Щеточный узел электрической машины

Полезная модель относится к электротехнике, а более конкретно к щеточным узлам электрических машин и позволяет повысить ресурс работы щетки, упростить процесс ремонта. Щеточный узел электрической машины включает щеткодержатель 1, где размещена щетка 2, которая подпружинена курком нажимной пружины 3 в сторону коллектора 6 электрической машины, нижней поверхностью щетка 2 контактирует с коллектором 6 электрической машины. Токоведущий кабель 4 снабжен наконечником 5 для контакта со щеткой 2, жестко соединенным с ним. Наконечник 5 для контакта со щеткой 2 выполнен в виде пластины, прилегающей к щетке 2 по ее верхней поверхности. Для выемки щетки 2 из щеткодержателя 1, по меньшей мере, на одной из боковых поверхностей щетки 2 выполнен вертикальный паз 9 с отверстием 10, ось которого перпендикулярна оси паза 9, при этом на верхней поверхности щетки 2 выполнен фиксирующий элемент в виде выемки/выемок 7, а пластина 5 имеет соответствующие выступ/выступы 8 для фиксации их положения относительно друг друга. Наконечник 5 для контакта со щеткой выполнен в виде пластины, прилегающей к щетке 2 по ее верхней поверхности и охватывающей щетку 2 по двум противоположным друг другу боковым поверхностям буртиками 11, при этом по двум противоположным друг другу боковым поверхностям щетки 2 выполнены вертикальные пазы 9, в которые входят буртики 11, кроме того, по меньшей мере, один вертикальный паз 9 имеет отверстие 10. На боковых поверхностях щетки выполнены поперечные направляющие канавки 12, а буртики 11 пластины 5 имеют отбортовки 13, которые входят в направляющие канавки 12. 1 н.п. и 6 з.п. ф-лы пм., 3 илл.

Полезная модель относится к электротехнике, а более конкретно к щеточным узлам электрических машин.

Известен щеточный узел электрической машины (патент №2076410, МПК H01R 39/40, опубл 1997.03.27), включающий держатель, обойму, щетку, подпружиненную в сторону коллектора и посредством жгутика электрически связанную с контактом для внешнего подключения, в держателе и обойме выполнены пазы, имеющие узкую и широкую части для введения и установки контакта для внешнего подключения, причем последний установлен в широкой части паза и зафиксирован пружиной. Для сборки щеточного узла электрической машины вводят контакт в держатель и обойму и его фиксируют, контакт вводят в узкий продольный паз держателя и обоймы, перемещают в широкий поперечный паз, затем разворачивают на 90° и фиксируют в широком поперечном пазу путем поджатия пружиной, взаимодействующей со щеткой.

Известен щеточный узел коллекторного электродвигателя малой мощности, (а.с. №1636902, МПК H01R 39/40, опубл. 23.03.91. г., Бюл. №11), который состоит из обоймы, щетки с токоподводом, жестко закрепленным в ее верхнем торце, колпачка обоймы с встроенным в него токоподводом, и нажимной пружины. Колпачок в центральной части обоймы снабжен цилиндрическим приливом, имеет сквозное отверстие и боковой паз в этом приливе глубиной, равной половине диаметра прилива, причем длина токоподвода щетки, расстояние от нижнего торца обоймы до паза и величина минимально допустимого перекрытия щетки обоймы обеспечивают удержание щетки в обойме.

Известны электрические машины с электрощеточным устройством, содержащем щетку, установленную в щеткодержателе с возможностью перемещения вдоль его оси. Щетка скреплена с магнитом или

электромагнитом, над которым расположен ферромагнитный сердечник с обмоткой, подключенной к источнику управления. Устройство позволяет создать новые электрические машины и механизмы (патент №2047252 МПК 6 H01R 39/52, опубл. 1995.10.27).

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является щеточный узел электрической машины, содержащий щеткодержатель со щеткой, прижимную пружину и токоведущий кабель (А.И.Вольдек. Электрические машины. Издательство «Энергия», Москва, 1964. Ленинград, стр.32).

В процессе работы нижняя контактная часть щетки изнашивается и при определенном износе щетка со встроенным в нее со стороны верхней части токоведущим кабелем подлежит выбросу, что приводит к снижению ресурса работы, увеличению времени демонтажа и снижению экономичности.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении ресурса работы щетки, упрощении обслуживания и ремонта, что приводит к снижению затрат на изготовление щетки и эксплуатацию щеточного узла.

Технический результат достигается тем, что в щеточном узле электрической машины, включающем щеткодержатель, установленную в нем щетку, подпружиненную в сторону коллектора электрической машины и токоведущий кабель, новым является то что, токоведущий кабель снабжен наконечником для контакта со щеткой, при этом наконечник жестко соединен с кабелем.

Наконечник для контакта со щеткой выполнен в виде пластины, прилегающей к щетке по ее верхней поверхности, на верхней поверхности щетки выполнен фиксирующий элемент в виде выемки/выемок, а пластина имеет соответствующие выступ/выступы для фиксации их положения относительно друг друга, при этом, по меньшей мере, на одной из боковых поверхностей щетки выполнен вертикальный паз с отверстием, ось которого перпендикулярна оси паза.

Наконечник для контакта со щеткой выполнен в виде пластины, прилегающей к щетке по ее верхней поверхности и охватывающей щетку по двум противоположным друг другу боковым поверхностям буртиками, при этом по двум противоположным друг другу боковым поверхностям щетки выполнены вертикальные пазы, в которые входят буртики, кроме того, по меньшей мере, в одном вертикальном пазу имеется отверстие, ось которого перпендикулярна оси паза. На боковых поверхностях щетки выполнены поперечные направляющие канавки, а буртики пластины имеют отбортовки, которые входят в направляющие канавки.

Сущность полезной модели поясняется на фиг.1-3, где:

1 - щеткодержатель; 2 - щетка; 3 - нажимная пружина; 4 - токоведущий кабель, 5 - наконечник токоведущего кабеля; 6 - коллектор электрической машины; 7 - паз или выемка на верхней поверхности щетки; 8 - выступ на пластине наконечника; 9 - вертикальный паз на щетке 2; 10 - отверстие в пазу 9; 11 - буртик; 12 поперечный паз на щетке 2; 13 - отбортовка.

Щеточный узел электрической машины включает щеткодержатель 1, где размещена щетка 2, которая подпружинена курком нажимной пружины 3 в сторону коллектора 6 электрической машины, нижней поверхностью щетка 2 контактирует с коллектором 6 электрической машины. Токоведущий кабель 4 снабжен наконечником 5 для контакта со щеткой 2, жестко соединенным с ним.

Наконечник 5 для контакта со щеткой 2 выполнен в виде пластины, прилегающей к щетке 2 по ее верхней поверхности. На верхней поверхности щетки 2 выполнен фиксирующий элемент в виде выемки/выемок 7, а пластина 5 имеет соответствующие выступ/выступы 8 для фиксации их положения относительно друг друга. Для выемки щетки 2 из щеткодержателя 1, по меньшей мере, на одной из боковых поверхностей щетки 2 выполнен вертикальный паз 9 с отверстием 10, ось которого перпендикулярна оси паза 9.

Наконечник 5 для контакта со щеткой выполнен в виде пластины, прилегающей к щетке 2 по ее верхней поверхности и охватывающей щетку 2 по двум противоположным друг другу боковым поверхностям буртиками 11, при этом по двум противоположным друг другу боковым поверхностям щетки 2 выполнены вертикальные пазы 9, в которые входят буртики 11, кроме того, по меньшей мере, в одном вертикальном пазу 9 имеется отверстие 10, ось которого перпендикулярна оси паза 9. На боковых поверхностях щетки выполнены поперечные направляющие канавки 12, а буртики 11 пластины 5 имеют отбортовки 13, которые входят в направляющие канавки 12.

Работает щеточный узел следующим образом.

При включении электромашины электрический ток через щеткодержатель 1 и токоведущий кабель 4 с наконечником 5, плотно контактирующим со щеткой 2, поступает на щетку 2. Курок нажимной пружины 3 прижимает щетку 2 к коллектору электрической машины 6. В процессе эксплуатации электрической машины в щеточном узле изнашивается нижняя контактная часть щетки 2. Для замены изношенной щетки 2 электрическую машину отключают, отжимают нажимную пружину 3, снимают со щетки токоведущий кабель 4 с наконечником 5, после чего, используя специальное приспособление, например, в виде крючка, который через вертикальной паз 9 входит в отверстие 10, удаляют изношенную щетку 2 из щеткодержателя 3. Новую щетку 2 вставляют в щеткодержатель 1, устанавливают на нее токоведущий кабель 4 с наконечником 5, который плотно прилегает к щетке 2, при этом выполнение выступа 8 на пластине 5 и соответствующего ему паза или выемки 7 на щетке 2 повышает надежность контакта токоведущего кабеля 4 со щеткой 2.

Фиксация наконечника 5 со щеткой 2 может быть осуществлена наличием на пластине буртиков 11, охватывающих щетку 2 и входящих в вертикальные пазы 9, выполненные на противоположных друг другу боковых поверхностях щетки 2. При этом вертикальные пазы 9 выполняют

функцию фиксации наконечника 5 посредством буртиков 11, а также упрощает операцию по удалению изношенной щетки 2.

Фиксация наконечника 5 со щеткой 2 может быть осуществлена выполнением на буртиках 11 отбортовок 13, входящих в поперечные направляющие канавки 12.

Пружиной 3 прижимают щетку 2 к коллектору 6. Электромашина готова к дальнейшей эксплуатации.

Предложенное выполнение токоведущего кабеля 4 с наконечником 5 для контакта со щеткой 2 уменьшает переходное сопротивление от наконечника 5 токоведущего кабеля 4 к телу щетки 2 на 10% по сравнению с серийными, что приводит к снижению потерь электрической энергии в переходном контакте, кроме того, уменьшается трудоемкость монтажа щеточного узла электрической машины и уменьшает отходы материала.

Таким образом, предлагаемый щеточный узел надежен в работе, прост и удобен в обслуживании и ремонте, при этом снижаются затраты на его изготовление и эксплуатацию, и кроме того повышается ресурс работы электрической машины. Данное выполнение и использование предлагаемого щеточного узла является энергосберегающей технологией.

1. Щеточный узел электрической машины, включающий щеткодержатель, установленную в нем щетку, подпружиненную в сторону коллектора электрической машины и токоведущий кабель, отличающийся тем, что токоведущий кабель снабжен наконечником для контакта со щеткой, при этом наконечник жестко соединен с кабелем.

2. Щеточный узел электрической машины по п.1, отличающийся тем, что наконечник для контакта со щеткой выполнен в виде пластины, прилегающей к щетке по ее верхней поверхности.

3. Щеточный узел электрической машины по п.2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на одной из боковых поверхностей щетки выполнен вертикальный паз с отверстием, ось которого перпендикулярна оси паза.

4. Щеточный узел электрической машины по п.2, отличающийся тем, что на верхней поверхности щетки выполнен фиксирующий элемент в виде выемки/выемок, а пластина имеет соответствующие выступ/выступы для фиксации их положения относительно друг друга.

5. Щеточный узел электрической машины по п.1, отличающийся тем, что наконечник для контакта со щеткой выполнен в виде пластины, прилегающей к щетке по ее верхней поверхности и охватывающей щетку по двум противоположным друг другу боковым поверхностям буртиками.

6. Щеточный узел электрической машины по п.5, отличающийся тем, что по двум противоположным друг другу боковым поверхностям щетки выполнены вертикальные пазы, в которые входят буртики, при этом, по меньшей мере, один вертикальный паз имеет отверстие, ось которого перпендикулярна оси паза.

7. Щеточный узел электрической машины по п.5, отличающийся тем, что на боковых поверхностях щетки выполнены поперечные направляющие канавки, а буртики пластины имеют отбортовки, которые входят в направляющие канавки.