Комбинированный способ сушки полимерной изоляции пальцев кронштейнов щёткодержателей электрических машин некогерентным и когерентным инфракрасным излучением и устройство для его реализации
COMBINED METHOD OF DRYING POLYMER INSULATION OF FINGERS OF BRACKETS OF BRUSH HOLDERS OF ELECTRIC MACHINES BY INCOHERENT AND COHERENT INFRARED RADIATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к электромашиностроению в частности к производству и ремонту электрических машин (ЭМ), например, полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей.
Известно, что наиболее распространенный способ изготовления и восстановления полимерной изоляции ЭМ, в частности пальцев кронштейнов щеткодержателей, основан на конвекционной сушке в сушильных печах камерного типа [1].
Недостатками вышеуказанного способа являются низкое качество изоляции по показателям трекингостойкости и электрической прочности, высокая энергоемкость и длительность технологических операций. Время сушки занимает от 4 до 12 часов, что ведет к большим энергозатратам связанным с нагревом трубчатых электронагревателей. Низкое качество изоляции объясняется конвективным нагревом с распределением температуры с наружной поверхности вовнутрь, это ведет к дефектообразованию на поверхности полимерной изоляции.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков, и выбранный за прототип, является способ сушки полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей ЭМ инфракрасным лазерным излучением и устройство для его реализации [2].
Недостатками наиболее близкого аналога являются отсутствие возможности запекания торцевой области изоляционного пальца, скопление полимерного материала в нижней части из-за стекания, неравномерный и медленный нагрев, ведущий к увеличенной шероховатости и образованию токопроводящих дорожек по всей поверхности.
Задача изобретения заключается в повышении электрической прочности и трекингостойкости полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей ЭМ при их изготовлении и восстановлении.
Технический результат достигается тем, что сушка изоляции пальца осуществляется в два этапа: 1) непосредственная сушка полимерной изоляции равномерно вращающегося пальца некогерентным инфракрасным (ИК) излучением по всей поверхности, в том числе торцевой части за счет отражения РЖ-лучей от поворотного зеркала; 2) полировка боковой поверхности пальца направленным когерентным излучением, испускаемым ИК-лазером, линейно перемещающимся вдоль оси вращения пальца.
Устройство для реализации комбинированного способа сушки полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей ЭМ некогерентным и когерентным инфракрасным излучением представлено на рис. 1 (устройство для реализации комбинированного способа сушки полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей электрических машин некогерентным и когерентным инфракрасным излучением: 1 -регулировочные винты; 2 - керамический ИК-излучатель; 3 - изоляционный палец кронштейна щеткодержателя; 4 - поворотное зеркало; 5 -инфракрасный лазер; 6, 14 - электродвигатели; 7 - передвижная планка; 8 -емкость с пропиточным материалом; 9 - патрон крепления; 10 - червячное колесо; 11 - червяк; 12 - подающий винт; 13 - направляющие рейки; 15 -корпус).
В предлагаемом изобретении керамический ИК-излучатель 2, расположенный в корпусе 15, осуществляет процесс предварительного нагрева и сушки изоляционного пальца кронштейна щеткодержателя 3, установленного в патроне крепления 9, приводимого во вращение электродвигателем 14 путем зацепления червяка 11 и червячного колеса 10. Пропитка изоляционным лаком выполняется вручную за счет подъема емкости с пропиточным материалом 8 и окунания пальца, при этом вращение позволяет равномерно покрыть поверхность и сохранить одинаковую толщину лакового слоя. Поворотное зеркало 4 отражает ИК-лучи, запекая торцевую часть пальца, наличие регулировочных винтов 1 позволяет корректировать вертикальное положение излучателя. Данный способ сушки обеспечивает равномерный нагрев и отвердевание пропиточного материала, формируя однородную капсулу на поверхности изолятора пальца 3. По окончанию сушки начинается процесс полировки боковой поверхности изоляционного пальца, в качестве полирующего устройства выступает инфракрасный лазер 5. Движение ИК-лазера вдоль оси пальца выполняется благодаря механизму продольного перемещения, в котором электродвигатель 6 вращает подающий винт 12, тем самым заставляя скользить передвижную планку 7, с установленным на ней лазером, по направляющим рейкам 13.
В результате применения комбинированного способа сушки полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей электрических машин некогерентным и когерентным инфракрасным излучением и устройства для его реализации сокращаются в 7…10 раз расход энергии и в 3…5 раз время на технологические операции по изготовлению и восстановлению изоляции, при этом показатели электрической прочности и трекингостойкости значительно выше по поверхности пальца.
Источник информации
1. Грищенко Л.В., Козаченко Е.В. Новые электрические машины локомотивов: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - 271 с.
51
2. Пат. на изобр. РФ, МПК F26В 3/30 Способ сушки полимерной изоляции пальцев кронштейнов щеткодержателей электрических машин инфракрасным лазерным излучением и устройство для его реализации/ Дульский Е.Ю. и др.-№2622595; заявл. 13.07.15. опубл. 16.06.17 бюл. №17-7 с.