ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

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.