SU1304112A1

SU1304112A1 - Brush holder for electric machine

Info

Publication number: SU1304112A1
Application number: SU853984146A
Authority: SU
Inventors: Василий Ефремович Верхогляд; Юрий Константинович Козлов; Александр Дмитриевич Макареев; Засим Теодорович Хавин; Владимир Исаакович Таденев
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1987-04-15

Abstract

Изобретение относитс к электромашиностроению , в частности к щеткодержател м дл электрических машин, и может быть использовано в т говых электродвигател х транспортных средств. Целью изобретени вл етс повышение надежности работы устройства и замены шетки при использовании устройства в т говом электродвигателе транспортного средства в услови х повышенной вибрации и запыленности. Щеткодержатель содержит корпус 1 с отверстием под шетку 11. На корпусе размеш,ено щеточное нажимное устройство в виде рычага 2 и рулонной пружины 3, один конец которой жестко закреплен на рычаге, а свободный ее конец охватывает втулку 7, имеющую возможность вращатьс на неподвижной оси, закрепленной на корпусе. Один конец рычага предназначен дл воздействи на щетку, а на втором конце рычага образована петл . Между рычагом и его осью в петлю рычага вставлен дополнительный вкладыщ 4 из антифрикционного материала, на оси рычага выполнена тангенциальна выборка. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. I их ОЭ о N4 NDThe invention relates to electrical engineering, in particular to brush holders for electric machines, and can be used in traction electric motors of vehicles. The aim of the invention is to improve the reliability of the device and the replacement of the brush when using the device in the vehicle's traction motor in conditions of increased vibration and dust. The brush holder includes a housing 1 with a hole for a bungle 11. On the housing is a brush pressure device in the form of a lever 2 and a coil spring 3, one end of which is rigidly fixed on the lever, and its free end encompasses the sleeve 7 having the ability to rotate on a fixed axis, attached to the case. One end of the lever is designed to act on the brush, and a loop is formed at the second end of the lever. An additional liner 4 of antifriction material is inserted between the lever and its axis into the lever loop; a tangential sampling is performed on the lever axis. 1 hp f-ly, 6 ill. I their mae o n4 nd

Description

Изобретение относитс к электромашиностроению , в частности к щеткодержател м дл электрических машин, и может быть использовано в т говых электродвигател х транспортных средств.The invention relates to electrical engineering, in particular to brush holders for electric machines, and can be used in traction electric motors of vehicles.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы устройства и замены щетки при использовании устройства в т говом электродвигателе транспортного средства в услови х повышенной вибрации и запыленности .The aim of the invention is to improve the reliability of the device and the replacement of the brush when using the device in the vehicle's traction motor in conditions of increased vibration and dust.

На фиг. 1 представлен щеткодержатель дл электрической машины в рабочем положении; на фиг. 2 - дополнительный вкладыш; на фиг. 3 - ось рычага; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - шетко- держатель в нерабочем состо нии с подн тым рычагом дл возможности замены шет- ки.FIG. 1 shows a brush holder for an electric machine in a working position; in fig. 2 - additional liner; in fig. 3 - lever axis; in fig. 4 shows section A-A in FIG. 3; in fig. 5 is a section BB in FIG. 3; in fig. 6 - rod holder in an inoperative state with a raised lever for the possibility of changing the rod.

Щеткодержатель содержит корпус 1, на котором размешено щеточное нажимное уст- ройство, состо щее из рычага 2, рулонной пружины 3 посто нного давлени , вкладыша 4. Пружина 3 одним концом (с помощью накладки 5) жестко прикреплена к рычагу 2, например, заклепками 6. Свободный конец пружины 3 охватывает дополни- тельную втулку 7, котора , в свою очередь , надета на втулку 8 с возможностью врашени относительно нее. Втулка 8 имеет возможность врашатьс на неподвижной оси 9, закрепленной на корпусе 1 щеткодержател , обе втулки выполнены из анти- фрикционного материала (бронза любой марки либо порошкова композици - брон- зографит). Рычаг 2 нажимного устройства имеет на одном из своих концов петлю , в которую вставлен вкладыш 4.The brush holder includes a housing 1, on which a brush pressure device consisting of a lever 2, a constant pressure coil spring 3, a liner 4 is placed. The spring 3 is rigidly attached to the lever 2, for example, with rivets 6 at one end (using a lining 5). The free end of the spring 3 encloses an additional sleeve 7, which, in turn, is mounted on the sleeve 8 with the possibility of joining with respect to it. Sleeve 8 can be mounted on a fixed axis 9 fixed on the housing of the brush holder, both sleeves are made of anti-friction material (bronze of any brand or powder composition - bronze graphite). The lever 2 of the pressure device has a loop at one of its ends into which the insert 4 is inserted.

Вкладыш 4 (фиг. 2) имеет сообшающие- с отверстие В и паз Г. Вкладыш сделан из антифрикционного материала (бронза любой марки либо бронзографит). Через отверстие В вкладыша 4 (фиг. 1) проходит ось 10 рычага, закрепленна на корпусе 1 щеткодержател . При этом рычаг 2, одетый петлей через вкладыш 4 на ось 10, имеет возможность линейного и углового перемещени относительно неподвижной оси 10 рычага . Дл этого ось 10 (фиг. 3) в зоне взаимодействи со вкладышем 4 имеет танген- циальную выборку, уменьшающую поперечный размер оси рычага (диаметр Д на фиг. 4) до ширины паза Г вкладыша 4 (размер Е на фиг. 5), и выполнена из стали. Ось 10 установлена на корпусе так, что плоскость ее тангенциальной выборки составл ет с ли- нией, проход щей через центр оси рычага параллельно продольной оси отверсти Ж под щетку 11,угол 10-30°. В отверстие Ж корпуса 1 щеткодержател (фиг. 1) вставл етс стандартна щетка 11, имеюща стандартный резиновый амортизатор 12. Щет- ка 11, на которую воздействует конец рыча га 2, упираетс в коллектор 13 т гово го электродвигател .The liner 4 (Fig. 2) has soobshayuschie- with hole B and groove G. The liner is made of antifriction material (bronze of any brand or bronze graphite). Through the hole In the liner 4 (Fig. 1) passes the axis 10 of the lever attached to the housing 1 of the brush holder. In this case, the lever 2, which is hinged through the insert 4 on the axis 10, has the possibility of linear and angular movement relative to the fixed axis 10 of the lever. For this, axis 10 (Fig. 3) in the zone of interaction with liner 4 has a tangential sampling, reducing the transverse dimension of the axis of the lever (diameter D in Fig. 4) to the width of the groove Γ of the liner 4 (size E in Fig. 5), and made of steel. The axis 10 is mounted on the housing so that its plane of tangential sampling is with the line passing through the center of the axis of the lever parallel to the longitudinal axis of the hole Ж under the brush 11, an angle of 10-30 °. A standard brush 11, having a standard rubber damper 12, is inserted into the hole M of the housing 1 of the brush holder (Fig. 1). The brush 11, which is affected by the end of the lever 2, abuts the collector 13 t of the bovine electric motor.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В рабочем положении (фиг. 1) рычаг 2 нажимного устройства, закрепленный одним концом через вкладыш 4 на оси 10 рычага, передает давление другим концом через резиновый амортизатор 12 на щетку 11. При работе устройства в т говом электродвигателе возникает повышенна вибраци , вызываема ударами на стыках рельс, на стрелках , при этом щетка 11 совершает возвратно-поступательное движение согласно неровност м коллектора 13, а рычаг 2 поворачиваетс вокруг оси 10 рычага, вызыва сворачивание либо разворачивание рулонной пружины 3 при вращении втулок 7 и 8 относительно оси 9. В нажимном устройстве трение в узлах врашени при повороте рычага вокруг оси должно быть минимальным , так как, если в этих точках трение будет велико, то его действие на рычаг при повороте последнего уменьшает усилие пружины 3 и рычаг 2 оказывает на щетку 11 меньшее давление, что, в свою очередь , вызывает искрение щетки во врем работы т гового электродвигател . Поэтому вкладыш 4 и втулки 7 и 8 выполнены из антифрикционных материалов. В процессе работы т гового электродвигател в щеткодержатель попадает пыль (угольна , медна , песок), что увеличивает трение в узлах вращени нажимного устройства. При это.м на узел вращени рулонной пружины действует момент от усили сворачивани рулонной пружины, умноженного на радиус пружины, который гораздо меньше, чем момент , действующий в узле врашени рычага , равный усилию рулонной , умноженному на рассто ние от точки прикреплени рулонной пружины к рычагу до центра оси рычага. Поэтому запыленность больше действует на узел вращени рулонной пружины, чем на узел вращени рычага , в св зи с че.м необходимо, чтобы трение в узле рулонной пружины было меньше , чем в узле вращени рычага. Поэтому в нем установлены по крайней мере две концентричные втулки 7 и 8 из антифрикционного материала, вращение которых друг относительно друга и дает малый коэффициент трени .In the working position (Fig. 1), the lever 2 of the pressure device, fixed at one end through the insert 4 on the axis 10 of the lever, transmits pressure to the other end through a rubber damper 12 on the brush 11. When the device is operated in a traction motor, an increased vibration occurs, caused by blows on the rail joints, on the arrows, while the brush 11 reciprocates according to the unevenness of the collector 13, and the lever 2 rotates around the axis 10 of the lever, causing the coil spring 3 to collapse or turn during rotation of the sleeves 7 and 8 relative to axis 9. In a pressure device, the friction in the nodes of turn when the lever is rotated around the axis should be minimal, since if at these points the friction is great, then its action on the lever when turning the latter reduces the force of the spring 3 and the lever 2 exerts There is less pressure on the brush 11, which, in turn, causes the spark of the brush during the operation of the traction motor. Therefore, the liner 4 and the sleeves 7 and 8 are made of anti-friction materials. During the operation of the traction motor, dust (coal, copper, sand) enters the brush holder, which increases the friction in the nodes of rotation of the pressure device. In this case, the rotation spring assembly is affected by the torque from the folding spring force multiplied by the spring radius, which is much less than the torque acting in the lever vrasena unit equal to the roll spring force multiplied by the distance from the roll spring attachment point to the lever to the center of the axis of the lever. Therefore, dustiness acts more on the node of rotation of the coil spring than on the node of rotation of the lever, in connection with which it is necessary that the friction in the knot of the coil spring be less than in the node of rotation of the lever. Therefore, it has at least two concentric sleeves 7 and 8 made of antifriction material, the rotation of which relative to each other gives a small coefficient of friction.

При износе щетки 11 и необходимости ее замены рычаг 2 нажимного устройства (фиг. 6) поворачиваетс вокруг оси 10 рычага до тех пор, пока паз Г вкладыша 4 не совместитс с тангенциальной выборкой Е оси 10 рычага, что позволит ввести тангенциальную выборку Е оси 10 рычага в паз Г вкладыша и зафиксировать рычаг на оси. После этого можно мен ть изношенную П1,етку на новую, не придержива рычаг руками.When the brush 11 is worn and it is necessary to replace it, the lever 2 of the pressure device (FIG. 6) rotates around the axis 10 of the lever until the groove G of the insert 4 is not aligned with the tangential selection E of the axis 10 of the lever, which will allow the introduction of the tangential selection E of the axis 10 of the lever in the groove of the liner and fix the lever on the axis. After that, you can change the worn P1, a new one, without holding the lever with your hands.

Если выборка расположена под углом больше 30°, зафиксированный рычаг 2 не позвол ет вытащить щетку 11, а если под углом меньше 10°, то в эксплуатации неудобноIf the sample is angled greater than 30 °, the fixed lever 2 does not allow the brush 11 to be pulled out, and if it is angled less than 10 °, it is inconvenient to operate

производить фиксацию рычага, особенно в мо- торно-осевой части т гового электродвигател , где пространство над коллектором ограничено .to fix the lever, especially in the motor axial part of the traction motor, where the space above the collector is limited.

Таким образом, при его использовании предлагаемое устройство в т говых электродвигател х транспортных средств в услови х повышенной вибрации и запыленности обладает по сравнению с известным большей надежностью при работе и при замене изношенной щетки, в качестве которой используетс стандартна ш,етка.Thus, when it is used, the proposed device in traction electric motors of vehicles in conditions of increased vibration and dustiness has in comparison with the known greater reliability during operation and when replacing a worn brush, which uses a standard w, grid.

Claims

1. Brush holder for an electric machine, containing a housing with a hole for a brush, on the housing there is a brush pressure device in the form of a lever and a coil spring, one end of which is rigidly fixed on the lever and its free end encompasses a sleeve that can rotate on a fixed axis mounted on the housing, one end of the lever is designed to act on the brush, and a loop is formed at the second end of the lever, with which the lever is mounted on the axis of the lever mounted on the housing with the possibility of linear and angular movement relatively fixed axis of the lever, characterized in that, in order to increase the reliability of the device and replace the brush when using the device in the vehicle's traction motor, under increased vibration conditions, an additional antifriction material insert is inserted between the lever and its axis into the lever loop; a hole under the lever axis, which communicates with the groove in the insert, on the axis of the lever in the zone of interaction with the insert, a tangential sampling was performed, reducing the transverse dimension of the axis of the lever to the width of the groove of the liner, while the axis of the lever is mounted on the body so that its plane of tangential sampling is with the line passing through the center of the axis of the lever parallel to the longitudinal axis of the brush hole, an angle of 10-3 {)

2. Brush, holder according to claim 1. characterized in that, in order to further improve the reliability of working in dusty conditions, between the free end of the coil spring and vtu, 1koy introduced at least one additional sleeve, rotation relative to it, while

5, both sleeves are made of antifriction material.

five

BUT

FIG. 2

in b

P

{

Aa

7

srag.b

Compiled by M. Kuznetsova

Editor L. Veselovska Tehred I. VeresKorrektor, 1. Pilnenko

Order 1320/54 Circulation 626 Subscription

BNIIPI USSR State Committee on Inventions and Discoveries

113035, Moscow, Zh-35, Rau1isk nab. D. 4/5 Production and Printing Enterprise, Uzhgorod, y.i. Project, 4