МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СКОЛЬЗЯЩИЙ ТОКОСЪЕМНИК Российский патент 2002 года по МПК H01R39/02 H01R39/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к многоканальным скользящим токосъемникам для передачи электрических сигналов с неповоротной части машин на поворотную, встраиваемым преимущественно в гидравлические поворотные коммуникационные соединители краноманипуляторных установок.

Одной из особенностей краноманипуляторных установок является наличие в их составе поворотной стойки с грузоподъемной стрелой и размещенными на них различного рода исполнительными и управляющими механизмами, к которым необходимо обеспечивать подвод рабочей жидкости, для чего обычно используют многоканальные поворотные гидравлические коммуникационные соединители, например, по авт. свид. SU 1345001, F 16 L 39/04, В 66 С 13/12, за 1987 г.

При этом во многих из них, в основном оснащенных электрогидравлическим и электронным оборудованием (специальная распределительная аппаратура, элементы электроавтоматики, приборы освещения, крановые весы и др.), размещенным там же, помимо подвода рабочей жидкости требуется обеспечивать и передачу соответствующих электрических сигналов, что можно сделать, например, при помощи многоканальных скользящих токосъемников.

Указанные агрегаты обычно размещают в нижней части внутренней полости поворотной стойки краноманипуляторной установки, где располагаемое для их размещения монтажное пространство, как правило, относительно мало, особенно в поперечном направлении.

В связи с этим обстоятельством наиболее предпочтительным для решения данной задачи является использование компактных универсальных поворотных коммуникационных соединителей многофункционального назначения электрогидравлического типа.

Технически это может быть реализовано, например, посредством органичного встраивания относительно небольших по габаритам соответствующих скользящих токосъемников непосредственно в конструкцию гидравлических поворотных коммуникационных соединителей.

В зависимости от сложности краноманипуляторной установки количество потребных каналов в таких соединителях может варьироваться как по гидравлическим, так и по электрическим компонентам, например, посредством изготовления соответствующих модификаций.

Из общедоступных информационных источников известно достаточно большое количество различного рода скользящих токосъемников, в том числе и многоканальных, для передачи электрических сигналов с неповоротных частей машин на поворотные, см., например, ЕР 694997, H 01 R 23/02, за 1995 г., SU 1467636, H 01 R 39/06, за 1989 г., SU 1092628, H 01 R 39/04, за 1984 г. и др.

Из числа известных аналогов заявляемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить многоканальный скользящий токосъемник для передачи электрических сигналов с неповоротных частей машин на поворотную по авт. свид. SU 1092628, H 01 R 39/04, за 1984 г.

Указанный известный токосъемник содержит жестко скрепляемый с неповоротной частью машины корпус, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах скольжения центральный вал с выходным хвостовиком, закрепляемым на поворотной части машины, и токосъемную часть из группы кинематически соединенных с корпусом и центральным валом и взаимодействующих между собой неповоротных и поворотных электроконтактов поджимного типа, сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями.

Поворотные электроконтакты в нем выполнены в виде нескольких, разнесенных между собой металлических контактных колец с развитой в осевом направлении цилиндрической поверхностью, неподвижно зафиксированных на втулке из диэлектрического материала, жестко закрепленной на центральном валу.

При этом токовыводящие каналы для прокладки в них проводов, идущих от контактных колец к соответствующему внешнему электрическому присоединителю, выполнены в известном токосъемнике в виде радиальных сверлений, проходящих через стенки токоизолирующей втулки и центрального вала в его внутреннюю полость.

Неповоротные электроконтакты в нем выполнены в виде винтовых пружин, поджимаемых к наружной цилиндрической поверхности поворотных электроконтактов посредством соответствующих механизмов.

Каждый из указанных поджимных механизмов представляет собой обойму, выполненную из двух взаимодействующих между собой по профилированной поверхности, подобной спирали Архимеда, подвижных клиньев, приводимых в действие специальным поворотным узлом, содержащим цилиндрическую обечайку, которая через кулису связана с приводом перемещения клиньев, состоящим из ползуна и винта.

При этом приводы механизмов поджатия пружин конструктивно размещены снаружи корпуса и развиты в поперечном направлении.

Токовыводящие каналы для прокладки проводов, идущих от пружин к соответствующему внешнему электрическому присоединителю, выполнены в виде радиальных сверлений в боковой стенке корпуса токосъемника и сообщенных с ними щелевых зазоров между торцами подвижных клиньев механизмов поджатия пружин.

Такая конструкция многоканального скользящего токосъемника слишком сложна и имеет достаточно большие осевые и поперечные габариты. В нем затруднен доступ для прокладки (припайки) проводов к электроконтактам.

Для регулировки усилия поджатия пружинных электроконтактов к поворотным необходим свободный доступ к приводам перемещения клиньев. При отсутствии такового, для выполнения указанной операции известный токосъемник необходимо демонтировать из состава машины.

Использование такого токосъемника может быть целесообразным, в основном, только для больших (порядка нескольких тысяч об/мин) частот вращения соответствующих деталей машин и когда нет ограничений по необходимому монтажному пространству.

Для других условий применения, например, в составе краноманипуляторных установок, где частота вращения поворотной стойки не превышает обычно 10 об/мин, а соответствующее монтажное пространство крайне ограничено, использование для передачи электрических сигналов многоканального скользящего токосъемника такого конструктивного исполнения не оправдано.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции заявляемого многоканального скользящего токосъемника и улучшение на этой основе его технико-эксплуатационных качеств.

В соответствии с изобретением поставленная задача достигается тем, что в заявляемом многоканальном скользящем токосъемнике использованы принципиально иные и более простые, по сравнению с прототипом, технические решения, касающиеся конструктивного исполнения: поджимных электроконтактов; механизма поджатия их друг к другу; каналов прокладки проводов, идущих от электроконтактов к внешним электрическим присоединителям; корпуса с центральным валом и др.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены:
на фиг. 1 - общий вид заявляемого многоканального скользящего токосъемника;
на фиг. 2 - поперечное сечение А-А токосъемника;
на фиг. 3 - вид Б сбоку на токосъемник в зоне расположения многогранника, сформированного на внешней боковой поверхности его корпуса;
на фиг. 4 - вид В сверху на многогранник;
на фиг. 5 - общий вид неповоротного электроконтакта;
на фиг. 6 - вид Г сверху на неповоротный электроконтакт;
на фиг. 7 - общий вид поворотного электроконтакта;
на фиг. 8 - вид Д сверху на поворотный электроконтакт;
на фиг. 9 - общий вид плоского кольцевого разъединителя;
на фиг. 10 - вид Е сверху на плоский кольцевой разъединитель;
на фиг. 11 - общий вид крышки корпуса токосъемника;
на фиг. 12 - вид Ж снизу на крышку корпуса токосъемника;
на фиг. 13 - общий вид дна корпуса токосъемника;
на фиг. 14 - вид И сверху на дно корпуса токосъемника;
на фиг. 15 - вид К сбоку на кольцевой зуб дна корпуса токосъемника;
на фиг. 16 - поперечное сечение Л-Л цилиндрического проходного патрубка дна корпуса токосъемника;
на фиг. 17 - общий вид плоского стержня центрального вала токосъемника;
на фиг. 18 - вид М сбоку на плоский стержень центрального вала токосъемника;
на фиг. 19 - общий вид хвостовика центрального вала токосъемника;
на фиг. 20 - вид Н сбоку на хвостовик центрального вала токосъемника;
на фиг. 21 - общий вид закладной шпонки узла кинематического соединения неповоротных электроконтактов и плоский кольцевой разъединитель с корпусом токосъемника;
на фиг. 22 - вид П сбоку на закладную шпонку;
на фиг. 23 - схема электрическая принципиальная токосъемника (X1 - нижний электрический присоединитель, Х2 - верхний электрический присоединитель);
на фиг. 24 - общий вид гидравлического поворотного коммуникационного соединителя краноманипуляторной установки, в который встроен заявляемый токосъемник (МСТ - многоканальный скользящий токосъемник);
на фиг. 25 - вид Р сверху на элемент неповоротной детали гидравлического коммуникационного соединителя краноманипуляторной установки в зоне фиксации встроенного в соединитель токосъемника от проворота;
на фиг. 26 - общий вид краноманипуляторной установки в зоне размещения гидравлического поворотного коммуникационного соединителя со встроенным в него заявляемым скользящим токосъемником (МСТ - многоканальный скользящий токосъемник);
на фиг. 27 - выносной элемент С, поясняющий кинематическую связь (сочленение)гидравлического коммуникационного соединителясо встроенным в него заявляемым скользящим токосъемником с поворотной стойкой крано-манипуляторной установки.

Заявляемый многоканальный скользящий токосъемник для передачи электрических сигналов с неповоротной части машин на поворотную, встраиваемый преимущественно в соответствующие гидравлические коммуникационные соединители 1 краноманипуляторных установок 2, содержит жестко скрепляемый с неповоротной деталью 3 гидравлического коммуникационного соединителя корпус 4, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах скольжения 5, 6 центральный вал 7 с выходным хвостовиком 8, закрепляемым на поворотной детали 9 гидравлического коммуникационного соединителя, и токосъемную часть 10 из группы кинематически соединенных с корпусом и центральным валом и взаимодействующих между собой неповоротных и поворотных электроконтактов 11, 12 поджимного типа, сообщенных посредством проводов 13, 14 с внешними электрическими присоединителями 15, 16.

Неповоротные электроконтакты 11 выполнены в виде плоских металлических колец 17 с парой диаметрально приклепанных к ним с одной из сторон двухлепестковых контактов 18, 19 из обладающего пружинными свойствами токопроводящего материала, например бериллиевой бронзы, а поворотные 12 - в виде плоских металлических колец.

Неповоротные и поворотные электроконтакты 11, 12 токосъемной части 10 пространственно сгруппированы в располагаемый во внутренней полости 20 корпуса 4 блок 21 из соответствующих контактных пар 22-25.

Контактные пары 22-25 блока 21 токоизолированы друг от друга и от корпуса 4 посредством размещенных между ними и кинематически соединенных с корпусом плоских кольцевых разъединителей 26 из диэлектрического материала с антифрикционными свойствами, например полиамида.

Корпус 4 токосъемника выполнен разъемным в виде закрытого крышкой 27 стакана из диэлектрического материала, например полиамида, со съемным металлическим дном 28. Крышка 27 и дно 28 корпуса 4 снабжены обращенными друг к другу кольцевыми поджимными зубьями 29, 30, контактирующими с верхним и нижним торцами 31, 32 блока 21 электроконтактов 11, 12.

Центральный вал 7 выполнен составным в виде плоского стержня 33 прямоугольной в поперечном сечении конфигурации, изготовленного из диэлектрического материала, например полиамида, на верхнем конце которого закреплен при помощи пальца 34 пропущенный сквозь радиальную подшипниковую опору 5 в крышке 27 корпуса 4, с герметизацией посредством уплотнителя 35, металлический хвостовик 8 трубчатого типа, соединенный поперечно ориентированным винтом 36 с охватывающей его по наружному диаметру, с возможностью перемещения в осевом направлении, втулкой 37 из диэлектрического материала, например полиамида, снабженной открытым гнездом 38 для размещения верхнего электрического присоединителя 15 и плоским фланцем 39, к которому жестко пристыкован посредством осевых винтов 40 тонкостенный защитный кожух 41 с присоединительными отверстиями 42 для закрепления его на поворотной детали 9 гидравлического коммуникационного соединителя 1, а на нижнем конце закреплена поперечно ориентированным винтом 43 съемная пята 44 из материала с высокими антифрикционными свойствами, например фторопласта. Пята 44 зафиксирована в торцовой подшипниковой опоре 6 дна 28 корпуса 4 разрезным пружинным стопорным кольцом 45.

Кинематическое соединение неповоротных электроконтактов 11 и плоских кольцевых разъединителей 26 с корпусом 4 выполнено посредством фиксации их относительно него в окружном направлении, с возможностью осевого перемещения, при помощи плоской закладной шпонки 46 из диэлектрического материала, взаимодействующей своей средней частью с открытыми с внешней боковой стороны пазами 47 соответствующего профиля в телах колец указанных электроконтактов и плоских разъединителей, а концами - с продольно ориентированными канавками 48, 49 такой же конфигурации на наружной боковой поверхности кольцевых зубьев 29, 30 крышки 27 и дна 28 корпуса 4.

Кинематическое соединение поворотных электроконтактов 12 с центральным валом 7 выполнено посредством фиксации их относительно его плоского стержня 33 в окружном направлении, с возможностью осевого перемещения, при помощи сформированных в теле указанных электроконтактов центральных пазов 50, спрофилированных по поперечному сечению стержня.

Отверстия 51 в стенках хвостовика 8 центрального вала 7 под винт 36 механического соединения его с фланцевой втулкой 37 выполнены в виде вертикально ориентированных компенсационных пазов, обеспечивающих возможность осевого перемещения втулки в пределах их высоты.

В теле каждого из входящих в состав блока 21 электроконтактов плоских кольцевых разъединителей 26 с одной из сторон, обращенной к головкам 52 заклепок 53 двухлепестковых поджимных контактов соосно с ними выполнена кольцевая канавка 54, ширина и глубина которой превышает соответствующий поперечный размер и высоту головок заклепок.

Осевой габаритный размер блока 21, собранных в корпусе 4 неповоротных и поворотных электроконтактов 11, 12 с плоскими кольцевыми разъединителями 26, в свободном (не поджатом) состоянии превышает расстояние между поджимными зубьями 29, 30 крышки 27 и дна 28 корпуса на суммарную величину осевого поджатия указанных электроконтактов.

Провода 13 от неповоротных электроконтактов 11 выведены наружу через сформированный на дне 28 корпуса 4 цилиндрический проходной патрубок 55 с локальными сквозными поперечными прорезями 56, 57 в его боковых стенках. При этом в зоне указанного прохода и ниже они заключены в мягкую защитную оболочку 58, например из полимерного материала или резины, и зафиксированы в патрубке посредством соответствующего обжатия оболочки по месту расположения прорезей при помощи накладного бандажа 59 из проволоки или нитевидного неметаллического материала.

Сформированный на дне 28 корпуса 4 кольцевой поджимной зуб 30 в зоне расположения проходного токовыводящего патрубка 55 локально срезан до основания, а в теле колец каждого из неповоротных электроконтактов 11 и плоских кольцевых разъединителей 26 и соосно со срезанной частью 60 зуба выполнены открытые с внешней стороны дугообразные вырезы 61, причем площади условных проходов указанных вырезов превышают суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов 13, идущих к нижнему электрическому присоединителю 16.

Соответственно и площади условных проходов центральных отверстий 62-65 в электроконтактах 11, 12 плоских кольцевых разъединителей 26 и выходном хвостовике 8 центрального вала 7 превышают суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов 14, идущих к верхнему электрическому присоединителю 15. Фрагмент корпуса 4, обеспечивающий жесткую фиксацию его на неповоротной детали 3 гидравлического коммуникационного соединителя 1 в окружном направлении, выполнен в виде сформированного на внешней боковой поверхности указанного корпуса многогранника 66.

Многогранник 66 корпуса 4 токосъемника при встраивании последнего в гидравлический коммуникационный соединитель 1 взаимодействует с охватывающим его по наружному обводу ответным элементом неповоротной детали 3 соединителя, снабженным для этого центральным отверстием 67 соответствующего профиля.

Сборка заявляемого многоканального скользящего токосъемника достаточно проста и осуществляется в следующем порядке.

Сначала в торцовую подшипниковую опору 6 дна 28 корпуса 4 устанавливают пяту 44 и фиксируют ее в опоре стопорным кольцом 45. После этого в паз 68 пяты 44 вставляют плоский стержень 33 центрального вала 7 и закрепляют его винтом 43.

Затем, надевая в необходимой последовательности на стержень 33 плоские кольцевые разъединители 26, неповоротные и поворотные электроконтакты 11, 12 с припаянными к ним проводами 13, 14, формируют блок 21 токосъемной части 10 из соответствующих токоизолированых друг от друга и от корпуса 4 контактных пар 22-25. При формировании блока 21 соответствующим поворотом в окружном направлении электроконтактов 11 и плоских кольцевых разъединителей 26 обеспечивают соосное расположение пазов 47 по отношению к канавке 49 в кольцевом зубе 30 дна 28 корпуса 4 и дугообразных вырезов 61 в кольцах 17 неповоротных контактов и разъединителях по отношению к срезанной части 60 кольцевого зуба дна.

При этом головки 52 заклепок 53 крепления двух лепестковых контактов 18, 19 полностью утапливаются в кольцевые канавки 54 разъединителей 26, обеспечивая их соответствующее центрирование.

В процессе выполнения указанной операции провода 13 от неповоротных электроконтактов 11 равномерно распределяют по сечению дугообразных вырезов 61 и через проход, сформированный в зоне расположения срезанной части 60 кольцевого зуба 30 дна 28 корпуса 4, и патрубок 55 выводят их свободные концы наружу.

Провода 14 от поворотных электроконтактов 12 протаскивают вверх через центральные отверстия 62-64 электроконтактов 11, 12 и плоских кольцевых разъединителей 26, равномерно располагая их вокруг стержня 33 центрального вала 7.

После этого пропускают свободные концы проводов 14 сквозь центральное отверстие 65 выходного хвостовика 8 центрального вала 7 и соединяют хвостовик при помощи пальца 34 с верхним концом стержня 33. При выполнении указанной операции центрирование хвостовика 8 относительно стержня 33 осуществляется при помощи выполненного в нем паза 69, охватывающего верхний конец стержня.

Затем устанавливают оболочку 70 корпуса 4 на дно 28 и закрепляют ее на корпусе винтами 71. Убедившись в соосном расположении пазов 47 в кольцах 17 неповоротных электроконтактов 11 и плоских кольцевых разъединителей 26 по отношению к канавке 49 на наружной боковой поверхности кольцевого зуба 30 дна 28 корпуса 4, вводят в них закладную шпонку 46, утапливая ее до упора в дно.

После этого надевают крышку 27 с кольцевым уплотнителем 35 на хвостовик 8 и перемещают ее вниз до упора в верхний торец оболочки 70, обеспечивая при этом ввод верхнего конца закладной шпонки 46 в канавку 48 кольцевого зуба 29.

Кольцевой зуб 29 крышки 27, взаимодействуя с верхним торцем 31 блока 21 и преодолевая сопротивление сжимаемых двухлепестковых контактов 18, 19 неповоротных электроконтактов 11 контактных пар 22-25, поджимает его нижним торцом к кольцевому зубу 29 дна 28.

В результате обеспечивается необходимое поджатие сопряженных между собой неповоротных и поворотных электроконтактов 11,12 контактных пар 22-25 по четырем точкам и достаточно надежный контакт между ними, не требующий в дальнейшем дополнительной регулировки.

Фиксацию крышки 27 в конечном положении осуществляют винтами 72.

Герметизация внутренней полости 20 корпуса 4 с элементами ее заполнения обеспечивается при помощи кольцевого уплотнителя 35 и герметика, наносимого при сборке токосъемника на сопрягаемые между собой цилиндрические поверхности оболочки 70 и зубьев 29, 30 крышки 27 и дна 28.

После закрепления крышки 27 на выступающий из нее хвостовик 8 надевают втулку 37 и скрепляют их между собой винтом 36.

Пропущенные при этом сквозь внутреннюю полость втулки 37 свободные концы проводов 14 припаивают к соответствующим контактам верхнего электрического присоединителя 15 и закрепляют его в гнезде 38 винтами 73.

Затем, на фланце 39 втулки 37 винтами 40 жестко закрепляют тонкостенный защитный кожух 41, а на пропущенные сквозь патрубок 55 в дне 28 корпуса 4 провода 13 от неповоротных электроконтактов 11 надевают защитную оболочку 58 и фиксируют их в патрубке посредством соответствующего обжатия оболочки по месту расположения прорезей 56, 57 при помощи накладного бандажа 59.

Свободные концы проводов 13 припаивают к нижнему электрическому присоединителю 16.

После этого проверяют легкость вращения поворотной части токосъемника относительно неповоротной и целостность его электрических цепей.

При приложении к кожуху 41 соответствующего момента сил поворотная часть токосъемника должна вращаться относительно неповоротной с небольшим натягом, без рывков и заеданий и потери электрического контакта по каждому из коммуникационных каналов.

В собранном виде заявляемый многоканальный скользящий токосъемник представляет собой функционально законченный компактный электротехнический модуль небольшой массы и габаритов, легко встраиваемый в гидравлические коммуникационные соединители 1 краноманипуляторных установок 2.

Для этого в конструкции неповоротной и поворотной деталей 3 и 9 гидравлического коммуникационного соединителя 1 должны быть предусмотрены соответствующие монтажное пространство и присоединительные элементы.

Пространственно заявляемый токосъемник может быть размещен в выполненной в верхней части тела неповоротной детали 3 соединителя 1 полости 74, герметично отделенной от гидравлических коммуникационных каналов 75. В этом случае указанная полость должна быть снабжена тоннельным проходом 76 соответствующих размеров для вывода через него наружу проводов 13 от неповоротных электроконтактов 11 с нижним электрическим присоединителем 16. Если габариты тоннельного прохода 76 не позволяют этого сделать, то через него выводят наружу только сами провода 13, после чего к их свободным концам припаивают указанный электрический присоединитель.

В качестве опорно-установочных баз при встраивании заявляемого токосъемника в полость 74 соединителя 1 используют его нижний торец 77 и многогранник 66.

Собранный и проверенный на функционирование токосъемник опускают сквозь спрофилированное по его многограннику 66 центральное отверстие 67 в соответствующем элементе неповоротной детали 3 гидравлического коммуникационного соединителя 1 в полость 74 до упора торцом 77 в ее дно 78. При этом установленный на дно 78 полости 74 токосъемник однозначно фиксируется в отверстии 67 от проворота многогранником 66.

После выполнения этой операции кожух 41 токосъемника жестко скрепляется с поворотной деталью 9 гидравлического коммуникационного соединителя 1 при помощи винтов 79, вворачиваемых через радиальные отверстия 42 в его оболочке в соответствующие резьбовые отверстия 80 указанной детали. При этом наличие компенсационных пазов 51 в стенках хвостовика 8 существенно облегчает встраивание токосъемника в гидравлический коммуникационный соединитель 1.

Соединитель 1 со встроенным в него заявляемым токосъемником выводят через технологическое окно 81 во внутреннюю полость 82 поворотной стойки 83 краноманипуляторной установки 2 и опускают на монтажную площадку неповоротного основания 84, обеспечивая при этом кинематический захват поводком 85, жестко связанным со стойкой, водила 86, закрепленного на поворотной детали 9.

После выполнения указанной операции соединитель 1 жестко закрепляют на основании 84 и производят подсоединение к нему соответствующих штатных гидравлических и электрических коммуникаций, располагаемых на основании и поворотной стойке 83.

Демонтаж осуществляют в обратном порядке.

Работает заявляемый многоканальный токосъемник следующим образом.

При повороте стойки 83 крано-манипуляторной установки 2 водило 86, кинематически сцепленное с поводком 85, синхронно поворачивает деталь 9 соединителя 1 и жестко связанный с ней кожух 41 и скрепленный с ним через втулку 37 центральный вал 7 с поворотными электроконтактами 12, скользящими по поджатым к ним лепесткам 18 и 19 электроконтактов 11. При этом подвод рабочей жидкости с основания 84 на поворотную стойку 83 краноманипуляторной установки 2 и прохождение ее в обратном направлении осуществляется по соответствующим коммуникационным каналам 75 гидравлического соединителя 1, а передача электрических сигналов - по электрическим каналам 87 встроенного в него токосъемника.

В принципе, для отдельных машин заявляемый многоканальный скользящий токосъемник может быть использован и автономно.

Заявляемый многоканальный скользящий токосъемник прост в конструктивном исполнении, обладает небольшими габаритами и высоким весовым совершенством. Он надежен в работе преимущественно при относительно небольших частотах вращения центрального вала и удобен в эксплуатации.

При встраивании его в соответствующие гидравлические коммуникационные соединители он придает им совершенно новое качество, превращая их в многоканальные поворотные коммуникационные соединители многофункционального назначения.

В конструкции заявляемого токосъемника использованы широко применяемые в электротехническом машиностроении отечественные материалы, оптимальные технические решения и типовая технология изготовления.

С учетом этого он может быть многократно воспроизведен по разработанной на него документации в условиях серийного производства на обычных машиностроительных заводах, располагающих необходимым оборудованием.

В соответствии с изобретением ЗАО "НК Уралтерминалмаш" в настоящее время на заявляемый многоканальный скользящий токосъемник разработана необходимая для его изготовления конструкторская документация. Указанный токосъемник содержит четыре электрических коммуникационных канала, рассчитанных на работу от бортовой электросети кранов-манипуляторов напряжением 24 В.

Изготовление и испытания опытного образца заявляемого токосъемника в составе одной из краноманинуляторных установок разработки ЗАО "НК Уралтерминалмаш" планируется в конце текущего - начале следующего года.

Эффективность заложенных в конструкцию заявляемого многоканального скользящего токосъемника технических решений, а также возможность получения при осуществлении изобретения вышеупомянутого технического результата, заключающегося в упрощении его конструкции и улучшении технико-эксплуатационных качеств, подтверждены соответствующими расчетами и результатами экспериментальной проверки основных решений по оптимизации конструкции.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к многоканальным скользящим токосъемникам для передачи электрических сигналов с неповоротной части машин на поворотную, встраиваемым преимущественно в гидравлические поворотные коммуникационные соединители краноманипуляторных установок. Токосъемник содержит корпус, установленный в нем на подшипниковых опорах скольжения центральный вал и токосъемную часть из группы кинематически соединенных с корпусом и центральным валом и взаимодействующих между собой неповоротных и поворотных электроконтактов поджимного типа, сообщенных проводами с внешними электрическими присоединителями. Электроконтакты выполнены в виде плоских металлических колец и сформированы в размещенный внутри корпуса блок, состоящий из соответствующих контактных пар, токоизолированных друг от друга и от корпуса размещенными между ними плоскими кольцевыми разъединителями из диэлектрического материала с антифрикционными свойствами. Технический результат заключается в упрощении конструкции токосъемника и улучшении его технико-эксплуатационных качеств. 7 з.п.ф-лы, 27 ил.

1. Многоканальный скользящий токосъемник для передачи электрических сигналов с неповоротной части машин на поворотную, встраиваемый преимущественно в соответствующие гидравлические коммуникационные соединители краноманипуляторных установок, содержащий жестко скрепляемый с неповоротной деталью гидравлического коммуникационного соединителя корпус, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах скольжения центральный вал с выходным хвостовиком, закрепляемым на поворотной детали гидравлического коммуникационного соединителя, и токосъемную часть из группы кинематически соединенных с корпусом и центральным валом и взаимодействующих между собой неповоротных и поворотных электроконтактов поджимного типа, сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями, отличающийся тем, что в нем неповоротные электроконтакты выполнены в виде плоских металлических колец с парой диаметрально приклепанных к ним с одной из сторон двухлепестковых контактов из обладающего пружинящими свойствами токопроводящего материала, а поворотные - в виде плоских металлических колец, пространственно сгруппированных в располагаемый во внутренней полости корпуса блок из соответствующих контактных пар, токоизолированных друг от друга и от корпуса посредством размещенных между ними и кинематически соединенных с корпусом плоских кольцевых разъединителей из диэлектрического материала с антифрикционными свойствами, корпус выполнен разъемным в виде закрытого крышкой стакана из диэлектрического материала со съемным металлическим дном, крышка и дно которого снабжены обращенными друг к другу кольцевыми поджимными зубьями, контактирующими с верхним и нижним торцами блока электроконтактов, центральный вал выполнен составным в виде плоского стержня прямоугольной в поперечном сечении конфигурации из диэлектрического материала, на верхнем конце которого закреплен при помощи пальца пропущенный сквозь радиальную подшипниковую опору в крышке корпуса с герметизацией посредством кольцевого уплотнителя металлический выходной хвостовик трубчатого типа, соединенный поперечно ориентированным винтом с охватывающей его по наружному диаметру с возможностью перемещения в осевом направлении втулкой из диэлектрического материала, снабженной открытым гнездом для размещения верхнего электрического присоединителя и плоским фланцем, к которому жестко пристыкован посредством осевых винтов тонкостенный защитный кожух с присоединительными отверстиями для закрепления его на поворотной детали гидравлического коммуникационного соединителя, а на нижнем конце закреплена поперечно ориентированным винтом съемная пята из материала с высокими антифрикционными свойствами, зафиксированная в торцовой подшипниковой опоре дна корпуса разрезным пружинным стопорным кольцом, кинематическое соединение неповоротных электроконтактов и плоских кольцевых разъединителей с корпусом выполнено посредством фиксации их относительно него в окружном направлении с возможностью осевого перемещения при помощи плоской закладной шпонки из диэлектрического материала, взаимодействующей своей средней частью с открытыми с внешней боковой стороны пазами соответствующего профиля в телах колец указанных электроконтактов и плоских разъединителей, а концами - с продольно ориентированными канавками такой же конфигурации на наружной боковой поверхности кольцевых зубьев крышки и дна корпуса, а кинематическое соединение поворотных электроконтактов с центральным валом выполнено посредством фиксации их относительно его плоского стержня в окружном направлении с возможностью осевого перемещения при помощи сформированных в теле указанных электроконтактов центральных пазов, спрофилированных по поперечному сечению стержня. 2. Многоканальный скользящий токосъемник по п. 1, отличающийся тем, что в нем отверстия в стенках выходного хвостовика центрального вала под винт механического соединения его с фланцевой втулкой выполнены в виде вертикально ориентированных компенсационных пазов, обеспечивающих возможность осевого перемещения втулки в пределах высоты указанных пазов. 3. Многоканальный скользящий токосъемник по п. 1, отличающийся тем, что в нем в теле каждого из входящих в состав блока электроконтактов плоских кольцевых разъединителей с одной из сторон, обращенной к головкам заклепок двухлепестковых поджимных контактов соосно с ними выполнена кольцевая канавка, ширина и глубина которой превышают соответствующий поперечный размер и высоту головок заклепок. 4. Многоканальный скользящий токосъемник по п. 1, отличающийся тем, что в нем осевой габаритный размер блока собранных в корпусе неповоротных и поворотных электроконтактов с плоскими кольцевыми разъединителями в свободном состоянии превышает расстояние между поджимными зубьями крышки и дна корпуса на суммарную величину осевого поджатия указанных электроконтактов. 5. Многоканальный скользящий токосъемник по п. 1, отличающийся тем, что в нем провода от неповоротных электроконтактов выведены наружу через сформированный на дне корпуса цилиндрический проходной патрубок с локальными сквозными поперечными прорезями в его боковых стенках, причем в зоне указанного прохода и ниже они заключены в мягкую защитную оболочку и зафиксированы в патрубке посредством соответствующего обжатия оболочки по месту расположения прорезей при помощи накладного бандажа из проволоки или нитевидного неметаллического материала. 6. Многоканальный скользящий токосъемник по п. 1, отличающийся тем, что в нем сформированный на дне корпуса кольцевой поджимной зуб в зоне расположения проходного токовыводящего патрубка локально срезан до основания, а в теле колец каждого из неповоротных электроконтактов и плоских кольцевых разъединителей соосно со срезанной частью зуба выполнены открытые с внешней стороны дугообразные вырезы, причем площади условных проходов указанных врезов превышают суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов, идущих к нижнему электрическому присоединителю. 7. Многоканальный скользящий токосъемник по п. 1, отличающийся тем, что в нем площади условных проходов центральных отверстий в электроконтактах, плоских кольцевых разъединителей и выходном хвостовике центрального вала превышают суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов, идущих к верхнему электрическому присоединителю. 8. Многоканальный скользящий токосъемник по п. 1, отличающийся тем, что в нем фрагмент корпуса, обеспечивающий жесткую фиксацию его на неповоротной детали гидравлического коммуникационного соединителя в окружном направлении, выполнен в виде сформированного на внешней боковой поверхности корпуса многогранника, взаимодействующего с сопрягаемым с ним соответствующим элементом конструкции указанной детали соединителя.