Устройство контактного токосъема электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике , а более конкретно к устройствам контактного токосъема электрической машины. Цель изобретения - обеспечение стабильности режимов охлаждения и нажатия щеток. Устройство содержит корпус щеткодержателя 1 с вертикальными вентиляционными прорезями 2 на боковых стенках, щетку 6, установленную с зазором в окне щеткодержателя, рулонную пружину 8, закрепленную прямым концом на корпусе, кольцевым витком воздействующим на нерабочий конец щетки , воздухоподвод 4, соединенный с окном щеткодержателя, и продольные вентиляционные прорези в развертке, большее основание трапеции направлено в сторону закрепления на корпусе . 3 ил. i СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (у 4 Н 01 R 39/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

>CF. ;,-) =,;I-, p

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - :, ц, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Д », (54) УСТРОЙСТВО КОНТАКТНОГО ТОКОСЪЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ MAIIIHHbl. В» (21) 3994085/24-07 (22) 24. 12.85 (46) 15.06.88. Вюл. Р 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт злектромашиностроения и Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.М.Рудяк и Г..В.Сладков (53) 621.3,047.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 417082, кл. Н 01 R 39/40, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 628570, кл. Н 01 R 39/40, 1982, Заявка ФРГ II 2947753, кл. Н 01 R 39/40, 1980.

„„SU„„140 165 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к устройствам контактного токосъема электрической машины. Цель изобретения обеспечение стабильности режимов охлаждения и нажатия щеток. Устройство содержит корпус щеткодержателя

1 с вертикальными вентиляционными прорезями 2 на боковых стенках, щетку 6, установленную с зазором в окне щеткодержателя, рулонную пружину 8, закрепленную прямым концом на корпусе, кольцевым витком воздействующим на нерабочий конец щетки, воздухоподвод 4, соединенный с окном щеткодержателя, и продольные вентиляционные прорези в развертке, большее основание трапеции направлено в сторону закрепления на корпусе. 3 ил.

1403165

Изобретение относится к электро технике, н частности к устройствам конкретного токосьема электрической машины.

Цель изобретения — обеспечение стабильности охлаждения и нажатия.

На фиг. 1 изображено устройство контактного токосъема электрической машины; на фиг. 2 — то же, продоль- 10 ный разрез; на фиг. 3 — развертка рулонной пружины с продольной вентиляционной прорезью трапециевидной формы.

Устройство (фиг. 1) состоит из корпуса 1 щеткодержателя с вертикальными вентиляционными трапециевидными прорезями 2, выполненными на боковых стенках корпуса и направленными меньшими основаниями 3 в сторону воздухоподвода 4, соединенного не1 посредственно с окном щеткодержателя

5, щетки 6,, установленной н окне щеткодержателя с зазором 7, рулонной пружины 8, закрепленной прямым кон- 25 цом 9 на корпусе, а кольцевым нитком

10 воздействующей на нерабочий конец щетки и имеющей продольную вентиляционную трапециевидную прорезь 11, направленную большим основанием L, 30 трапеции н сторону закрепления 12 на корпусе (L — меньшее оснонание трапециевидной прорези), Устройство работает следующим образом.

Из воздухоподвода 4 хладагент пос тупает в окно щеткодержателя 5 и,ца,лее, разветвляясь по нескольким путям, достигает нерабочего конца щет ки 6 и ее боковых поверхностей. Причем к нерабочему концу щетки 6 хлад агент поступает через продольную

Вентиляционную трапециевидную прорезь

11 в рулонной пружине 8, а к боковым поверхностям щетки — через зазоры 7 45 между щеткой и корпусом 1.

Подогреть1й и отработанный хладагент выводится наружу через вертикальные вентиляционные трапециевидные прорези 2 в боковых стенках корпуса. При этом форма и расположение

: тих прорезей, а именно меньшее основание трапеции 3 направлено н сто1)ону воздухоподвода 4, обеспечивают максимальный расход хладагента на рабочем, т.е. более нагретом конце щетки„ обеспечивая стабильность режима охлаждения.

По мере износа щетки 6 стабильность режима нажатия осуществляется за счет выполнения в пружине 8 продольной вентиляционной прорези 11 трапециевидной формы, которая, кроме основной функции — открытия доступа хладагента к торцу щетки, выполняет компенсаторную функцию, т.е. компенсирует увеличение нажатия на щетку по мере скручивания витков из-эа увеличения диаметра намотки путем уменьшения рабочей ширины пружины и, следовательно, снижения ее упругих свойств. Уменьшение рабочей ширины пружины 8 по мере скручивания достигается за счет расширения прорези

11, направленной большим основанием

L„,трапеции в сторону закрепления 12 на корпусе 1.

Сущность изобретения состоит в том, что ноэдухоподвод для охлаждения соецинен непосредственно с окном щеткодержателя, а в рулонной пружине выполнена продольная вентиляционная прорезь трапециевидной формы н развертке, большим основанием L< трапеции,, направленным в сторону закрепления на корпусе, причем разность между большим L и меньшим Lz основаниями трапеции составляет величину, равную произведению толщины пружины на количество кольцевых витков и, T ае а

1д — L2 =An К, гце К вЂ” коэффициент пропорциональности с учетом технологических погрешностей.

Причем вертикальные вентиляционные прорези на боковых стенках корпуса имеют форму трапеций, направленных меньшими основаниями в сторону системы подвода охлаждения, Выполнение в рулонной пружине продольной вентиляционной прорези трапециевидной формы, большим основанием трапеции направленным в сторону закрепления на корпусе, проявляется в двух функциях, Во первых, иэ за наличия прорези создается доступ охлаждающей среды к торцу щетки, перекрытому кольцевыми витками пружины, а это создает стабильность режима охлаждения. Вонторых, иэ-эа выполнения прорези трапециевидной формы при направлении

1403165 (p, — К=1.

p = к(в,g), L — т,| = n-Kð

Li — L1 = K b.-п, 50 где L (I т

Ь

55 большего основания трапеции в сторону закрепления на корпусе стабилизи-руется усилие нажатия. Эта функция объясняется тем, что, с одной стороны, по мере скручивания рулонной пружины в кольцевые витки ее суммарный наружный диаметр увеличивается, что приводит к увеличению усилия нажатия, так как где P — - усилие нажатия на щетки, D — диаметр намотки пружины, g — другие свойства материала пружины, а, с другой стороны, расширение прорези по мере скручивания пружины (так как пружина большим основанием трапециевидной прорези закреплена на корпусе) снижает упругость ружина за счет уменьшения рабочей ширины пружины, что является своеобразным компенсирующим фактором при скручивании витков по мере эксплуатации и износа щетки.

Выполнение в рулонной пружине продольной вентиляционной прорези трапециевидной формы с разностью размеров между большим L и меньшим L2 основаниями трапеции, равной произведению толщины поужины Ь на количество кольцевых витков и, т.е. обеспечивает точность компенсации увеличения усилия нажатия при скручивании кольцевых витков за счет пропорционального уменьшения рабочей ширины материала и, следовательно, упругих свойств пружины.

В изобретении предусмотрена стабильность усилия нажатия по мере скручивания рулонной пружины, так как увеличение усилия по мере сворачивания пружины (3Р, ) будет сниже-" но за счет компенсирующего усилия (SP> ) за счет расширения выреза в пружине, т.е. с Ь

RP, = f(n Ь), Зр — К(т., — 1.,), где К вЂ” коэффициент.

В идеально выполненном контактом токосъеме при отсутствии перекосов щетки, усталостных напряжений, разнотолшинности материала пружины и так далее должно выполняться отношение

Выполненный узел по изобретению, как показывает эксперимент, имеет высокую стабильность усилия. Отклонение от идеального компенсирующего усилия происходит за счет неизбежных факторов сгучайного характера и

15 учитывается коэффициентом К, который может отклоняться от единицы как в плюсовую, так и минусовую сторону, Найденное империческое значение коэффициента К составляет:

20 К = 1+(0,002-0,005). формулаизобретения

Устройство контактного токосъема электрической машины, содержащее корпус щеткодержателя с вентиляционными прорезями, щетку, установленную с зазором в окне щеткодержателя, рулонную пружину, о т л и ч а ю щ e eЗО с я тем, что, с целью обеспечения стабильности охлаждения и нажатия, оно снабжено воздухоподводом для охлаждения, соединенным с окном щеткодержателя, а в рулонной пружине выЗ5 полнена вентиляционная прорезь трапециевидной формы, большее основание трапеции направлено в сторону закрепления рулонной пружины в корпусе, вентиляционные прорези корпуса

4р выполнены трапецеидальной формы, меньшее основание которых направлено в сторону воздухоподвода, причем размеры большего и меньшего оснований трапецеидальной вентиляционной прорези рулонной пружины, ее толщина и количество витков рулонной части связаны соотношением большее основание трапецеидальной прорези; меньшее основание трапецеидальной прорези; толщина пружины; коэффициент пропорциональности с учетом технологических погрешностей; количество .витков.

14031 б5

Составитель В.Чернова

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Редактор М.Келемеш

Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2870/45

Производственно "полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4