UA22669U

UA22669U - Commutator machine

Info

Publication number: UA22669U
Application number: UAU200613023U
Authority: UA
Inventors: Serhii Anatoliiovych Hrivin; Viktor Hryhorovych Havrysh; Olekcandr Dmytrovych Makarieev; Halyna Viacheslaviv Shevchenko; Hennadii Ivanovych Kupochkin
Original assignee: Serhii Anatoliiovych Hrivin; Viktor Hryhorovych Havrysh; Olekcandr Dmytrovych Makarieev; Halyna Viacheslaviv Shevchenko; Hennadii Ivanovych Kupochkin
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2007-04-25

Abstract

The utility model relates to the electric machine industry, such as direct current machines. The model can be used for actuation of locomotive wheel pairs.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до електромашинобудування, а саме до машин постійного струму, і може бути 2 використана для надання руху колісним парам локомотива.A useful model relates to electrical engineering, namely direct current machines, and can be used to provide motion to locomotive wheelsets.

Відома колекторна машина постійного струму НБ-406 |С.А. Алябьев, Е.В. Горчаков, С.М. Осипов, З.3.The well-known direct current collector machine NB-406 | S.A. Alyabyev, E.V. Gorchakov, S.M. Osipov, Z.3.

Ридель, В.Н. Хлебников. Устройство и ремонт злектровозов постоянного тока. Учебник для техн. школ ж.-д. трансп. М., "Транспорт", 1977, с. 92), що містить корпус з торцевими стінками, у якому встановлені головні та додаткові полюси, вал якоря з осердям, який спирається через роликові підшипники на підшипникові щити, 70 встановлені у торцевих стінках, а також щіткотримачі, вентиляційну систему, яка містить вхідний канал і вихідний канал.Riedel, V.N. Khlebnikov Installation and repair of DC electric locomotives. Textbook for technical railway schools transp. M., "Transport", 1977, p. 92), comprising a housing with end walls, in which the main and auxiliary poles are mounted, an armature shaft with a core, which rests through roller bearings on bearing shields, 70 mounted in the end walls, as well as brush holders, a ventilation system, which contains an inlet duct and output channel.

Недоліком даної машини є незручність обслуговування щіткотримачів і колекторного вузла. Щіткотримач містить корпус щіткотримача і кронштейн, останній має два круглих отвори, у яких закріплені пальці, що ізольовані від кронштейна і мають різьбові отвори для вкручування з'єднувальних елементів. До кронштейна 12 закріплений корпус щіткотримача зі щітками. Дана конструкція щіткотримача є масивною, з великими подовжніми габаритами і матеріалоємною, що перешкоджає доступу до колекторного вузла через оглядовий люк.The disadvantage of this machine is the inconvenience of maintaining the brush holders and collector unit. The brush holder includes a brush holder body and a bracket, the latter having two round holes in which the fingers are fixed, which are isolated from the bracket and have threaded holes for screwing in the connecting elements. A brush holder housing with brushes is attached to bracket 12. This design of the brush holder is massive, with large longitudinal dimensions and material-intensive, which prevents access to the collector unit through the inspection hatch.

Крім того, дана електрична машина має неефективну систему охолодження, тому що охолоджувальне колекторну машину повітря виходить через отвори у задній натискній шайбі, що зв'язано з великим аеродинамічним опором вихідного повітря. Крім того, дана машина не захищена від влучення в середину прямих струменів води при механізованій мийці електровоза.In addition, this electric machine has an inefficient cooling system, because the air that cools the collector machine leaves through the holes in the rear thrust washer, which is due to the large aerodynamic resistance of the output air. In addition, this machine is not protected from hitting the middle of direct water jets during the mechanized washing of an electric locomotive.

Найбільш близькою до корисної моделі, що заявляється, за технічною суттю, призначенням, технічним результатом, що досягається, й обраною за прототип є колекторна машина (патент КО 2171525, МПК НО 5/14,The collector machine (patent KO 2171525, МПК НО 5/14,

НО2К 23/00, опубл. 27.07.2001), що містить корпус з торцевими стінками, в якому встановлені головні та додаткові полюси, поворотна траверса, вал якоря з осердям, що спирається Через роликові підшипники на підшипникові щити, встановлені у торцевих стінках, вентиляційну систему, що містить вхідний і вихідний в канали, а також щіткотримачі, закріплені на поворотній траверсі за допомогою кронштейнів, що містять корпус із встановленими в ньому щітками і місця кріплення з'єднувальних проводів. В даній корисній моделі кронштейн являє собою суцільну пластмасову конструкцію трапецієподібної форми, з центральним отвором під корпус щіткотримача, що виконаний у вигляді металевого пальця з встановленими в ньому щітками й елементами о кріплення з'єднувальних проводів. Кронштейн встановлений на траверсі за допомогою болтового з'єднання. Ге)НО2К 23/00, publ. 27.07.2001), containing a housing with end walls, in which the main and additional poles are installed, a rotating traverse, an armature shaft with a core resting Through roller bearings on bearing shields installed in the end walls, a ventilation system containing inlet and outlet in the channels, as well as brush holders fixed on the rotary traverse with the help of brackets containing the housing with the brushes installed in it and the places for attaching the connecting wires. In this useful model, the bracket is a solid trapezoidal plastic structure with a central hole for the brush holder body, which is made in the form of a metal finger with brushes and elements for fastening connecting wires installed in it. The bracket is mounted on the traverse using a bolted connection. Gee)

Корпус щіткотримача виконаний прямокутним та закріплений у відповідному отворі кронштейна за допомогою болтового з'єднання. оThe body of the brush holder is made rectangular and fixed in the corresponding hole of the bracket with the help of a bolt connection. at

Недоліком даної машини є невисока надійність щіткотримача, яка полягає у тому, що навантаження, Га створюване корпусом щіткотримача, зосереджене на краю кронштейна. В умовах сильних вібрацій виникаючих при експлуатації таких щіткотримачів на тягових двигунах електровоза, навантажений кронштейн піддається с утворенню мікротріщин їі подальшому руйнуванню, що в решті решт призводить до виходу з ладу двигуна в цілому і відповідно виникає необхідність більш часто проводити технічний огляд щіткотримачів для виявлення їхнього можливого руйнування. Крім того, даний двигун має неефективну систему охолодження, через те, що « повітря надходить до виходу через спеціальний жолоб, що призводить до великого аеродинамічного опору З 50 рухові повітря, перешкоджає нормальному проходу повітря в двигуні і, відповідно, процесу охолодження. с Недостатнє охолодження якоря і полюсів двигуна призводить до зменшення терміну служби обмотки якоря іThe disadvantage of this machine is the low reliability of the brush holder, which consists in the fact that the load Ha created by the body of the brush holder is concentrated on the edge of the bracket. Under the conditions of strong vibrations arising during the operation of such brush holders on electric locomotive traction engines, the loaded bracket is subject to the formation of microcracks and subsequent destruction, which ultimately leads to the failure of the engine as a whole and, accordingly, there is a need to conduct a more frequent technical inspection of the brush holders to identify their possible destruction. In addition, this engine has an ineffective cooling system, due to the fact that "air enters the outlet through a special chute, which leads to a large aerodynamic resistance. With 50 moving air, it prevents the normal passage of air in the engine and, accordingly, the cooling process. c Insufficient cooling of the armature and motor poles leads to a reduction in the service life of the armature winding and

Із» двигуна в цілому.From" the engine as a whole.

В основу корисної моделі поставлена задача збільшення надійності і ресурсу машини.The basis of the useful model is the task of increasing the reliability and resource of the machine.

Поставлена задача вирішується тим, що колекторна електрична машина, яка містить корпус з торцевими стінками, в якому встановлені головні і додаткові полюси, поворотна траверса, вал якоря з осердям, що о спирається через роликові підшипники на підшипникові щити, встановлені в торцевих стінках, вентиляційну ка систему, що містить вхідний і вихідний канали, а також щіткотримачі, закріплені на кронштейнах до поворотної траверси, що містять корпус із встановленими у ньому щітками і місця кріплення з'єднувальних проводів.The task is solved by the fact that the collector electric machine, which contains a case with end walls in which the main and additional poles are installed, a rotating traverse, an armature shaft with a core that rests through roller bearings on bearing shields installed in the end walls, a ventilation box a system containing input and output channels, as well as brush holders fixed on brackets to the rotary traverse, containing the housing with the brushes installed in it and the attachment points for the connecting wires.

Ме Відповідно до корисної моделі, що заявляється, кожен кронштейн виконаний у вигляді планки, у центрі якої, заMe According to the claimed useful model, each bracket is made in the form of a bar, in the center of which, for

Ге»! 20 допомогою з'єднувальних елементів, встановлені щіткотримачі, місця кріплення з'єднувальних проводів розташовані на кінцях планки, при цьому, планка з'єднана з траверсою через ізолятори. Крім того, вихідний с канал вентиляційної системи виконаний кільцевим, розташований у підшипниковому щиті і являє собою інтегральний пристрій, що складається з закріплених на підшипниковому щиті ребер, на яких встановлена кільцева діафрагма, що також містить ребра, на яких закріплений козирок. 29 В одному з варіантів виконання колекторної електричної машини відповідні встановлювальні поверхні с щіткотримача і планки виконані у вигляді гребінки. Щіткотримач містить спеціальний паз, в який вставлений з'єднувальний елемент, виконаний у вигляді болта з квадратною голівкою, яка слугує для фіксації щіткотримача на планці у заданому положенні. Ізолятори являють собою циліндричні елементи бочкоподібної форми з різьбовими отворами, виконані з діелектричного матеріалу та нерухомо встановлені у точках кріплення планки 60 до траверси. Планка кріпиться до ізоляторів за допомогою болтових з'єднань. Ребра на підшипникових щитах і на кільцевій діафрагмі закріплені за допомогою зварювального з'єднання паралельно подовжньої осі двигуна і розташовані в шаховому порядку стосовно ребер діафрагми.Gee! 20 with the help of connecting elements, brush holders are installed, the attachment points of the connecting wires are located at the ends of the bar, while the bar is connected to the traverse through insulators. In addition, the outlet c channel of the ventilation system is made annular, located in the bearing shield and is an integral device consisting of ribs fixed to the bearing shield, on which an annular diaphragm is installed, which also contains ribs on which the visor is fixed. 29 In one version of the collector electric machine, the corresponding mounting surfaces of the brush holder and the bars are made in the form of a comb. The brush holder contains a special groove into which a connecting element is inserted, made in the form of a bolt with a square head, which serves to fix the brush holder on the bar in a given position. Insulators are barrel-shaped cylindrical elements with threaded holes, made of dielectric material and immovably installed at the attachment points of the bar 60 to the traverse. The bar is attached to the insulators using bolted connections. The ribs on the bearing shields and on the annular diaphragm are fixed by means of a welding connection parallel to the longitudinal axis of the engine and are staggered in relation to the diaphragm ribs.

В корисній моделі, що заявляється, забезпечується збільшення надійності колекторної електричної машини завдяки тому, що кронштейн щіткотримача виконаний у вигляді планки, місця кріплення з'єднувальних проводів бо розташовані на кінцях планки, а щіткотримач встановлений у центрі планки. Таке конструктивне виконання дозволяє рівномірно розподілити навантаження від корпуса щіткотримача по всій довжині планки і щільно закріпити планку до траверси через ізолятори. Дана система кріплення забезпечує надійну фіксацію щіткотримача в корпусі двигуна.In the proposed useful model, the reliability of the collector electric machine is ensured due to the fact that the brush holder bracket is made in the form of a bar, the attachment points of the connecting wires are located at the ends of the bar, and the brush holder is installed in the center of the bar. Such a design makes it possible to evenly distribute the load from the brush holder body along the entire length of the bar and tightly fasten the bar to the traverse through insulators. This fastening system ensures reliable fixation of the brush holder in the motor housing.

Збільшення ресурсу колекторної машини забезпечується завдяки здійсненню вихідного каналу вентиляційної системи в підшипниковому щиті кільцевим та виконаним з закріплених на підшипниковому щиті ребер, на яких встановлена кільцева діафрагма, яка також містить ребра, на яких закріплений козирок. Дане конструктивне рішення дозволяє знизити аеродинамічний опір всередині машини, збільшити обсяг повітря, що проходить через нього, для забезпечення необхідного охолодження якоря і полюсів машини. Крім того, таке конструктивне 7/0 рішення дозволяє уникнути влучення вологи всередину двигуна при обмивці електровоза і його складових частин.An increase in the resource of the collector machine is ensured by making the outlet channel of the ventilation system in the bearing shield annular and made of ribs fixed to the bearing shield, on which an annular diaphragm is installed, which also contains ribs on which the visor is fixed. This design solution allows you to reduce the aerodynamic resistance inside the machine, increase the volume of air passing through it, to ensure the necessary cooling of the anchor and poles of the machine. In addition, such a constructive 7/0 solution allows you to avoid getting moisture inside the engine when washing the electric locomotive and its components.

Конструкція щіткотримача даної колекторної машини дозволяє легко і швидко здійснювати монтаж і демонтаж даного вузла машини, що зменшує час на обслуговування двигуна в цілому.The design of the brush holder of this collector machine allows easy and quick assembly and disassembly of this unit of the machine, which reduces the time for maintenance of the engine as a whole.

Виконання встановлювальних поверхонь щіткотримача і планки у вигляді гребінки дозволяє виключити 7/5 Зрушування корпуса щіткотримача відносно колектора під дією динамічних сил, що виникають при проходженні колісною парою електровоза нерівностей шляху.Making the mounting surfaces of the brush holder and the bar in the form of a comb makes it possible to exclude 7/5 Displacement of the brush holder body relative to the collector under the action of dynamic forces that arise when the locomotive's wheel pair passes over road irregularities.

Виконання щіткотримача зі спеціальним пазом, у який вставлений з'єднувальний елемент, виконаний у вигляді болта з квадратною голівкою, забезпечує фіксацію щіткотримача на планці у заданому положенні.The design of the brush holder with a special groove, into which a connecting element made in the form of a bolt with a square head is inserted, ensures the fixing of the brush holder on the bar in a given position.

Виконання ізоляторів циліндричними, бочкоподібної форми з різьбовими отворами та їх виконання з 2о діелектричного матеріалу, а також їх нерухома установка у точках кріплення планки до траверси забезпечує щільну фіксацію щіткотримача і запобігає улученню розряду струму на корпус двигуна.Cylindrical, barrel-shaped insulators with threaded holes and their execution from 2o dielectric material, as well as their fixed installation at the points of attachment of the bar to the crossbar, ensures a tight fixation of the brush holder and prevents the electric discharge from hitting the motor housing.

Закріплення планки до ізоляторів за допомогою болтових з'єднань забезпечує надійне кріплення планки до ізоляторів.Fastening the bar to the insulators with the help of bolted connections provides reliable fastening of the bar to the insulators.

Закріплення ребер на підшипникових щитах і на кільцевій діафрагмі за допомогою зварювального з'єднанняFastening the ribs on the bearing shields and on the annular diaphragm using a welding connection

Забезпечує простоту зборки даних конструктивних частин машини.Provides ease of assembly of these structural parts of the machine.

Розташування ребер підшипникового щита і діафрагми паралельно подовжньої осі двигуна забезпечує т жорсткість конструкції в цілому.The location of the ribs of the bearing shield and the diaphragm parallel to the longitudinal axis of the engine ensures the rigidity of the structure as a whole.

Розташування ребер підшипникового щита у шаховому порядку відносно ребер діафрагми необхідно для забезпечення міцності конструкції. Ге! зо Корисна модель, що заявляється, пояснюється наступними кресленнями, де: на Фіг.1 наведений загальний вигляд колекторної електричної машини; со на фіг 2 - загальний вигляд щіткотримача, закріпленого на траверсі; Ге на Фіг.З - вигляд вихідного каналу колекторної електричної машини; на Фіг.4 - вигляд колекторної машини з боку вихідного каналу (схематично). сThe staggered arrangement of the ribs of the bearing shield relative to the ribs of the diaphragm is necessary to ensure the strength of the structure. Gee! z The useful model claimed is explained by the following drawings, where: Fig. 1 shows the general view of the collector electric machine; so in Fig. 2 - a general view of the brush holder fixed on the traverse; Ge in Fig. 3 - a view of the output channel of the collector electric machine; in Fig. 4 - a view of the collector machine from the side of the output channel (schematically). with

Колекторна електрична машина містить корпус 1 з торцевими стінками 2, де встановлені головні полюси З і с додаткові полюси 4, а також поворотна траверса 5, вал б якоря з осердям 7, що спирається через роликові підшипники 8 на підшипникові щити 9, встановлені у торцевих стінках 2. Крім того, колекторна електрична машина містить вентиляційну систему, що складається з вхідного каналу 10 і вихідного каналу 11, а також закріплені на поворотній траверсі 5 щіткотримачі 12. Кожен щіткотримач 12 складається з корпуса 13 із «The collector electric machine contains a housing 1 with end walls 2, where the main poles Z and c additional poles 4 are installed, as well as a rotating traverse 5, an armature shaft b with a core 7, which rests through roller bearings 8 on bearing shields 9 installed in the end walls 2. In addition, the collector electric machine contains a ventilation system consisting of an inlet channel 10 and an outlet channel 11, as well as brush holders 12 fixed on the rotary traverse 5. Each brush holder 12 consists of a housing 13 with "

Встановленими у ньому щітками 14. Корпус 13 щіткотримача 12 закріплений на планці 15, яка містить місця з с кріплення з'єднувальних проводів 16. Планка 15 закріплена до поворотної траверси 5 через ізолятори 17.With the brushes 14 installed in it. The body 13 of the brush holder 12 is fixed on the bar 15, which contains places for attaching the connecting wires 16. The bar 15 is fixed to the rotary traverse 5 through insulators 17.

Вихідний канал 11 вентиляційної системи складається з закріплених на підшипниковому щиті 9 ребер 18, на яких ;» установлена кільцева діафрагма 19, що містить ребра 20, на які закріплений козирок 21.The outlet channel 11 of the ventilation system consists of ribs 18 fixed to the bearing shield 9, on which; an annular diaphragm 19 is installed, containing ribs 20, on which the visor 21 is fixed.

При зборці електродвигуна, до поворотної траверси 5 закріплюють ізолятори 17, на які закріплюють планку 19. На планці 15 встановлюють корпус щіткотримача 13 зі щітками 14, на краях планки 15 закріплюютьWhen assembling the electric motor, insulators 17 are attached to the rotary beam 5, on which the bar 19 is fixed.

ГІ з'єднувальні проводи. При використанні щіткового вузла в двигуні електровоза, навантаження, утворене корпусом щіткотримача 13, розподіляється по всій довжині планки 15. ю При роботі двигуна охолоджувальний потік повітря надходить через вхідний канал вентиляційної системи 10, б охолоджуючи зовнішню поверхню якоря з осердям 7, а також осердя головних полюсів З та осердя додаткових 5р полюсів 4. Повітря виходить через вихідний канал вентиляційної системи 11, як показано на Фіг.3. При обмивціGI connecting wires. When using a brush unit in an electric locomotive engine, the load generated by the brush holder housing 13 is distributed along the entire length of the bar 15. ю When the engine is running, the cooling air flow enters through the inlet channel of the ventilation system 10, b cooling the outer surface of the armature with the core 7, as well as the cores of the main poles C and the core of additional 5p poles 4. The air exits through the outlet channel of the ventilation system 11, as shown in Fig.3. When washing

Ме, локомотива, улученню струменів води всередину двигуна перешкоджає козирок 21 і кільцева діафрагма 19.Me, the locomotive, the visor 21 and the annular diaphragm 19 prevent water jets from entering the engine.

Ге) Застосування корисної моделі, що заявляється, дозволяє продовжити термін служби двигуна і підвищити його надійність в експлуатації, крім того, дозволяє одержати компактний щітковий вузол, і у такий спосіб знизити габаритні розміри двигуна. сGe) The application of the claimed useful model allows you to extend the service life of the engine and increase its reliability in operation, in addition, it allows you to obtain a compact brush unit, and in this way reduce the overall dimensions of the engine. with

Claims

The formula of the invention

1. A collector electric machine containing a case with end walls, in which the main and additional poles are installed, a rotating traverse, an armature shaft with a core, which rests through roller bearings on bearing shields installed in the end walls, a ventilation system that contains an inlet and output channels, as well as brush holders fixed on the rotating traverse with the help of a bracket, which contain a housing with brushes installed in it and a place for attaching connecting wires, which is characterized by the fact that each bracket is made in the form of a bar, in the center of which with the help of 65 brush holders are installed for the connecting elements, the attachment points for the connecting wires are located at the ends of the bar, while the bar is connected to the traverse through insulators, in addition, the outlet channel of the ventilation system is made ring-shaped,

is located in the bearing shield and is an integral device consisting of ribs fixed on the bearing shield, on which an annular diaphragm is installed, which also contains ribs on which the visor is fixed.

2. The collector electric machine according to claim 1, which is characterized by the fact that the respective installed surfaces of the brush holder and the bars are made in the form of a comb.

C. The collector electric machine according to claims 1, 2, which is characterized by the fact that the brush holder contains a special groove into which a connecting element is inserted, made in the form of a bolt with a square head, which serves to fix the brush holder on the bar in a given position. 70

4. Collector electric machine according to claims 1-3, which is characterized by the fact that the insulators are barrel-shaped cylindrical elements with threaded holes, made of dielectric material, immovably installed at the points of attachment of the bar to the crossbar.

5. Collector electric machine according to claims 1-4, which differs in that the bar is attached to the insulators using bolted connections.

6. A collector electric machine according to claims 1-5, which is characterized by the fact that the ribs on the bearing shields and on the annular diaphragm are fixed by means of a welded connection.

7. A collector electric machine according to claims 1-6, which is characterized by the fact that the ribs, which are fixed on the bearing shields and on the diaphragm, are located parallel to the longitudinal axis of the motor.

8. A collector electric machine according to claims 1-7, which is characterized by the fact that the ribs of the bearing shield are staggered relative to the ribs of the diaphragm. that 2 (o) (Se) (Se) s s

- and? name) name) (o) (o) 3e) 60 b5