УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ С ИСТОЧНИКОМ ЕЕ ПИТАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК H02G11/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для передачи энергии между подвижным и неподвижным объектом с помощью кабелей, может быть использовано для подачи питания на пассажирский лифт в домах, в которых расстояние между соседними маршами недостаточно для подвески кабеля к потолку лестничной клетки со свободной петлей в пролете.

Известно устройство для связи электромобильной машины с источником ее питания, содержащее установленный вертикально кабельный барабан с кольцевым токосъемником, имеющим щетки и кольца, и электропривод, включающий электродвигатель и редуктор, а также средства для упорядоченной укладки кабеля.

Цель изобретения уменьшение габаритов при одновременном повышении надежности.

Цель достигается в результате того, что в известном устройстве для связи электромобильной машины с источником ее питания, содержащем установленный вертикально кабельный барабан с кольцевым токосъемником, имеющим щетки и кольца, и электропривод, включающий электродвигатель и редуктор, а также средства для упорядоченной укладки кабеля, электродвигатель установлен соосно барабану, внутри неподвижной колонны и подвешен своим фланцем к ее крышке, средства для упорядоченной укладки кабеля выполнены в виде винтового ручья на поверхности барабана и несущего укладочный ролик ползуна, размещенного на ходовом винте, установленном вдоль барабана и кинематически связанного с последним зубчатой передачей, причем через ползун пропущен направляющий стержень, установленный совместно с винтом в отдельной стойке, размещенной рядом с барабаном на общей плите, при этом кольца токосъемника закреплены на верхнем конце барабана, а сопряженные с ними щетки на верхней площадке стойки.

При этом в предпочтительном варианте выполнения зубчатые колеса редуктора размещены на неподвижных осях над крышкой неподвижной колонны, причем последнее колесо находится в зацеплении с венцом, закрепленным на верхнем конце барабана.

На фиг.1 изображен общий вид установки КБ в подвальном помещении (кожух снят, мини-лифт находится в своем исходном положении), показана также установка промежуточного ролика на конце нижнего рельса, входящего в состав мини-лифта; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 и 4 вертикальный разрез по оси барабана; на фиг.5 и 6 горизонтальные разрезы Б-Б на фиг.4 и разрез В-В на фиг.7 соответственно (общий кожух снят, фундаментная плита не показана); на фиг.7 и 8 вертикальный разрез Г-Г по стойке укладочного механизма на фиг. 5 и 6; на фиг.9 вид Д на ползун с укладочным роликом и на приемный ролик на фиг. 6; на фиг.10 разрез Е-Е по ползуну на фиг.9; на фиг.11 вертикальный разрез Ж-Ж по верхней части стойки на фиг.7; на фиг.12 общий вид КБ с кожухами, где а, b и с габаритные размеры.

В подвальном помещении на фундаментной плите 1 установлены барабан 2 и стойка укладочного механизма 3, прикрытые верхним кожухом 4. Общий кожух, закрывающий все остальное устройство, здесь снят. Кабель 5 сходит с промежуточного ролика 6, закрепленного с помощью планки 7 на конце нижнего рельса 8, который здесь изображен в своем исходном положении 9.

На фиг.1 также видна лестница 10 для спуска в подвал, дверь 11, отделяющая его от входной площадки лестничной клетки, и марш 12, ведущий на площадку первого этажа. Он изображен пунктиром, поскольку всегда отделен перегородкой от подвального помещения, дверь 11 которого постоянно должна быть заперта. На этой перегородке может быть установлен щит с той частью электроаппаратов управления электродвигателем мини-лифта, которая не поместилась на нем самом, а также и с аппаратурой управления высокомоментным электродвигателем кабельного барабана.

На фиг. 1 пунктиром показано положение отрезка кабеля между приемным роликом 13 и укладочным роликом 14 при переходе мини-лифта на верхний этаж.

Барабан 2 установлен на двух шарикоподшипниках 15, надетых на колонну 16, прикрепленную винтами к фундаментной плите 1. Фланец 17 для крепления нижнего подшипника одновременно служит и зубчатым колесом для связи с укладочным механизмом. Аналогично, фланец 18 для крепления верхнего подшипника выполнен с зубчатым венцом внутреннего зацепления, служащим для вращения барабана. Внутренняя полость колонны 16 сверху закрыта крышкой 19, которая одновременно закрепляет верхний подшипник на колонне, а также служит основанием для установки высокомоментного фланцевого электродвигателя 20 и для размещения зубчатых передач, соединяющих установленную на его валу шестерню 21 с зубьями фланца 18. На основном разрезе (фиг.3 и 4) изображен тот частный случай, когда для получения надлежащего натяжения кабеля (т.е. момента на барабане) достаточно отношение числа зубьев фланца 18 и шестерни 21. Поэтому в крышке 19 установлен лишь один штырь 22, служащий осью для паразитного зубчатого колеса 23, осуществляющего указанную связь зубчатых колес.

Возможны два случая включения промежуточных зубчатых передач между ведущей шестерней 21 и ведомым венцом 18: с одной дополнительной парой и с двумя дополнительными парами.

Указанные зубчатые передачи закрыты крышкой барабана 24, использованной также для установки колец 25 токосъемного устройства. Для этого в отверстие крышки 24 вставлен полый цилиндр 26, на который и надеты токоведущие кольца 25, разделенные проставочными кольцами 27. Цилиндр 26 и кольца 27 изготовлены из изоляционного материала. Весь пакет колец 25 и 27 зажат на крышке 24 с помощью двух дисков 28, стянутых винтом 29. В каждое кольцо 25 ввернут контактный стержень 30, к которому присоединен провод, выходящий из конца кабеля 5, закрепленного скобами 31 на крышке 24.

Количество токоведущих колец 25 (предположительно не более 10 колец) зависит от того, сколько и каких аппаратов управления электродвигателем мини-лифта можно разместить на нем самом и что останется для установки на щите
С кольцами 25 контактируют токосъемные щетки 32, вставленные в общую колодку 33, изготовленную из изоляционного материала и закрепленную на стойке укладочного механизма, являющегося средством упорядоченной укладки кабеля. Во избежание поворота этих стерженьков на них сделана лыска, контактирующая с планкой 34, закрепленной на колодке 33.

На стойке 3 укладочного механизма установлена крышка 35 (фиг.6 и 7), а на ней угольник 36, к которому привернуты два консольных уголка 37, служащие для закрепления указанной колодки 33. Провода от источника питания, заключенные в трубу 38, разведены по своим щеткам (фиг.7). Верхний кожух 4 прикрывает все устройство токосъемника.

В основании стойки 3 и в ее крышке 35 образованы опоры для ходового винта 40 и направляющего стержня 41, которые проходят сквозь ползун 42, служащий гайкой ходового винта. На нем закреплена планка 43 (фиг.9), несущая укладочный ролик 14, а к основанию стойки 3 привернута планка 44 с приемным роликом 13. Обод каждого ролика выполнен в виде ручья для кабеля 5, который проходит под роликом 13 и над роликом 14.

Кинематическая связь ходового винта 40 с барабаном 2 выполнена с помощью зубчатого колеса 45, установленного на нижнем конце ходового винта и находящегося в зацеплении с зубчатым венцом, нарезанным на фланце 17 (фиг.7 и 8). Их передаточное отношение равно отношению шага винтовой линии ручья на барабане к шагу ходового винта.

Под фланцы, фиксирующие подшипники барабана и ходового винта, подложены пригоняемые кольца.

Барабан и стойка закрыты общим листовым сварным кожухом 46 (фиг.12), который заводится сверху и закрепляется винтами на крышке 35 и на основаниях колонны и стойки. Верхняя, горизонтальная стенка этого кожуха вырезана по контуру верхнего кожуха 4. Для прохода кабеля на приемный ролик 13 в кожухе сделана небольшая прорезь (кабель входит у самой фундаментной плиты).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Когда мини-лифт находится в своем исходном положении (фиг.1), кабель намотан на всей длине барабана (фиг.3 и 4), а ползун 42 занимает свое крайнее (нижнее) положение (фиг.7 и 8). По мере ухода мини-лифта от источника питания, он тянет кабель за собой, преодолевая сопротивление высокомоментного электродвигателя кабельного барабана, при этом вращается и ходовой винт 40, заставляя ползун 42 подниматься вверх, снимая кабель с очередного витка барабана.

При ходе мини-лифта вниз, он постепенно освобождает кабель, который под влиянием момента электродвигателя наматывается на барабан, строго следуя его винтовому ручью, поскольку укладочный ролик 14 вместе с ползуном двигателя вниз соответственно перемещению точки входа кабеля на барабан.

Изобретение имеет следующие преимущества:
сокращение габаритов в плане, что позволяет установить устройство на ограниченной площади;
упрощение и повышение надежности действия привода барабана, благодаря применению высокомоментного электродвигателя в сочетании с зубчатыми передачами;
обеспечение точности укладки кабеля различных диаметров, благодаря введению ручья на барабане;
удобство наблюдения за токосъемником и его ремонта;
по сравнению с прототипом повышена надежность действия механизма для укладки кабеля;
полная защита от загрязнения;
не требуется никакого наблюдения при эксплуатации, кроме проверки состояния токосъемника;
повышение технологичности изготовления деталей и сборки.

Сущность изобретения: на общей фундаментной плите установлены барабан на неподвижной колонне с вертикальной осью и стойка укладочного механизма. На барабане нарезан винтовой ручей для кабеля, и он снабжен зубчатым колесом, которое передает вращение ходовому винту, установленному в указанной стойке. Гайкой этого винта является ползун, снабженный укладочным роликом, а момент, сообщаемый винту, воспринимается направляющим стержнем, проходящим сквозь ползун. Пустотелая колонна прикрыта крышкой, к которой подвешен фланцевый высокомоментный электродвигатель, размещенный в полости колонны. На его валу установлено малое ведущее зубчатое колесо, соединенное зубчатыми передачами с зубчатым венцом, закрепленным на верхнем конце барабана. Токосъемник установлен на крышке барабана под кожухом и состоит из набора колец, соединенных с проводами, выходящими из конца кабеля, закрепленного на этой крышке. 1 з.п.ф-лы, 12 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ С ИСТОЧНИКОМ ЕЕ ПИТАНИЯ, содержащее установленный вертикально кабельный барабан с кольцевым токосъемником, имеющим щетки и кольцо, и электропривод, включающий электродвигатель и редуктор, а также средства для упорядоченной укладки кабеля, отличающееся тем, что электродвигатель установлен соосно с барабаном внутри неподвижной колонны и подвешен своим фланцем к ее крышке, средства для упорядоченной укладки кабеля выполнены в виде винтового ручья на поверхности барабана и несущего укладочный ролик ползуна, размещенного на ходовом винте, установленном вдоль барабана, и кинематически связанного с последним зубчатой передачей, причем через ползун пропущен направляющий стержень, установленный совместно с винтом в отдельной стойке, размещенной рядом с барабаном на общей плите, при этом кольца токосъемника закреплены на верхнем конце барабана, а сопряженные с ними щетки на верхней площадке стойки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зубчатые колеса редуктора размещены на неподвижных осях над крышкой неподвижной колонны, причем последнее колесо находится в зацеплении с венцом, закрепленным на верхнем конце барабана.