SU886116A1

SU886116A1 - Brush holder for electric machines

Info

Publication number: SU886116A1
Application number: SU792827264A
Authority: SU
Inventors: Леонид Никитич Кравчук; Виктор Борисович Дмитриев; Давид Менделеевич Малкин
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Стандартизации В Электротехнической Промышленности
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-11-30

Description

II

Изобретение относитс к вращающимс электрическим машинам со скольз щим контактом, а именно к щеткодержател м этих машин, в которых ь качестве элемента, обеспечивающего на-. жатие на щетку, примен етс рулонна пружина посто нного давлени , и-может быть использовано во всех отрасjfHx промышленности, производ щих и эксплуатирующих электрические машины.The invention relates to rotating electrical machines with a sliding contact, namely to the brush holders of these machines, in which the quality of the element providing -. brushing, a constant pressure coil spring is used, and can be used in all industries that produce and operate electrical machines.

Известны щеткодержатели, в- которых давление рулонной пружины передаетс либо непосредственно на ве-рхний , торец .щетки, либо через прокладки , выполн ющие роль амортизаторов, изол торов и т.д. /.Brush holders are known in which the pressure of the coil spring is transmitted either directly to the top, the end of the brush, or through gaskets acting as shock absorbers, insulators, etc. /.

Основными констпуктив1шми элементами этого типа щеткодержателей вл ютс корпус и нажимной механизм, состо щий ич рул(М1ной пружины посто нного давлени , прикрепленной к опорной пластине, и элементов установки и фиксации опорной пластины в корпу-се в заданном положений. Конструкци The main components of this type of brush holders are the housing and the pressure mechanism, consisting of an IC reel (M1 constant pressure spring attached to the base plate, and mounting elements and fixing the base plate in the housing in predetermined positions. Design

и схема взаимодействи всех переднеленных элементов определ ют эксплуатационные характеристики как щеткодержател (надежность работы, возможность выполн ть профилактические операции при обслуживании электрической машины}, так и характеристики всей электрической машины.and the scheme of interaction of all front-mounted elements determine the operational characteristics of both the brush holder (reliability of operation, ability to perform preventive operations when servicing an electric machine}, and characteristics of the entire electric machine.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением вл етс щетко10 держатель дл элект})ических машин, содержащий корпус с гнездом дл размещени щетки, П-образную упругую опорную пластину, на одном плече которой закреплена рулонна пружина, The closest to the proposed technical solution is a brush 10 holder for electrically operated machines, comprising a housing with a brush housing, an U-shaped elastic support plate, on one arm of which a coil spring is fixed,

15 а на другом выполнен стопор щий элеме11Т I .15 and on the other there is a locking element 11T I.

Суиюственным недостатком описанной конструкции щеткодержател вл етс то, что его амплитудно-частотные The surprising disadvantage of the brush holder design described is that its amplitude-frequency

20 характеристики (ЛЧХ, определ емые комплексом упругих свойств рулонной пружины, опорной пластины, щетки, корпуса и других элементов конструк-/ 3 ции, обеспечивают устойчивую работу скольз щего контакта, т.е. непрерывность контакта щетка-коллектор, а следовательно, и устойчивую работу всей электрической мапганы лишь при определенных значени х вибрационных и ударных нагрузок. При изменении условий эксплуатации, наприме.р при резких изменени х характера вибрационных и ударных нагрузок, возможно нарушение устойчивости контакта щетка-коллектор (отрыв щетки от поверхности коллектора) из-за по влени резонансных влений в системе щетка-нажимной мёханизм-щеткодержатель , определ емых частотой собственных колебаний системы, т.е. ее АЧХ, и частотой йцешнихвозмущений. В результате нарушени устойчивости скольз щего контакта возникает усиление искрени и, как следствие, под гар, повреждение коллектора и разрушение щеток. Этот процесс прогрессирует и приводит к выходу из стро коллектора, щеток и самой электричес кой машины. Цель изобретени - улучшение эксп луатационных характеристик, а именно создание надежной, простой, компактной и технологической конструкции щеткодержател , котора обеспечивае возможность регулировани АЧХ щетко держател в случае изменени услови эксплуатации электрической машины в составе агрегата или механизма. Указанна цель достигаетс тем, что щеткодержатель снабжен упорным элементом, взаимодействующим с дополнительно введенным опорным элементом , выполненным на уровне верхнего торца одной из стенок корпуса, на противоположной стенке которого установлен регулирующий элемент, в котором фиксируетс стопор щий элемент. Упорный элемент опорной пластины вьтолнен в виде замкнутой петли с двум симмет)ичными пазами на внешней стороне, сопр женными с опорным элементом, выполненным в виде двух полуосей. Регулирующий элемент выполнен в виде по крайней kepe двух перемычек смещенных друг относительно друга п высоте корпуса щеткодержател . Регулирующий элемент выполнен в виде полого стакана с внутренней на резкой, который навинчен на верхнюю часть корпуса. На фиг. 1-4 представлены соответственно первый, второй, третий и четвертый варианты щеткодержателей дл электрических машин различного назначени , общик вид; на фиг. 5-8 варианты нажимных механизмов; на фиг. 9-12 - вариан1Ъ1 корпусов щеткодержателей; на фиг. 13 - второй вариант щеткодержател с нерабочим положением нажимного механизма, общий вид. Щеткодержатель состоит из корпуса 1 с гнездом 2 дл размещени щетки 3, нажимйого механизма, который прижимает указанную щетку на поверхности коллектора 4 и элементов корпуса, обеспечивающих удержание нажимного механизма в корпусе. Нажимной механизм состоит из П-образной упругой опорной пластины 5 с прикрепленной к ней одним концом рулонной пружиной 6, упорного элемента 7, расположенного на одном из плеч опорной пластины на уровне верхнего торца корпуса, и поджимного элемента 8, расположенного на противоположном плече опорной пластины, через который осуществл етс регулировка поджати опорной пластины. Корпус имеет опорный элемент 9, в который упираетс своим упорным элементом одно из плеч опорной пластины, обеспечива тем самым подвешенное состо ние конца опорной пластины с закрепленной на нем рулонной дружиной, и регулировочный элемент 10, предназначенный дл изменени высоты фиксации противоположного плеЧа опорной пластины в корпусе, обеспечива регулировку поджати опорной пластины, т.е. изменение ее жесткости. На фиг. 6 изображен щеткодержатель у которого упорный элемент 7 выполнен в форме скобы замкнутого сечени , котора , помимо обеспечени упора опорной Пластины в опорный элемент 9 корпуса, предназначена дл установки нажимного механизма в нерабочее положение , отведенное от щетки (фиг. 13). На скобе выполнены два паза 11, которые предназначены дл того, чтобы можно было вынуть нажимной механизм из щеткодержател , пропуска через нрх опорные элементы корпуса. Нажимной механизм удерживаетс в корпусе в рабочем положении .за счет упругих сил, возникающих в опорной пластине в результате того, что она одним своим плечом через упорный эле;мейт упираетс в опорный элемент .корпуса и одновременно противоположным плечом через подошмной элемент СЕ зана с регулировочным элементом корпуса, т.е. она находитс в поджатом состо нии, при этом усилие,с которым опорна пластина упираетс в корпус, превьшает усилие скручивани рулонной пружины.20 characteristics (LCH, determined by the complex of elastic properties of the coil spring, base plate, brush, body and other structural elements, ensure stable operation of the sliding contact, i.e., the continuity of contact of the brush-collector, and hence stable the operation of the entire electrical mapgana only at certain values of vibration and shock loads.When the operating conditions change, for example, if there are sharp changes in the nature of vibration and shock loads, the stability of the contact brush-stake may be disturbed the lecturer (brush detachment from the collector surface) due to the occurrence of resonant phenomena in the brush-pressure mechanism-brush holder system, determined by the natural frequency of the system, i.e. its frequency response, and the frequency of disturbances. increased arcing and, as a result, underwater, damage to the collector and destruction of the brushes.This process progresses and leads to failure of the collector, brushes and the electrical machine itself. The purpose of the invention is to improve the performance characteristics, namely the creation of a reliable, simple, compact and technological design of the brush holder, which makes it possible to adjust the frequency response of the brush holder in case of changing the operating conditions of the electric machine as part of the unit or mechanism. This goal is achieved by the fact that the brush holder is provided with a stop element that interacts with an additionally inserted support element made at the level of the upper end of one of the walls of the housing, on the opposite wall of which there is a regulating element in which the locking element is fixed. The thrust element of the support plate is made in the form of a closed loop with two symmetries with different grooves on the outer side, mating with a support element made in the form of two semi-axes. The regulating element is designed as at least a kepe of two jumpers offset from each other and at the height of the brush holder housing. The regulating element is designed in the form of a hollow glass with an internal on the cutting, which is screwed on the upper part of the body. FIG. Figures 1-4 show the first, second, third and fourth versions of brush holders for electric machines of various purposes, cover type, respectively; in fig. 5-8 variants of pressure mechanisms; in fig. 9-12 - variant 1 корпус 1 cases of brush holders; in fig. 13 - the second variant of the brush holder with the non-working position of the pressing mechanism, general view. The brush holder consists of a body 1 with a slot 2 for accommodating the brush 3, a push mechanism that presses said brush on the surface of the collector 4 and body elements that hold the pressure mechanism in the body. The pressure mechanism consists of a U-shaped elastic support plate 5 with a coil spring 6 attached to it at one end, a thrust element 7 located on one of the arms of the support plate at the level of the upper end of the body, and a pressure element 8 located on the opposite shoulder of the support plate, through which the adjustment of the clamping of the support plate is carried out. The housing has a support element 9, in which one of the arms of the support plate rests with its stop element, thus providing a suspension of the end of the support plate with a roll bushing fixed on it, and an adjustment element 10 designed to change the fixing height of the opposite support plate in the housing , providing adjustment to tighten the support plate, i.e. change its stiffness. FIG. 6 shows a brush holder, in which the stop element 7 is made in the form of a closed-section bracket, which, in addition to providing an abutment of the supporting Plate in the supporting element 9 of the housing, is intended to set the pressure mechanism in the non-operating position away from the brush (Fig. 13). On the bracket there are two grooves 11, which are designed so that the pressure mechanism can be removed from the brush holder, passing the supporting elements of the housing through the UHP. The pressure mechanism is held in the housing in the working position. Due to the elastic forces arising in the support plate as a result of the fact that with one shoulder it resists through the abutting element, the meite rests against the support element and simultaneously with the opposite arm through the landing element. enclosures, i.e. it is in the compressed state, with the force with which the support plate rests on the body, which exceeds the twisting force of the coil spring.

Чтобы установить нажимной механи в корпусе в рабочее положение, оператор размещает на верхний торец щетки скрученную рулонную пружину, затем, преодолева упругие силы рулонной, прзгжины (рулонна пружина раскручиваетс и оказывает давление на щетку), подает опорную пластину в направлении к поверхности коллектра до упора ее упорным элементом в опорный элемент корпуса. В таком положении между поджимным элементом опорной пластины и регулировочным элементом корпуса имеетс зазор. Чтобы зафиксировать нажимной механи в корпусе, оператор, преодолева упругие силы опорной пластинь, должен поджать ее, т.е. выбрать зазор и ввести в зацепление поджимной и регулировочный элементы. Дл того, чтобы изменить упругие силы опорной пластины, а следовательно, и АЧХ щеткодержател , оператор должен изменит величину поджати опорной пластины путем перемещени уровн фиксации поджимного элемента вдоль оси к орпуса .To set the pressure mechanism in the housing to the working position, the operator places a twisted roll spring on the upper end of the brush, then, overcoming the elastic forces of the roll spring, the roll spring unwinds and exerts pressure on the brush, feeds the support plate towards the surface of the collector until it stops thrust element in the support element of the housing. In this position, there is a gap between the gland element of the support plate and the adjusting element of the housing. To fix the pressure mechanism in the housing, the operator, overcoming the elastic forces of the support plates, must press it, i.e. select the gap and engage the gland and adjustment elements. In order to change the elastic forces of the support plate, and consequently, the frequency response of the brush holder, the operator must change the amount of pressure of the support plate by moving the fixing level of the gland element along the axis to the orpus.

Фо рмула изобретени Formula of the invention

Claims

1. A brush holder for electric machines, comprising a housing with

a slot for placing a brush, a U-shaped elastic support plate, on one shoulder of which a coil spring is fixed, and on the other a locking element, distinguishing and. and with that, with a chain of performance improvements ,. a shoulder with a coil spring fixed on it is provided with a stop element that interacts with an additionally inserted support element made on the upper end of one of the body walls, on the opposite wall of which there is a regulating element in which the locking element is fixed.

2. The brush holder according to claim 1, wherein the thrust element of the support plate is made

0 in the form of a closed loop with two symmetrical grooves on the outer side, mated with a support element made in the form of two semi-axes.

25

3. The brush holder according to claim 1, characterized in that the regulating element is made, for example, in the form of at least two jumpers offset from each other

other height of the housing brush holder.

4. The brush holder according to claim 1, characterized in that the regulating element is embodied in the form of a hollow cup with an internal thread, which is screwed onto the upper part of the body,

Sources of information taken into account in the examination

1. US Patent No. 2836745, cl. 310-246, 1976.

fO

Fa g f

7/7

ten

of

Sfig. five

Fchg eleven

Fchg 12