Щеткодержатель с пеналом, в который соосно вмонтированы корпус щеткодержателя, пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом, магнитным датчиком, который соединен с регулятором давления с шкалой индикации уровня давления, с источником сжатого воздуха

1. Объект полезной модели: щеткодержатель с пеналом в который соосно вмонтированы корпус щеткодержателя, пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом, магнитным датчиком, который соединен с регулятором давления с шкалой индикации уровня давления, с источником сжатого воздуха

2. Область применения: полезная модель относится к области электромашиностроения.

3. Суть полезной модели: щеткодержатель с пеналом, поз. 1 в который соосно вмонтированы корпус щеткодердателя, поз. 3, пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом, магнитным датчиком, поз.4 закрепляются стопорой зажимной пружиной, поз. 13, которая фиксирует положение певмоцилиндра, поз. 4, по отношению к скользящему электрическому контакту, поз. 12 и корпусу щеткодержателя, поз. 3 и обеспечивает прижатие гибкого токопровода электрощетки, поз. 11 к щеткодержателю, поз. 3, тем самым исключает консольность нажатия штока пневмоцилиндра, поз. 6 на электрощетку, поз. 10, а установка демпфера, поз. 8, между башмаком, поз. 9 и электрощеткой, поз. 10 обеспечивает гашение вибрации электрощетки. Соединение пневмоцилиндра, поз. 4 с регулятором давления с шкалой индикации уровня давления, поз. 17 с источником сжатого воздуха, поз. 15, где роль пружинной системы нажатия выполняет пневмоцилиндр, поз. 4, через регулятор давления, поз. 17 обеспечивает постоянное усилие нажатия (удельное давление) на электрощетку, поз. 10, независимо от ее износа. Регулировка давления обеспечивает постоянное, определенное усилие нажатия на электрощетку в зависимости от ее типа, устройства, материала и т.д. Для определения полного износа электрощетки, пневмоцилиндр имеет магнит, который установлен на поршне, поз. 5, а в конце рабочего хода поршня установлен магнитный датчик, сигнал которого передается на пульт контроля, поз. 20. Применение магнитного датчика в пневмоцилиндре, поз. 4 и регулятора давления, поз. 17, с шкалой индикации уровня давления, показание которых фиксируется на пульте контроля, поз. 20, обеспечивают визуальный контроль усилия нажатия на электрощетку и ее износ.

Система, обеспечивающая сжатым воздухом щеткодержатель, находится вне электрической машины и содержит источник сжатого воздуха, поз. 15, блок подготовки воздуха, поз. 16, который снабжен регулятором давления, поз. 17, манометром, поз. 18, показывающим величину давления, причем, шкалу манометра, поз. 18, можно оттарировать на усилие, т.е. ту силу, которая нужна для нажатия на электрощетку, поз. 10 для данного щеткодержателя. Для поддержания определенного, постоянного давления воздуха в системе имеется ресивер, поз. 18. Через гибкий воздуховод, поз. 14, сжатый воздух подается в пневмоцилиндр, поз. 4. Ремонт и обслуживание щеткодержателя с пневмоцилиндром, поз. 4 сводится к замене изношенной электрощетки, поз.10, для чего необходимо прекратить подавать сжатый воздух, взявшись за пенал, усилием руки пенал, поз. 2, который выполнен из изоляционного материала, со стопорной зажимной пружиной, поз. 13 и вместе с электрощеткой, поз. 10, отсоединить от корпуса щеткодержателя, поз. 3. Нажатием пальцем руки, возвратить поршень пневмоцилиндра, поз. 5 в первоначальное положение. Произвести монтаж щеткодержателя в обратном порядке. Таким образом, технический результат, который достигается при внедрении предложенного щеткодержателя с пеналом в который соосно вмонтированы корпус щеткодержателя, пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом, магнитным датчиком, который соединен с регулятором давления с шкалой индикации уровня давления, с источником сжатого воздуха обеспечивают постоянное усилие нажатия на электрощетку независимо от ее износа, устраняет недостатки работы щеткодержателя с пружинной системой нажатия на электрощетку, и тем самым снижает вибрацию, механический износ, искрение, электрический износ, стабилизирует коэффициент трения, деформацию электрощетки, обеспечивает максимальный износ электрощетки и тем самым продлевает жизнь щетки и скользящего электрического контакта (коллектор, токосъеные кольца), а использование контроля за сохранением постоянной силы нажатия на электрощетку и износ ее обеспечивает надежность, качество работы щеткодержателя и электрической машины в целом.

Полезная модель относится к области электромашиностроения. Известны щеткодержатели содержащие кронштейн щеткодержателя, корпус щеткодержателя, пружинную систему нажатия, электрощетку. В электрических машинах:

ТГВ-200; ТГВ-300 и других в щеткодержателе черт.4Т582, «Электротяжмаш», Украина; ТГВ-225; ТГВ-325; ТГВ-500 и другие в щеткодержателе черт.БИЛТ685114.006, «Электротяжмаш», Украина; ТВВ-220-2ЕУЗ; ТВВ-800-2ЕУЗ; ТВВ-1000-2УЗ и другие «Электросила», Россия, где усилие нажатия на электрощетку передается цилиндрической пружиной сжатия;

ТГВ-550, щеткодержатель ВВ-1912 Mersen, Франция, где усилие на электрощетку передается рулонной пружиной;

Щеткодержатель тягового электродвигателя постоянного тока типа ЭД-118А, ЭД-133УХЛ1 и другие черт. БИЛТ301521.065 для тепловоза 2ТЭ116, «Электротяжмаш», Украина, где усилие на электрощетку передается спиральной пружиной.

А.Б. Иоффе. Тяговые электрические машины, изд. «Энергия». 1965 г.

П.С. Лившиц «Скользящий контакт электрических машин», изд. «Энергия», Москва, 1974.

М.П. Костенко, Л.М. Пиотровский, «Электрические машины» ч. 1, изд. «Энергия», Ленинградское отделение, 1973.

«Schunk» Щеткодержатели. www.schunk-group.ru

А.Г. Козлов. Тяговые электрические машины, раздел «Механическая прочность» Методические указания к курсовому проекту. - М. МИИТ. 2006.

Щетки электрических машин. Справочная информация. Jeff D. Koenitzer, P.E. Helwing products, ine. Milwau.kee, Wisconsin. USA. «The effect of spring Pressure on Carbon Brush Wear Rute», 2008.

В.Д. Юхимчук. Технология производства электрических машин, уч. пос. в 2-ух книгах. Харьков. Тимченко. 2006.

Щетки электрических машин общепромышленного назначения и тяговых, Andrejs.Sokolovs@schunk-group.com, www.schunk-group.com.

Б.А. Телешев. Электротехника, изд. 2-е, М - Л, Госэнергоиздат, 1962.

Тепловоз 2ТЭ116, М. «Транспорт», 1977, Авт: С.П. Филонов, А.И. Гидалов, И.А. Черноусое и др.

Электрооборудование тепловозов: Справочник. В.С. Марченко, А.А. Сергеев, В.Т. Иванченко и др. - М.; ИКЦ «Академкнига», 2003.

Тепловозы 2ТЭ10М, ЗТЭ10М: Устройство и работа. СП. Филонов, А.Е. Зидоров, В.В. Ренкунас и др., - М. Транспорт.1986.

В.Г. Водяницкий. Элементы автоматизации и детали машин. Справочник конструктора. Наукова думка. Киев 1966.

Централизированная система регулирования давления воздуха в шинах автомобиля КамА3-43114. www.voenobr.ru/uchmaterial/autokursi

Централизированная система регулирования давления воздуха в шинах ЗИЛ. www.pro-gruzoviki.ru/zil/tsentralizovannaya-sistema-regulirovaniya-davleniya-vozdukha-v-shinakh-zil.

Система регулирования давления в шинах www.uralmob.ru/ustroystvo/sistema-regulirovaniia-davleniia-v-shinah.

Известны реле давления, реле давления с шкалой индикации уровня давления, электропневмопреобразователь, цилиндры одностороннего действия имеющие магнит на поршне и могут работать с магнитными датчиками. Большой каталог. Пневматическая аппаратура. Версия 8.5. www.camozzi.ru.

Известен пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом и магнитным датчиком под оболочкой на общем основании с подпоршневым пространством соединенным с атмосферой. Решение о выдачи патента на полезную модель Федеральной службой по интеллектуальной собственности, пантентам и товарным знакам заявка 2014107149/07 (011326), Россия. Дата подачи заявки 25.02.2014 г.

Политехнический словарь. Гл. ред И.И. Артоболевский. М., «Советская энциклопедия», 1977 г.

Выше указанные щеткодержатели с пружинной системой нажатия имеют ряд существенных недостатков:

- повышенная вибрация щетки

- повышенный механический износ щетки

- искрение щетки

- повышенный электрический износ щетки

- высокий, нестабильный коэффициент трения

- неравномерный износ щетки

- скалывание краев щетки

- повышенное вырывное усилие жгутика щетки

- неравномерное нажатия на щетку

- повышенная деформация щетки

- потеря способности усилия пружины при проводе тока через нее

- консольное крепление щетки

- нестабильная коммутация

- затрудненный доступ к щетке при техническом обслуживании и ремонте

- отсутствует электронный контроль за сохранением постоянного нажатия на щетку

- отсутствует электронный контроль за износом щетки.

В основу полезной модели поставлена задача - создание щеткодержателя с постоянным усилием нажатия на электрощетку, с увеличенным сроком работы электрощетки, уменьшение механического, электрического, неравномерного износа электрощетки, снижение вибрации, стабилизации коэффициента трения, ликвидации консольного нажатия пружины на электрощетку, обеспечение свободного и простого доступа к электрощетке при техническом обслуживании и ремонте, электронный контроль силы нажатия (удельного давления) и износа электрощетки, повышение качества, устойчивости, надежности и продолжительности работы щеткодержателя без обслуживания и ремонта, повышение техники безопасности.

Это достигается тем, что щеткодержатель имеет пенал, где закреплены соосно корпус щеткодержателя, пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом и магнитным датчиком, обеспечивающий равномерное с постоянным усилием нажатия на электрощетку, независимо от ее износа; пенал, кроме придания жесткости конструкции, исключает консольность нажатия на электрощетку.

Конструкция щеткодержателя с пеналом в который соосно вмонтированы корпус щеткодержателя, пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом, магнитным датчиком, который соединен с регулятором давления с шкалой индикации уровня давления, с источником сжатого воздуха поясняется чертежом - фиг., на котором изображен общий вид, где поз. 1 - кронштейн, поз. 2 - пенал, поз. 3 - корпус щеткодержателя, поз. 4 - пневмоцилиндр, поз. 5 - поршень, поз. 6 - шток поршня, поз. 7 - дно пневмоцилиндра, поз. 8 - демпфер, поз. 9 - башмак, поз. 10 - электрощетка, поз. 11 - гибкий токопровод электрощетки, поз. 12 - скользящий электрический контакт (коллектор, токосъемные кольца), поз. 13 - стопорная зажимная пружина, поз. 14 - гибкий воздуховод, поз. 15 - источник сжатого воздуха, поз.16 - блок подготовки воздуха, поз.17 - регулятор давления, поз. 18 - манометр, поз. 19 - ресивер, поз. 20 - пульт контроля.

Таким образом, технический результат, который достигается при внедрении предложенного щеткодержателя с пеналом в который соосно вмонтированы корпус щеткодержателя, пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом, магнитным датчиком, который соединен с регулятором давления с шкалой индикации уровня давления, с источником сжатого воздуха, обеспечивает постоянное усилие нажатия на электрощетку независимо от износа, и тем самым снижает вибрацию, механический износ, искрение, электрический износ, стабилизирует коэффициент трения, деформацию электрощетки, обеспечивает максимальный износ электрощетки и тем самым продлевает жизнь щетки и скользящего электрического контакта (коллектор, токосъеные кольца), а использование контроля за сохранением постоянной силы нажатия на электрощетку и износ ее обеспечивает надежность, качество работы щеткодержателя и электрической машины в целом.

Щеткодержатель, содержащий корпус щеткодержателя, кронштейн, пружинную систему нажатия, электрощетку, отличающийся тем, что имеет пенал, где закреплены соосно корпус щеткодержателя, пневмоцилиндр одностороннего действия с магнитом и магнитным датчиком, который воздухопроводом соединен через ресивер, аппарат подготовки воздуха, регулятор давления с шкалой индикации уровня давления, с источником сжатого воздуха, а провода от магнитного датчика и регулятора давления с шкалой индикации уровня давления соединены с пультом контроля усилия нажатия на электрощетку и величины ее износа.