ЭЛЕКТРОЩЕТКА

Полезная модель относится к области вращающихся электрических машин со скользящим контактом, а именно, касается конструкции электрощетки.
Известны электрощетки, у которых токоведущие провода соединяются с телом электрощетки способом вальцовки или запрессовки (Щетки электрических машин. Научно-исследовательский институт электроугольных изделий, г.Электроугли, Моск. обл., 1997 г.). Конструкция всех этих способов присоединения токоведущих проводов с телом щетки предусматривает непосредственный контакт многопроволочных токоведущих проводов с телом щетки, что существенно влияет на величину переходного электрического сопротивления в месте соединения провода и щетки. У таких электрощеток величина переходного электрического сопротивления нестабильна и увеличивается в процессе эксплуатации.
Под воздействием переменной температуры в элементах армировки щеток появляются остаточные деформации металла, приводящие к ослаблению усилий нажатия в месте контакта «провод-электрощетка», что приводит к увеличению электрических потерь в нем, дальнейшее увеличение температуры приводит к еще большему ослаблению контакта вплоть до полной потери работоспособности щетки.
Наиболее близкой, является электрощетка, описанная в патенте на изобретение RU 2297083, опубликованного 10.04.2007, МПК H01R 39/36, в которой соединение графитосодержащего тела электрощетки с токоведущим проводом осуществляется через токоведущий стержень. Для этого в графитосодержащем теле щетки и на токоведущем стержне выполнена резьба. В известной электрощетке решены упомянутые проблемы за счет особенности конструкции, которая позволяет обеспечить стабильность переходного сопротивления в месте соединения провода и электрощетки.
Недостатком известной электрощетки является сложность конструкции и сборки, что снижает ее надежность. В эксплуатации отмечаются случаи растрескивания графитосодержащего тела электрощеток в месте резьбового соединения токоведущего стержня из-за наличия концентраторов напряжения, действующих на растяжение.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и процесса сборки электрощетки при обеспечении стабильного и минимального значения величины переходного электрического сопротивления между токоведущим проводом и графитосодержащим телом электрощетки, а также устранения концентраторов механических напряжений, действующих на растяжение.
Поставленная задача решается за счет того, что графитосодержащее тело электрощетки взаимодействует с токоведущим проводом посредством соединительного элемента. Соединительный элемент П-образной формы выполнен с рельефной, в виде зубчиков, поверхностью контакта с графитосодержащим телом электрощетки. При этом внутренняя верхняя часть соединительного элемента может быть заужена для образования соединения с графитосодержащим телом электрощетки по типу «ласточкин хвост».
Предлагаемая электрощетка обеспечивает стабильную и минимальную величину переходного сопротивления при одновременном упрощении конструкции за счет выполнения поверхности контакта определенной формы.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен фронтальный разрез электрощетки.
Электрощетка включает графитосодержащее тело электрощетки 1 и металлический соединительный элемент 2, который предназначен для соединения токоведущего провода (не показан) с графитосодержащим телом электрощетки. Крепление токоведущего провода к соединительному элементу осуществляется любым известным способом, например методом сварки или посредством винтового соединения. Соединительный элемент 2 изготавливают из металла с низким электрическим сопротивлением, например, из латуни. Для того, чтобы исключить влияние температурных расширений на надежность соединения графитосодержащего тела электрощетки - соединительный элемент, внутренняя верхняя часть последнего, заужена для образования соединения с графитосодержащим телом электрощетки по типу «ласточкин хвост». На внутренней части соединительного элемента 2 нанесен рельеф в виде зубчиков. В процессе сборки, соединительный элемент запрессовывают на торцевую часть графитосодержащего тела электрощетки. Таким образом, получают рельефную, в виде зубчиков, поверхность контакта графитосодержащего тела электрощетки и соединительного элемента. Такая форма соединения характеризуется увеличенной (более 100%) площадью контакта, которая не уменьшается под действием
повышенной температуры. Поэтому, величина переходного сопротивления остается стабильной и минимальной на весь период эксплуатации электрощетки. Кроме того, напряжения в месте соединения, в предложенной конструкции действуют на сжатие, что предотвращает возможность растрескивания графитосодержащего материала тела электрощетки.
В зависимости от условий работы, в качестве материала тела электрощетки может быть использован графит, углеграфит, электрографит или металлографит.
Таким образом, выполнение поверхности рельефной в виде зубчиков, а также простота и надежность исполнения соединения графитосодержащее тело электрощетки - соединительный элемент, позволяют значительно упростить конструкцию электрощетки при сохранении стабильного значения переходного сопротивления на весь период эксплуатации электрощетки, а также повысить ее механическую прочность.