PL171977B1

PL171977B1 - Method of and assembly for positioning brush bridges in electric motors

Info

Publication number: PL171977B1
Application number: PL29959693A
Authority: PL
Inventors: Ignacy Goldwasser; Janusz Poltyn; Edward Przybycien
Original assignee: Dolmel Drives Ltd
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1997-07-31
Also published as: PL299596A1

Abstract

Sposób ustalania położenia mostów szczotkowych w silnikach elektrycznych, zwłaszcza trakcyjnych, znamienny tym, że celem zsynchronizowania położenia osi geometrycznych zespołu szczotkowego z właściwymi osiami magnetycznymisilnikawykorzystuje się istniejący luz dodatni pomiędzy śrubami (6) i otworami (5) w zewnętrznej ściance (1) korpusu (2) oraz luz zerowy tych samych śrub (6) w otworach (12) płytek pośredniczących (11) usytuowanych wwybranlach (10) zewnętrznej ścianki (1) korpusu (2), przy czym położenie płytek pośredniczących (11) względem pierścienia (4) ustala się wkrętami (9), a położenie samego pierścienia (4) w stosunku do obudowy silnika wkrętem (16) w jednej z promieniowo rozmieszczonych prowadnic kątowych (3). 2 Zespól do ustalania położenia mostów szczotkowych, będący integralną częścią silnika elektrycznego, znamienny tym, żie stanowi go prostopadle do osi geometrycznej silnika, umieszczony zewnętrznie na właściwych prowadnicach kątowych (3) korpus (2), pierścień (4) z zamocowanymiwkrętami (9) czteremapłytkami pośredniczącymi (11) osadzonymi pod kątem (a) równym 65° do płaszczyzn przekroju wzdłuznego korpusu (2) w wykonanych w ściance (1) tego korpusu (2) wybranlach (10), przy czym zarówno pierścień (4)jak i przedmiotowe płytki pośredniczące (11) wyposażone są odpowiednio w otwory przelotowe (13) i (12) pod śruby (6) zamocowania do ścianki (1) korpusu (2) właściwych obsad szczotkowych (8), a sam pierścień (4) blokowany jest wkrętem (16) do jednej z prowadnic kątowych (3)Method of determining the position of the brush bridges in electric motors, especially traction motors, characterized in that the position is synchronized geometrical axes of the brush unit with the appropriate ones the magnetic axis of the motor uses the existing one positive play between bolts (6) and holes (5) in outer the wall (1) of the body (2) and the zero clearance of these the bolts (6) themselves in the holes (12) of the adapter plates (11) located in the recesses (10) of the outer wall (1) the body (2), the position of the intermediate plates (11) in relation to the ring (4) is fixed with screws (9), and the position of the ring (4) itself in relation to the motor housing with a screw (16) in one of the radially angular guides (3). 2 Team for determining the position of brush bridges, being an integral part of the electric motor, characterized in that it is perpendicular to the geometric axis engine, placed externally on the right in angular guides (3) body (2), ring (4) with the attached screws (9), four adapter plates (11) on an angle (a) of 65 ° to body longitudinal section planes (2) in completed in the wall (1) of the body (2), the recesses (10), both the ring (4) and the plates in question the idlers (11) are suitably provided with holes the pass-throughs (13) and (12) for the screws (6) of the attachment to the walls (1) of the body (2) of the respective brush holders (8) and the ring (4) is locked with the screw (16) to one of the angular guides (3)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i zespół do ustalania położenia mostów szczotkowych w silnikach elektrycznych, a zwłaszcza trakcyjnych silnikach elektrycznych prąd stałego.The subject of the invention is a method and a unit for positioning brush bridges in electric motors, in particular DC traction electric motors.

Zgodnie z dotychczasowym stanem techniki, większość trakcyjnych silników elektrycznych prądu stałego nie dysponuje możliwością, w przypadku zaistnienia konieczności wymiany uszkodzonych elementów lub nawet wirnika, ustawienia i synchronizacji osi szczotek z właściwymi osiami magnetycznymi. Istniejąca w praktyce konieczność mocowania czterech niezależnych elementów w postaci izolatorów, nośnika, obsady szczotkowej i szczotki, poprzez powiększone otwory, w czołowej ściance korpusu silnika parą śrub od zewnątrz, stwarza jedyną możliwość ich indywidualnego rozstawienia. Operacja taka jest tylko możliwa do wykonania u producenta silników na specjalnym oprzyrządowaniu ustawczym w ramach luzu pomiędzy istniejącymi otworami w korpusie, a właściwymi śrubami mocującymi (Gurin Ja. S., Kuroćkin M. N. Projektirovanije maśin postojannogo toka. G.Ch.I. 1961. Moskva, fig. 10-42 fig. 10-43; Joffe A.B. Sjatovyje eljeksnćjeskije masiny, ENJeRGIA. 1965. Moskva-Leningrad. s. 123, fig. 3-60).According to the prior art, most DC traction electric motors do not have the possibility, in the event of the need to replace damaged elements or even the rotor, of aligning and synchronizing the brush axes with the appropriate magnetic axes. The practical necessity to fix four independent elements in the form of insulators, a carrier, a brush holder and a brush through enlarged holes in the front wall of the motor body with a pair of screws from the outside, creates the only possibility of their individual spacing. Such an operation is only possible at the engine manufacturer on a special setting tooling as part of the clearance between the existing holes in the body and the appropriate mounting bolts (Gurin Ja. S., Kuroćkin MN Projektirovanije maśin postojannogo toka. G.Ch.I. 1961. Moskva , Figs. 10-42 Figs. 10-43; Joffe AB Sjatovyje eljeksnćjeskije masiny, ENJeRGIA. 1965. Moskva-Leningrad. pp. 123, Figs. 3-60).

W silnikach trakcyjnych najnowszej generacji znajdują również zastosowanie zabudowane we wnętrzu maszyn elektrycznych urządzenia obrotowe mostów szczotkowych. Urządzenia takie są stosowane między innymi w prądnicach typu GP-846 B1 (ALSTHOM, FR). Istotą tego rozwiązania jest zabudowany w prowadnicach obrotowy pierścień we wnętrzu prądnicy po stronie komutatora, na którym trwale rozmieszczone są elementy mocujące szczotki z zapewnioną ich geometrią rozstawienia. Wykorzystany pierścień mocowany jest do czołowej ścianki korpusu śrubami dociskowymi, po poluzowaniu których, możliwy jest jego obrót.The latest generation of traction motors also uses rotary devices for brush bridges built inside electric machines. Such devices are used, among others, in generators of the GP-846 B1 type (ALSTHOM, FR). The essence of this solution is a rotating ring built in the guides inside the generator on the commutator side, on which the brush fastening elements are permanently placed with their spacing geometry. The used ring is attached to the front wall of the body with set screws, after loosening them, it is possible to turn it.

171 977171 977

Zgodnie z istotą rozwiązania, celem zsynchronizowania położenia osi geometrycznych zespołu szczotkowego z właściwymi osiami magnetycznymi silnika, wykorzystuje się istniejący luz dodatni pomiędzy śrubami mocującymi izolatory oraz obsady szczotek i otworami w zewnętrznej ściance korpusu oraz luz zerowy tych samych śrub w otworach płytek pośredniczących usytuowanych w wybraniach zewnętrznej ścianki korpusu, przy czym położenie płytek pośredniczących względem pierścienia na zewnętrznej ściance korpusu ustala się właściwymi wkrętami, a położenie samego pierścienia w stosunku do obudowy silnika pojedynczym wkrętem w jednej z promieniowo rozmieszczonych prowadnic kątowych.According to the essence of the solution, in order to synchronize the position of the geometric axes of the brush unit with the correct magnetic axes of the motor, the existing positive play between the bolts securing the insulators and the brush holders and the holes in the outer body wall and the zero play of the same screws in the holes of the intermediate plates located in the outer recesses is used. housing walls, the position of the idler plates in relation to the ring on the outer wall of the body is determined by appropriate screws, and the position of the ring itself in relation to the motor housing by a single screw in one of the radially arranged angular guides.

Zastosowany zespół ustalający położenie mostów szczotkowych stanowi prostopadle do osi geometrycznej silnika, umieszczony zewnętrznie na właściwych prowadnicach kątowych korpusu, pierścień z zamocowanymi wkrętami czterema płytkami pośredniczącymi osadzonymi pod kątem a równym 65° do płaszczyzn przekroju wzdłużnego korpusu w wykonanych w ściance tego korpusu wybraniach, przy czym zarówno pierścień jak i przedmiotowe płytki pośredniczące wyposażone są odpowiednio we właściwe otwory przelotowe pod śruby zamocowania do ścianki korpusu właściwych obsad szczotkowych, a sam pierścień blokowany jest oddzielnym wkrętem do jednej z prowadnic kątowych. Zarówno średnica otworów w ściance jak i otworów w pierścieniu posiada w stosunku do średnicy rdzenia śruby znaczny zapas luzu, a wykonane w płytkach pośredniczących otwory w stosunku do tych samych śrub luz zerowy.The used set fixing the position of the brush bridges is, perpendicular to the geometric axis of the motor, placed externally on the appropriate angular guides of the body, a ring with screws fixed with four intermediate plates set at an angle of 65 ° to the planes of the longitudinal section of the body in the recesses made in the wall of the body, both the ring and the intermediate plates in question are provided with appropriate through-holes for the screws for fastening the appropriate brush holders to the body wall, and the ring itself is locked with a separate screw to one of the angular guides. Both the diameter of the holes in the wall and the holes in the ring have a considerable reserve of play in relation to the diameter of the bolt core, and the holes made in the intermediate plates have zero play in relation to the same bolts.

Zastosowanie przedmiotowego sposobu i właściwego zespołu w trakcyjnych silnikach elektrycznych nie tylko, że zapewnia właściwą synchronizację osi geometrycznej z osiami magnetycznymi silnika oraz pozwala na ustawienie i regulację wszystkich szczotek jednocześnie w ramach istniejącego luzu pomiędzy otworami korpusu, a śrubami mocującymi mosty szczotkowe, ale również umożliwia wymianę uszkodzonych w trakcie eksploatacji elementów bez naruszenia ustalonej przez producenta silników ich geometrii.The use of the method in question and the appropriate assembly in electric traction motors not only that ensures proper synchronization of the geometry axis with the magnetic axes of the motor and allows for the setting and adjustment of all brushes simultaneously within the existing clearance between the body openings and the screws fixing the brush bridges, but also enables replacement components damaged during operation without violating their geometry established by the manufacturer.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w częściowym przekroju korpus silnika od strony komutatora z uwzględnieniem zespołu do ustawiania położenia mostów szczotkowych, fig. 2 w przekroju A-A wycinek korpusu silnika z szczegółowym uwzględnieniem sposobu zamocowania właściwego zespołu do ustalania położenia mostów szczotkowych.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a partial section of the motor body from the commutator side with regard to the assembly for adjusting the position of the brush bridges, Fig. 2 in section AA a section of the motor body with a detailed view of the method of fixing the proper assembly to determining the position of brush bridges.

Przedmiotowy zespół montowany zewnętrznie do ścianki 1 korpusu silnika 2 od strony komutatora składa się z osadzonego w rozmieszczonych co 90° na zewnętrznej ściance 1 prowadnicach kątowych 3 pierścienia 4, do którego w miejscach otworów 5 zamocowania śrubami 6 izolatorów 7 i obsady szczotek 8 przytwierdzone są wkrętami 9 umiejscowione w wybraniach 10 wykonanych pod kątem a równym 65° do płaszczyzn przekroju wzdłużnego korpusu 2, w ściance 1 płytki pośredniczące 11 zaopatrzone odpowiednio w otwory przelotowe 12 pod śruby 6, przy czym właściwy pierścień 4 posiada odpowiednio wykonane pod śruby 6 otwory przelotowe 13. Wykonane w ściance 1 korpusu 2 i w pierścieniu 4 otwory przelotowe 5 i 13 w stosunku do średnicy zewnętrznej rdzenia śruby 6 posiadają luzy dodatnie, a wykonane w płytkach pośredniczących 11 otwory przelotowe 12 luzy zerowe.The subject unit mounted externally to the wall 1 of the motor body 2 from the commutator side consists of a ring 4 mounted at 90 ° on the outer wall 1 angular guides 3, to which, in the places of holes 5, 6 insulators 7 are fastened with screws 6 and the brush holders 8 are fastened with screws. 9 located in recesses 10 made at an angle α equal to 65 ° to the planes of the longitudinal section of the body 2, in the wall 1 intermediate plates 11 provided with through holes 12 for bolts 6, whereby the ring 4 has through holes 13, respectively made for bolts 6. The through holes 5 and 13 made in the wall 1 of the body 2 and in the ring 4 have positive clearances in relation to the outer diameter of the core, and the through holes 12 in the intermediate plates 11 have zero clearances.

Po wykonaniu w ściance 1 korpusu silnika 2 wybrań 10 oraz splanowaniu pod kątem prostym do osi korpusu 1 powieizchni oporowych prowadnic kątowych 3, ustawia się cały korpus 2 na stanowisku montażowym silnika, gdzie przy pomocy specjalistycznego przyrządu z obrotowym krzyżakiem utrzymuje się rozstawienie mostów szczotkowych co 90°. W wykonane w ściance 1 korpusu 2 wybrania 10 zakłada się płytki pośredniczące 11, na których umieszcza się pierścień 4 osadzając go powierzchniami czołową 14 i obwodową 15 na czterech promieniowo rozmieszczonych co 90° prowadnicach kątowych 3.After making 2 recesses 10 in the wall 1 of the motor body and planing at right angles to the body axis 1 of the angle guides 3, the whole body 2 is set on the engine assembly station, where the spacing of the brush bridges every 90 is maintained using a specialized device with a rotating cross. °. In the recesses 10 made in the wall 1 of the body 2, intermediate plates 11 are mounted, on which the ring 4 is placed, with its end faces 14 and peripheral surfaces 15 on four radially spaced 90 ° angular guides 3.

We właściwe otwory przelotowe 13 pierścienia 4, otwory 12 płytek pośredniczących 11 i otwory 5 ścianki 1 korpusu 2 wprowadza się śruby 6, którymi do korpusu 2 wyjściowo mocuje się zespół mostów szczotkowych silnika.Bolts 6 are inserted into the proper through holes 13 of the ring 4, holes 12 of intermediate plates 11 and holes 5 of the wall 1 of the body 2, with which the set of brush bridges of the motor is initially attached to the body 2.

Mając tak przygotowany silnik, przy pomocy obrotowego krzyżaka przyrządu montażowego ustala się położenie mostów szczotkowych względem osi geometrycznej silnika, dokręca się do korpusu 2 mocujące równocześnie pierścień 4 i płytki pośredniczące 11 śruby 6, a w samym pierścieniu 4 i płytkach pośredniczących 11 wierci się i gwintuje otwory, w których na stałe umieszcza się wkręty 9.With the engine prepared in this way, the position of the brush bridges in relation to the geometrical axis of the motor is fixed with the help of the rotating cross of the assembly device, the screws 6 are fastened to the body 2 simultaneously, the ring 4 and the intermediate plates 11, the screws 6, and holes are drilled and tapped in the ring 4 and intermediate plates 11. in which screws are permanently placed 9.

171 977171 977

Mając w ten sposób ustalone położenie płytek pośredniczących 11 względem osi geometrycznej silnika, lekko dokręca się wszystkie śruby 6 i poprzez obrót, w ramach luzów śrub 6 w otworach 5 ścianki 1 oraz w otworach 13 pierścienia 4, przemieszcza się płytki pośredniczące 11 w kątowo usytuowanych wybraniach 10 synchronizując położenie osi magnetycznej silnika z jego osiami geometrycznymi, a następnie wkrętem 16 mocuje się pierścień 4 do jednej z kątowych prowadnic 3 korpusu 2 i dokręca się śruby 6 zamocowania mostów szczotkowych do ścianki 1.Having thus the position of the idler plates 11 in relation to the geometrical axis of the motor, all the bolts 6 are slightly tightened and by rotation, within the clearances of the bolts 6 in the holes 5 of the wall 1 and in the holes 13 of the ring 4, the idler plates 11 are moved in angular recesses 10 by synchronizing the position of the magnetic axis of the motor with its geometric axes, then a screw 16 fastens the ring 4 to one of the angular guides 3 of the body 2 and tightens the screws 6 for fastening the brush bridges to the wall 1.

Poprzez wprowadzenie luzów zerowych pomiędzy zewnętrzną średnicą rdzenia śrub 4, a średnicą otworów 12 w płytkach pośredniczących 11, mosty szczotkowe zachowują wystarczającą dla spełnienia warunków poprawnej komutacji dokładność wzajemnego ustawieniaBy introducing a zero clearance between the outer diameter of the bolt core 4 and the diameter of the holes 12 in the intermediate plates 11, the brush bridges maintain the accuracy of mutual alignment sufficient to meet the conditions of correct commutation.

W warunkach eksploatacyjnych silników trakcyjnych dość często występują uszkodzenia mostków szczotkowych lub ich zawieszenia i zachodzi konieczność ich wymiany.In the operating conditions of traction motors, damage to the brush bridges or their suspension quite often occurs and it is necessary to replace them.

Stosując przedmiotowy zespół, poprzez wykorzystanie właściwych luzów na śrubach 6 w otworach 5, 13 i 12, uzyskuje się zawsze zamocowanie wymienianej części względnie odpowiedniego całego ich zespołu w tym samym położeniu gwarantującym synchronizację osi magnetycznej silnika z jego osiami geometrycznymi.By using the unit in question, by using the appropriate clearances on the bolts 6 in the holes 5, 13 and 12, it is always possible to fix the replaced part or the entire set thereof in the same position, ensuring synchronization of the magnetic axis of the motor with its geometric axes.

171 977171 977

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. The method of determining the position of brush bridges in electric motors, especially in traction motors, characterized in that in order to synchronize the position of the geometric axes of the brush assembly with the relevant magnetic axes of the motor, the existing positive play between the screws (6) and the holes (5) in the outer wall (1) is used. ) of the body (2) and the zero clearance of the same bolts (6) in the holes (12) of the intermediate plates (11) located in the recesses (10) of the outer wall (1) of the body (2), the position of the intermediate plates (11) in relation to the ring (4) is fixed with screws (9), and the position of the ring (4) in relation to the motor housing with a screw (16) in one of the radially arranged angular guides (3).

2. The assembly for positioning the brush bridges, being an integral part of the electric motor, characterized in that it is formed perpendicular to the geometric axis of the motor, placed externally on the appropriate angular guides (3), the body (2), ring (4) with screws (9) ) with four intermediate plates (11) mounted at an angle (a) equal to 65 ° to the planes of the longitudinal section of the body (2) in the recesses (10) made in the wall (1) of the body (2), both the ring (4) and the said intermediate plates (11) are equipped with through holes (13) and (12), respectively, for screws (6) for fastening to the wall (1) of the body (2) of the appropriate brush holders (8), and the ring (4) itself is locked with a screw (16) to one of the angle guides (3).

3. The assembly according to p. 2. A method according to claim 2, characterized in that both the diameter of the holes (5) in the wall (1) and the holes (13) in the ring (4) have a considerable reserve of play in relation to the diameter of the bolt core (6), and that in the intermediate plates (11) holes (12) in relation to the same bolts (6) zero play.