателя, размещенных в отверстиях щетки и жестко соединенных верхней частью через накладку с суппортом, две нажимные цилиндрические пружины, расположенные внутри трубчатых щеткодержателей, один конец которых соединен с нижней частью трубчатых щеткодержателей, а другой конец - с концами нажимной планки, которые помещены в прорезях трубчатых щеткодержателей. Трубчатые щеткодержатели являются направляющими щетки в радиальном направлении и ограничивают перемещение щетки в аксиальном и тангенциальном направлениях [2] . Одним из недостатков этого щеточного аппарата является то, что такую конструкцию невозможно применять при сравнительно малых габаритных размерах щеток, например, в электрических машинах малой мощности. Известен щеточный аппарат электрической машины, содержащий неразрезную щетку, трубчатый щеткодержатель, сверху которого навинчивается колпачок, и цилиндрическую нажимную пружину [3] . Данное техническое решение является прототипом изобретения. При трубчатых щеткодержателях радиальный размер щеточного аппарата определяется высотой щетки и длиной цилиндрической пружины в сжатом состоянии. Для уменьшения габаритов такого щеточного аппарата в радиальном направлении приходится уменьшать длину щетки, что приводит к ограничению ресурса, что бывает недопустимо для электрических машин, предназначенных для эксплуатации без замены щеток. Общим существенным недостатком щеточных аппаратов [1-3] является то, что жесткость их нажимных пружин в радиальном направлении мала по сравнению с жесткостью контактного слоя и нажимная пружина практически не влияет на собственную частоту колебаний щеток, которая определяется из выражения:fщ=
![щеточный аппарат электрической машины, патент № 2006116](/images/patents/467/2006116/2006116t.gif)
Кп - жесткость нажимной пружины;
Кс - жесткость контактного слоя;
mщ - масса щетки. Например, у электрических машин малой мощности жесткость контактного слоя электрографитных щеток находится в пределах Кс= 4000-5000 Н/мм, а жесткость нажимной пружины Кп= 0,2-0,3 Н/мм. Поэтому при резонансе щетки уменьшить или увеличить собственную частоту щетки в
![щеточный аппарат электрической машины, патент № 2006116](/images/patents/467/2006116/2006116-2t.gif)
fп.щ=
![щеточный аппарат электрической машины, патент № 2006116](/images/patents/467/2006116/2006116-3t.gif)
Однако при существующих щеточных аппаратах повысить частоту fп-щ до частоты интенсивных механических воздействий на щетку со стороны коллектора изменением жесткости пружины обычно не представляется возможным. Например, при Кп= 0,3 Н/мм, mщ= 3,56 г частота fп-щ= 4,6 Гц, а оборотная частота воздействий на щетку со стороны коллектора при 3000 мин-1 f=
![щеточный аппарат электрической машины, патент № 2006116](/images/patents/467/2006116/2006116-4t.gif)
Кп= mщ f2п.щ(2
![щеточный аппарат электрической машины, патент № 2006116](/images/patents/467/2006003/960.gif)
Класс H01R39/40 допускающие перемещение щетки в держателе в процессе токосъема
коммутационная система электродвигателя постоянного тока - патент 2467451 (20.11.2012) | ![]() |
щеточно-коллекторный узел электрической машины - патент 2414783 (20.03.2011) | ![]() |
щеточно-коллекторный узел электрической машины - патент 2314614 (10.01.2008) | ![]() |
щетка для электрической машины - патент 2274935 (20.04.2006) | ![]() |
щеточно-контактный аппарат электрической машины - патент 2208884 (20.07.2003) | |
устройство токосъема для электрической машины - патент 2178225 (10.01.2002) | |
узел скользящего токосъема электрических машин - патент 2162261 (20.01.2001) | |
щетка для электрической машины - патент 2150772 (10.06.2000) | |
щеточный узел - патент 2092946 (10.10.1997) | |
щеточный механизм белашова - патент 2089979 (10.09.1997) |