держатель для бесконтактных магнитных датчиков

Формула изобретения

ДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ БЕСКОНТАКТНЫХ МАГНИТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащий корпус с прямоугольной поверхностью для крепления измерительных датчиков и двумя расположенными под прямым углом к ней боковыми гранями, отличающийся тем, что корпус выполнен сборным в виде разъемного соединения двух деталей - крышки и основания, причем основание корпуса выполнено с рельефом, идентичным рельефу боковой грани щеткодержателя электрической машины и возможностью закрепления на электрической машине, верхняя часть основания выполнена с ограничительным выступом, толщина которого не более толщины боковой грани щеткодержателя, в крышке и основании корпуса выполнены пазы с возможностью совмещения и образования каналов для датчиков, выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения датчиков в горизонтальной и вертикальной плоскостях и снабженных механизмом поджатия датчиков к стенкам каналов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к устройствам для крепления измерительных датчиков, определяющих значения энергетических параметров коммутации коллекторных электрических машин, и может найти применение при определении качества коммутации электрических машин постоянного тока на испытательных станциях электромашиностроительных заводов.

В известных держателях подобного рода, применяемых в измерительных устройствах, особое значение придается точности расположения измерительного датчика (на держателе в том числе) и надежности закрепления держателя с датчиком на опорной поверхности. Конструкция этих датчиков предусматривает жесткое крепление их к опорной поверхности и возможность поддержания постоянного расстояния между измерительным датчиком и объектом измерения.

Известно, что наилучшее положение бесконтактного индукционного измерительного датчика, обеспечивающее высокую точность измерений, выбирается между петушком коллектора и близлежащей щеткой. Но каким образом произведена установка датчика в этом положении описание и формула изобретения не раскрывают.

Известный держатель для бесконтактного магнитного датчика содержит признаки, наиболее близкие по конструкции к признакам предполагаемого изобретения.

Известный держатель содержит корпус в виде изогнутой пластины, которая представляет собой прямоугольную поверхность для жесткого закрепления датчиков и расположенные под прямым углом к ней две боковые грани, имеющие в нижней части держателя отогнутые под прямым углом ножки для крепления к опорной поверхности. Предусмотрено крепление с помощью болтов к горизонтальной опорной поверхности.

Исходя из условия применения известной конструкции держателя в коллекторной камере машины постоянного тока можно отметить следующие недостатки этой конструкции: во-первых, размеры коллекторной камеры не позволяют разместить корпус держателя с измерительным датчиком в наилучшем (оптимальном) положении, между боковой гранью щеткодержателя и петушком коллектора; горизонтальная установка его затруднена, а в случае закрепления известного держателя к опорной поверхности вертикально, при работе машины в корпусе держателя возникнут значительные колебания, что приведет к неустойчивости его положения, возможно прогибание пластины корпуса, что повлияет на точность измерения; во-вторых, жесткая фиксация датчика не позволит установить заданный зазор между коллектором и датчиком, т. к. у различных машин одного типа этот зазор не постоянен, к тому же не предусмотрена надежная защита измерительных датчиков от электромагнитных полей.

Возникает задача создания конструкции держателя для измерительного датчика (датчиков), которая, во-первых, обеспечит быстрый монтаж и демонтаж его в коллекторной камере, во-вторых, обеспечит надежное (без подвижек) крепление корпуса держателя, в третьих, обеспечит необходимую регулировку положения измерительного датчика в зависимости от расстояния между петушком коллектора и местом закрепления датчика, к тому же необходима надежная защита датчика от электромагнитных полей в коллекторной камере.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания конструкции держателя, отвечающей всем вышеперечисленным условиям, что в конечном результате обеспечит высокую точность измерений.

Предлагаемый держатель для бесконтактных магнитных датчиков содержит корпус с прямоугольной поверхностью для крепления измерительных датчиков и двумя расположенными под прямым углом к ней боковыми гранями, причем корпус выполнен сборным в виде разъемного соединения двух деталей - крышки и основания, причем основание корпуса выполнено с рельефом, идентичным рельефу боковой грани щеткодержателя электрической машины, и возможностью закрепления на электрической машине, верхняя часть основания выполнена с ограничительным выступом, толщина которого не более толщины боковой грани щеткодержателя, в крышке и основании корпуса выполнены пазы с возможностью совмещения и образования каналов для датчиков, выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения датчиков в горизонтальной и вертикальной плоскостях и снабженных механизмом поджатия датчиков к стенкам каналов.

Новое, по сравнению с прототипом, выполнение корпуса держателя сборным в виде двух разъемных деталей приведет к образованию устойчивой от поперечного прогиба конструкции за счет ребер жесткости внутренних пазов, имеющихся у каждой детали и при соединении образующих каналы для датчиков, что сделает невозможным прогиб поверхности для крепления датчиков при работе машины, когда возникнут колебания корпуса, и защитит датчики от смещения.

Новое, по сравнению с прототипом, крепление держателя не к горизонтальной опорной поверхности, а к вертикальной опоре (боковой грани щеткодержателя) без применения болтов, путем надвижки, обеспечит быструю установку или снятие держателя.

Надежность крепления возрастает при наличии в верхней части основания корпуса ограничительного выступа. Образуя с боковой гранью щеткодержателя единое целое, держатель магнитного датчика позволит избежать колебаний расстояния между коллекторными пластинами и датчиком (датчиками) при вибрации, что обеспечит точность измерений.

Новое, по сравнению с прототипом, наличие каналов внутри корпуса, в которых располагают датчики, и особенное их выполнение, предусматривающее регулировку в них датчиков, позволит правильно закреплять датчики по отношению к петушкам, коллектору и щеткодержателю, например, в случае шахматного расположения щеток, а также защитит датчики от мешающих электромагнитных полей.

Все вышеперечисленные отличительные признаки приведут к конечной цели - повышению точности измерений, получаемых с помощью закрепленных в держателе датчиков.

На фиг. 1 изображен предлагаемый держатель для бесконтактных магнитных датчиков, общий вид; на фиг. 2 - механизм прижатия датчиков к стенкам каналов, вертикальный разрез; на фиг. 3 - вид верхней части основания держателя; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 5 - место установки держателя в коллекторной камере.

Держатель для бесконтактных магнитных датчиков содержит две базовые детали основание 1 и крышку 2. Во внутренних частях основания 1 и крышки 2 имеются пазы, при взаимной стыковке которых образуются сквозные прямоугольные внутренние каналы 3. Внешняя сторона основания 1 по всей поверхности повторяет профиль боковой грани 4 щеткодержателя 5. В верхней части основания 1, между двумя вертикальными выступами 6 расположен ограничительный выступ 7, глубина которого не превышает толщину боковой грани 4 щеткодержателя 5. Держатель имеет внутренний механизм для поджатия датчиков в каналах 3. Механизм состоит из поджимного винта 8, планки 9, прижимных губок (правой и левой) 10, шарика 11, выравнивающего нажатие, пружины 12, фиксирующих винтов 13 и фиксирующих шпилек 14. На фиг. 5 в коллекторной камере показаны - траверса 15, петушок коллектора 16, коллектор 17, близлежащая к петушку щетка 18.

Держатель может быть выполнен как из различных металлов, так и из неметаллов, например, высокотемпературной керамики и т. п. При выполнении держателя из неметаллов в каналы вставляются металлические гильзы для сохранения функции защиты датчиков от мешающих электромагнитных полей. Металлическая гильза плотно надвигается на магнитный индуктивный датчик и перемещается по каналу вместе с датчиком. Предлагаемый держатель может быть выполнен различной конфигурации и размеров в зависимости от конструкции щеткодержателей электрических машин.

Держатель для бесконтактных магнитных датчиков устанавливается следующим образом.

Датчики в изолирующих капсулах вставляются в каналы 3. Вращая винт 8 при помощи шарика 11 и планки 9 раздвигают губки 10 и таким образом зажимают датчики в каналах 3. Держатель 19 надвигают на боковую грань 4 щеткодержателя 5 щеточной траверсы 15 электрической машины (на фиг. 5) между петушком 16 коллектора 17 и близлежащей щеткой 18. (56) Патент США N 4053826, кл. G 01 R 33/00, 1972.

Патент США N 4769600, кл. G 01 R 33/00, 1989.