Токосьемное устройство

 

Изобретение отиосится к электротехнике , касается усовершенство- . вания токосъемных устройств электрических машин. Предпочтительная об ласть применения - униполярные электрические машины большого тока. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных показателей устройства путем облегчения замены щеток, автоматического их отключения при максимальном износе и уменьшения их истирания S /5 (Л с to 00 00 О5 05 аг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (б1) 4 Н 01 R 39/40, 39/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4029358/31-07 (22) 26;02.86 (46) 07.08.87. Бкш . N 29 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Б.А.Баэарнов (53) 621.3,047 (088.8) (56) Костенко М.П. н др ° Электрические машины. -М.-Л,: Энергия, 1964, с, 74, рис. 1-17, Авторское свидетельство СССР

Р 1073881, кл. Н 01 R 39/00, 1982, „„SU„„1328866 A 1 (54) ТОКОСЪЕ11НОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике, касается усовершенство-, вания токосъемных устройств электрических машин. Предпочтительная об" пасть применения — униполярные электрические машины большого тока. Цель изобретения — улучшение эксплуатационных показателей устройства путем

r облегчения замены щеток, автоматического кх отключения при максимальном износе и уменьшения их истирания s

13 .перерывах работы цепи.. Устройство имеет обойму щеткодержателя 1, соединенную с проводником 2, В обойме размещены четыре щетки 3 с коническим углублением 4, в которое вставлен конус 5. На щетках имеются выступы 6, охватывающие конус, Конус соединен с нажимным элементом 7, имеющим диафрагму 8, надетую на кольцо

9 корпуса 10, закрытого крышкой 11.

В корпусе имеется камера 12 пневмопривода со штуцером 13. Устройство имеет механизм подъема щеток, содер28866 жащнй элементы 14-18, В устройстве имеются ограничитель перемещения щеток 19, электроизолированный по боковой поверхности трубкой 20, и электрическая цепь системы управле-. ния (отключающей пневмопривод.) с контактами, соцержащая элементы 2123. Съемная часть устройства содержит фланец 24 с гнездом 25 для щеток, захваты с пружинами для сцепления с выступами на обойме и гнездо

29 с прокладкой 30. 3 ил.

Изобретение относится к электрмашиностроению, в частности к созданию токосъемных устройств электрических машин, и может найти применение в униполярных электрических машинах большого тока, работающих в ударном или повторно-кратковременном режимах.

Цель изобретения — улучшечие эксплуатационных показателей путем облегчения замены щеток, автомати" ческого их отключения при максималь ном износе и уменьшения их стирания в нерабочем режиме устройства.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез (слева от оси поднятое положение щеток перед началом работы, справа " рабочее положение щеток при их максимальном износе); на фиг.2 — сечение

А-А на фиг.1 (верхняя часть) и вид сверху (нижняя часть); на фиг„З.— сечение Б-Б на фиг.2 (a месте сцеп" ления съемного корпуса с обоймой щеткодержателя).

Устройство имеет обойму 1 щеткодержателя, соединенную с проводником

2 цепи и являющуюся одновременно то.коподводом к размещенным в обойме, например, четырем щеткам 3. Участки боковых .поверхностей последних скошены и образуют приосевое, например, коническое углубление 4, расширяющееся в сторону неконтактного торца. щеток (обойма, щетки и углубление показаны на r.2 пунктирными линиями).

В это углубление вставлен клиновидный элемент 5, например, выполненный в виде конуса и прилегающий к скошенным поверхностям щеток. 11родольное перемещение элемента 5 в уг5 лублении 4 относительно щеток 3 ограничено выступами 6, которыми снабжены щетки. Выступы 6 предназначены для взаимодействия с клиновидным элементом 5 при подъеме щеток. Хвостовик

10, элемента 5 соединен с нажимным эле-: ментом 7, выполненным, например, из электроизоляционного материала и имеющим эластичную диафрагму 8, надетую своей крайней частью на посадочное

KQJIboo 9 съемного корпуса 10. Отверстие в корпусе закрыто крышкой 11.НаI жимной элемент 7 с диафрагмой 8, корпус 10 и крышка 11 образуютзамкнутую

20 камеру 12пневмопривода, соединенную с нагнетательнымустройством через штуцер 13. В камере размещен механизм подьема щеток, содержащий внешнее кольцо

14, закрепленное в корпусе 10 у входа в отверстие, и внутреннее кольцо 15, закрепленное на нажимном элементе 7 с помощью винта 16. Иежду кольцами

14 и 15 натянуты упругие элементы

17, например в виде резиновых нитей, З которые притягивают нажимной элемент

7 к электроизоляционной прокладке 18 на торце крышки 11, В осевое глухое отверстие нажимного элемента 7 вставлен ограничитель

19 перемещения щеток. Стержень ограничителя вставлен в отверстие винта

16 и отделен от него на боковой по верхности электроизоляцией 20, напри1328866 мер1 в.внпе полихлорвиниловой трубки.

Ограничитель 19 укреплен на крышке

11 и имеет с ней электрический контакт. Головка ограничителя имеет диаметр, больший, чем отверстие винта 16.

Поверхности головки ограничителя 19

7 винта 16 и кольца 15 свободны от электроизоляции и являются взаимодействующими при максимальном износе щетки электрическими контактами выключателя (не показан) в цепи управления привода нажимного элемента. Кольцо 15 соединено гибким электропроводником 21 с клеммой 22, расположенной на крышке 11 и электроизолированной от нее. На крышке снаружи имеются гнезда 23 для подсоединения проводников электрической цепи управления, выключающей привод нажатия на щетки.

К съемному корпусу 10 прикреплен фланец 24, имеющий гнездо 25 для удержа-, ния щеток в процессе их замены и отверстие в центре для прохождения клиновидного 5 и нажимного 7 элементов, На фпанце 24 с двух сторон установлены на осях захваты 26 с пружинами 27. На обойме 1 имеются ответные выступы 28 для сцепления с этими захватами, Съемная часть устройства содержит детали, конструктивно объединенные в общем съемном корпусе 10 (прикрепленные к корпусу) и клиновидный элемент 5 со щетками 3. Во фланце

24 имеется гнездо 29 с упругой прокладкой 30 для установки съемной части на обойму щеткодержателя 1, На фиг.1 показан ротор 31, с которым взаимодействуют щетки 3.

Возможные иные варианты реализации изобретения, отличающиеся, например, формой обоймы (например, в виде многогранника), формой клиновидного элемента (например, в виде пирамиды), количеством щеток в обойме, видом исполнения подъемного и нажимного механизмов (например, пружинные), расположением выступов на щетках (например, вблизи вершины конуса), видом захватов для сцепления съемной части устройства с обоймой щеткодержателя (например, в виде плоских пружин) и расположением ограничителя перемещения, механизма подъема щеток и электрических контактов цепи управления (например, вне камеры пневмопривода) °

Работа токосъемного устройства осуществляется следующим образом.

Исходное нерабочее состояние ус> ройства показано на фиг,1 слева от оси. Подвижные элементы устройства (клиновидный элемент 5, нажимной эл мент 7, внутреннее кольцо 15 и винт

16) притянуты к крышке 11 упругими элементами 17. При этом винт 16 прижат к электроизоляционной прокладке ð 18, а щетки 3, зацепленные краем клиновидного элемента -5 за выступ 6, подняты над контактной поверхностью ротора 31. Включается щеточный контакт путем повышения в камере 12 пневмопривода давления газа, подаваемого через штуцер 13 от нагнетательного устройства. Газ давит на нажимной элемент 7 с диафрагмой 8, преодолевает сопротивление упругих

2О элементов 17 и заставляет двигаться клиновидный элемент 5 по направлению с контактной поверхности ротора 31.

Клиновидный элемент 5, воздействуя на скошенные поверхности щеток 3, 25 образующие углубление 4, расклинивает щетки, обеспечивая их поджатие к контактной поверхности ротора 31 и к стенкам обоймы 1, При этбм проводник 2 внешней цепи соединяется электgp рически с ротором 31. Это соединение поддерживается приистирании щетокпутем их постепенного продвижения. В пе-. рерывах работыцепи давление газа в камере 12 снижается, и щетки, увлекае; мые клиновидным элементом 5, поднимаются над контактной поверхностью ротора 31, отжимаясь от стенок обоймы 1.

При максимально допустимом износе щеток (фиг ° 1 справа от оси) винт 16 упирается в головку ограничителя 19 и прекращает дальнейшее продвижение щеток. При этом от гнезд 23 через клемму 22, проводник 21, кольцо 15, 45 винт 16, ограничитель 19 и крышку 11 проходит электрический сигнал цепи управления на отключение пневмопривода. I

Для смены щеток надо нажать на

5р рычаги захватов 26 и вынуть съемнун часть устройства вместе со щетками . из электрической машины, Оттянув щетки от гнезда 25, можно снять изно шенные щетки и установить новые. В этом состоянии щетки удерживаются клиновидным элементом 5 в гнезде 25.

В таком положении щетки вставляются в обойму 1, край которой входит в гнездо 29 фланца 24. При надавлива66

Формул а

5 13288 иии на корпус 10 прокладка 30 сжима-. ется, и захваты 26 зацепляются за выступы 28 обоймы. Происходит фиксация съемной части устройства, после чего оно готово к дальнейшей раба. 5 те, По сравнению с известным эксплуатационные .показатели предлагаемого устройства существеннб улучшены.

Облегчена замена щеток. Это дости- 1О гается тем, что использованы простые крепления (типа захватов) щеток к съемной части устройства и ее самой к обойме щеткодержателя. Уменьшено истирание щеток в перерывах работы . 15 цепи, которые имеются в машинах повторно-кратковременного и ударного действия, так как в эти периоды щетки отводятся от контактной поверхности ротора, что ведет к увеличе- 20 нию длительности их эксплуатации.

Длительность эксплуатации щеток увеличивается еще и потому, что в устройстве предусмотрена воэможность использования щеток до истирания их значительной длины, и на всей этой длине нажимной элемент обеспечивает необходимое поджатие щеток к стенкам . обоймы и к контактной поверхности ротора. Кроме того„ в устройстве ЗО имеется автоматчческая защита от повреждения. клиновидного элемента и кон,тактной поверхности ротора. Для этого используются ограничитель 19 перемещения нажимного элемента, винт

16 и кольцо 15, снабженные электри.— ческими контактами выключателя в цепи управления, отключающий пневмо= привод и механизм нодьема щеток.

6 изобретения

Токосъемное устройство, содержащее обойму щеткодержателя, являющуюся одновременно к размещенным в обойме щеткам, имеющим скошенные участки боковой поверхности, образующие приосевое углубление, расширяющееся в сторону неконтактного торца щеток, в это углубление вставлен клиновидный элемент, прилегающий к скошенным поверхностям щеток и соединенный с нажимным элементом, снабженным приводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных показателей путем облегчения замены щеток, автоматического их отключения при максимальном износе и уменьшения их истирания в нерабочем режиме устройства, в устройство дополнительно введены механизм подъема щеток, связанный с нажимным элементом, и ограничитель перемещения ще ток, объединенные конструктивно в общем съемном корпусе, который снаб" жен захватами для сцепления с обоймой щеткодержателя, имеющей ответные для захвата выступы, и гнездо для удержания щеток в процессе их замены, щетки снабжены выступами, взаимодействующими с клиновидным элементом при подъеме щеток, привод нажимного элемента снабжен в своей цепи управления выключателем для срабатывания прн максимальном износе щеток, взаимодействующими электрическими кон-. тактами которого снабжены нажимной элемент,.механизм подъема щеток и ограничитель перемещения щеток, 13288бб

Составитель M. Кузнецова

Редактор И.Горная Техред И.Верес Корректор С.Иекмар

Заказ 3493/53

Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæroðoä, ул.Проектная,4