МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СКОЛЬЗЯЩИЙ ТОКОСЪЕМНИК Российский патент 2009 года по МПК H01R39/00 

Изобретение относится к области электротехники, точнее к многоканальным токосъемным устройствам, используемым в электронной технике для передачи электрических сигналов управления и напряжений питания постоянного и переменного токов с неподвижной части изделия на подвижную и обратно. Устройство может быть использовано в телескопах, роботах, военной технике, башенных кранах и т.п.

Известно токосъемное устройство, содержащее расположенные в радиальном направлении две и более пар неподвижной части изделия и подвижной с размещенными на них изолированными плоскими и лепестковыми электроконтактами, сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями (патент RU № 22678840, H01R 39/00, 2006.01.08).

Данное устройство дает возможность расположить на одной паре неподвижной части изделия и подвижной сильноточные контактные кольца, а слаботочные на другой. Однако данная конструкция устройства отличается большими размерами в поперечном направлении, что ограничивает применение его в агрегатах, где требуется передача сильных токов различной величины при относительно малом в поперечном направлении монтажном устройстве, в котором должно разместиться это устройство.

Известен многоканальный скользящий токосъемник для передачи электрических сигналов с неповоротных частей машины на поворотную по авт. св. SU 1092628, Н01R 39/04, 1984 г.

Указанный известный токосъемник содержит неповоротную часть машины и поворотную, корпус, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах центральный вал, и токосъемную часть из группы кинематически соединенных с корпусом и центральным валом и взаимодействующих между собой неповоротных и поворотных электроконтактов, сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями.

Такая конструкция многоканального скользящего токосъемника слишком сложна и имеет достаточно большие осевые и поперечные габариты.

Из числа известных аналогов заявляемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить многоканальный скользящий токосъемник, содержащий корпус, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах скольжения центральный вал, неподвижные и подвижные части и токосъемную часть из группы кинематически соединенных с корпусом и центральным валом и взаимодействующих между собой посредством плоских и лепестковых электроконтактов, сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями (патент RU 2193810, Н01R 39/02, 39/08, 2000.11.10).

Из-за наличия сложно выполненной кинематической связи электроконтактов с корпусом и центральным валом затруднен доступ для прокладки (припайки) проводов к электроконтактам, кроме того, невозможна замена вышедших из строя электроконтактов без полной разборки устройства. Все это усложняет конструкцию токосъемного устройства в целом, не обеспечивает ремонтопригодности устройства и требует сложной технологической оснастки для сборки

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона одновременно передаваемых токов, а также упрощение конструкции и улучшение на этой основе его технико-эксплуатационных качеств, обеспечение его ремонтопригодности и технологичности сборки.

В соответствии с изобретением поставленная задача достигается тем, что в заявляемом многоканальном скользящем токосъемнике использованы принципиально иные и более простые технические решения по сравнению с прототипом.

Технический результат достигается тем, что многоканальный скользящий токосъемник, содержащий корпус, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах центральный вал, и токосъемную часть из группы кинематически связанных с центральным валом и корпусом и взаимодействующих между собой поворотных и неповоротных электроконтактов, сгруппированных в блок и сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями через выводные каналы прокладки проводов, содержит несколько блоков, ярусно установленных на центральном валу и собранных посредством стяжных шпилек в пакет; блок выполнен в виде функционально законченного модуля и состоит из закрытой сверху и снизу изоляционными крышками цилиндрической металлической сегментной обоймы из диэлектрического материала, например стеклотекстолита, внутри которой расположены приклеенные на внутренней стороне каждой крышки дисковые держатели из изоляционного материала, например волокнистого пластика, и расположенный между ними вращающийся диск; неповоротные электроконтакты выполнены в виде гребенок, расположенных в телах дисковых держателей концентрично центральному валу серповидными кольцами с вертикально ориентированными в сторону вращающегося диска лепестковыми контактами и противоположно направленными выводными концами; поворотные электроконтакты выполнены в виде плоских металлических колец, симметрично расположенных концентрично центральному валу на противоположных плоскостях вращающегося диска; центральный вал выполнен в виде стержня крестообразной в поперечном сечении конфигурации с продольным пазом на одном ребре сечения; корпус выполнен с наружным фланцем на верхнем торце и снабжен внутренними диаметрально расположенными выступами в нижней части его; кинематическое соединение поворотных электроконтактов с центральным валом выполнено посредством фиксации их относительно него в окружном направлении и с возможностью осевого перемещения посредством закрепленной во вращающемся диске закладной шпонки из диэлектрического материала, выполненной с головкой, спрофилированной по поперечному сечению продольного паза центрального вала; выводные каналы прокладки проводов к нижним внешним электрическим присоединителям выполнены в виде сквозных продольных полостей, сформированных внутренней поверхностью корпуса и сегментами обоймы; выводные каналы прокладки проводов к верхним внешним электрическим присоединителям выполнены в виде сквозных продольных полостей, сформированных стенками посадочных отверстий блоков с ребрами крестообразного сечения центрального вала.

Технический результат достигается также тем, что

- лепестковые контакты неповоротных электроконтактов выполнены из обладающего пружинящими свойствами токопроводящего материала, например бериллиевой бронзы, по форме ломаной линии с внутренним углом излома 171-173°, обеспечивающим переменный угол наклона конца и сопряженного с ним участка лепестковых контактов в зоне контакта относительно плоскости контакта соответственно 3-5° и 15-16°,

- изоляционные крышки зафиксированы на торцах обоймы винтами и имеют в зоне выводных концов неповоротных электроконтактов радиальные окна, в боковой стенке которых выполнены локальные радиальные каналы, сообщающиеся с выводным каналом прокладки проводов к нижним электрическим присоединителям, при этом площади локальных радиальных каналов радиальных окон и выводных каналов прокладки проводов к нижним электрическим присоединителям превышают суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов от неповоротных электроконтактов,

- вращающийся диск выполнен из двух слоев из изоляционного материала, например волокнистого пластика, защищенных от влияния друг на друга экранами из меди, и снабжен кольцевыми канавками и симметрично расположенными по одну сторону от центрального вала локальными радиальными каналами, оси которых сходятся в центре диска, и сообщающимися с соответствующими кольцевыми канавками, и запрессованной металлической втулкой с выполненным под закладную шпонку шпоночным пазом, ориентирующим радиальные каналы вращающегося диска относительно выводных каналов прокладки проводов к верхним внешним электрическим присоединителям, причем каждый последующий диск снабжен запрессованной металлической втулкой с шпоночным пазом, смещенным относительно предыдущего на 90°,

- металлическая втулка установлена на введенных в устройство блока упорных подшипниках, выполненных в виде колец из антифрикционного материала, например фторопласта, и имеет диаметрально расположенные для каждого слоя вращающего диска локальные радиальные каналы, сообщающиеся одновременно и с радиальными каналами диска, и с выводным каналом прокладки проводов к верхним внешним электрическим присоединителям,

- локальные радиальные каналы металлической втулки выполнены с шириной, равной суммарной ширине радиальных каналов вращающегося диска, входящих в его внутренний диаметр, а со стороны центрального вала - ширине выводного канала прокладки проводов, при этом площади поперечных сечений локальных радиальных каналов металлической втулки и выводных каналов прокладки проводов центрального вала превышают суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов от поворотных электроконтактов,

- он снабжен экранами из меди, изолирующими блоки от влияния друг на друга,

- он снабжен диэлектрическими втулками, установленными по наружному диаметру центрального вала, обеспечивающими защиту проводов, уложенных в выводных каналах прокладки проводов к верхним электрическим присоединителям от истирания неподвижными элементами обоймы каждого входящего в состав пакета блока,

- верхняя подшипниковая опора установлена внутри введенной в устройство втулки, в которой установлена чаша со ступицей, связанной с центральным валом идентично соединению вращающихся дисков и снабженной выполненной на торце кольцевой канавкой и вертикально ориентированными сквозными пазами шириной, равной ширине каналов прокладки проводов к верхним электрическим присоединителям, и расположенными напротив указанных каналов, при этом втулка выполнена с фланцем, пристыкованным к фланцу корпуса с помощью винтов,

- он снабжен установленной на центральном валу и закрепленной на торце ступицы посредством винтов прижимной крышкой, на которой установлены верхние электрические присоединители и в посадочном отверстии которой выполнена фаска, взаимодействующая с размещенным в кольцевой канавке ступицы пружинным элементом, фиксирующим центральный вал от осевого перемещения,

- пружинный элемент выполнен в виде кольца круглого сечения,

- он снабжен съемным дном, выполненным в виде крестовины и закрепленным посредством болтов на выступах корпуса, при этом съемное дно снабжено взаимодействующими с указанными выступами пазами, в которых с помощью гаек закреплены концы стяжных шпилек,

- что нижняя подшипниковая опора установлена на съемном дне и снабжена защитным кожухом,

- он снабжен закрепленным с помощью крепежных элементов на съемном дне нижним стаканом, на котором установлены нижние электрические присоединители.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - общий вид заявляемого многоканального скользящего токосъемника;

на фиг.2 - вид А - А фиг.1;

на фиг.3 - вид Б - Б фиг.1;

на фиг.4 - прижимная крышка;

на фиг.5 - вид Г фиг.1;

на фиг.6 - блок на центральном валу;

на фиг.7 - гребенка;

на фиг.8 - неповоротный электроконтакт;

на фиг.9 - вид А - А фиг.8;

на фиг.10 - металлическая втулка;

на фиг.11 - вид А-А фиг.10;

на фиг.12 - вращающийся диск;

на фиг.13 - вид А фиг.12;

на фиг.14 - вид Б фиг.12;

на фиг.15 - чаша, в двух проекциях;

на фиг.16 - положения металлической втулки, запрессованной в каждом последующем вращающемся диске: а - первый блок; б - второй блок; в - третий блок; г - четвертый блок.

Заявляемый многоканальный скользящий токосъемник (фиг.1) содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндра, внутри которого установлен на подшипниковых опорах 2, 3 центральный вал 4 и соосно центральному валу собранные в пакет и стянутые посредством расположенных по окружности стяжных шпилек 5 ярусно установленные блоки 6, представляющие собой функционально законченные компактные электротехнические модули с достаточным количеством токосъемных цепей передачи электрических сигналов различной частоты и мощности. Блоки защищены от влияния друг на друга экранами 7 из меди.

Каждый из входящих в пакет блоков (фиг.6) представляет собой в технологическом отношении самостоятельную сборочную единицу с токосъемной частью из неповоротных 8 и поворотных 9 электроконтактов, образующих собой контактные пары, концентрично сгруппированные в соответствии с назначением двумя группами параллельных цепей передачи электрических сигналов различной мощности и частоты.

Посредством проводов 10, 11 (фиг.2) каждая контактная пара сообщена с соответствующими внешними электрическими присоединителями, верхними 12 и нижними 13.

Блок выполнен в виде неподвижной цилиндрической металлической, например алюминиевой, обоймы 14 с продольно ориентированными на внешней стороне, выполненными по внутреннему диаметру корпуса сегментами 15 (фиг.2).

Торцы обоймы сверху и снизу закрыты привернутыми винтами 16 изоляционными крышками 17 из диэлектрического материала, например стеклотекстолита. К внутренней поверхности каждой изоляционной крышки приклеен дисковый держатель 18 (фиг.6) из изоляционного материала, например волокнистого пластика.

Между дисковыми держателями расположен вращающийся диск 19, выполненный из двух слоев из изоляционного материала, например волокнистого пластика, между которыми установлен экран 20 из меди, защищающий цепи электрических сигналов от влияния друг на друга.

Неповоротные электроконтакты 8 выполнены в виде гребенок (фиг.7) из обладающего пружинящими свойствами токопроводящего материала, например бериллиевой бронзы, и установлены в телах дисковых держателей 18 концентричными относительно центрального вала 4 серповидными кольцами с выводными концами 21 (фиг.2), расположенными над поверхностью держателей в выполненных по месту их расположения в изоляционных крышках радиальных окнах 22, и равномерно расположенными по окружности лепестковыми контактами 23 (фиг.8) ломаной формы с переменным углом наклона к плоскости контакта двух сопряженных между собой участков выпуклой стороной, обращенных в сторону центрального вала. Во избежание неравномерности контактных усилий, обусловленной износом лепестковых контактов, внутренний угол излома равен 171-173°, обеспечивающий переменный угол наклона их концов 24 и сопряженных с ними участков 25 относительно плоскости контакта равными соответственно 3-5° и 15-16°. Причем последний угол делается несколько большим на величину, обеспечивающую необходимое усилие в сборке поджатия крайней части лепесткового контакта к плоскости контакта (фиг.9).

Сегменты 15 обойм каждого из входящего в состав пакета блока формируют с внутренней поверхностью корпуса выводные продольные каналы 26 прокладки проводов от неповоротных электроконтактов 8 к нижним внешним электрическим присоединителям 13. В боковой стенке каждого радиального окна 22 на обеих изоляционных крышках 17 обоймы выполнен локальный радиальный канал 27 (фиг.2), сообщающийся с выводным каналом прокладки проводов 26. При этом площади поперечных сечений локальных радиальных каналов 27 и выводных каналов прокладки проводов от неповоротных электроконтактов превышают суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов 11.

Центральный вал 4 выполнен в виде стержня, крестообразного в поперечном сечении, конфигурации (фиг.2), формирующей с входящими в состав пакета блоками сквозные продольные выводные каналы 28 проводки проводов от поворотных электроконтактов 9 к верхним электрическим присоединителям 12. На одном из ребер крестовины центрального вала выполнен продольный паз 29.

Поворотные электроконтакты выполнены в виде расположенных концентрично центральному валу на противоположных плоскостях вращающегося диска 19 плоских металлических колец (фиг.13, 14), закрепленных посредством приклеивания в кольцевых канавках 30, каждая из которых на обеих плоскостях вращающегося диска сопряжена с расположенными по одну сторону оси центрального вала соответствующими локальными радиальными каналами 31, оси которых сходятся в центре вращающегося диска.

Вращающийся диск связан с центральным валом посредством закладной шпонки из диэлектрического материала, выполненной в виде штыря 32 с головкой 33 (фиг.6), спрофилированной по поперечному сечению продольного паза центрального вала. Головка закладной шпонки установлена в продольном пазу 29 центрального вала посредством фиксации вращающегося диска 19 в окружном направлении и при формировании пакета с возможностью осевого перемещения блока 6. Штырь закладной шпонки установлен в отверстии 34 (фиг.10), выполненном в запрессованной в вращающемся диске металлической втулке 35. Для ориентации радиальных каналов 31 вращающегося диска относительно выводного канала 28 прокладки проводов к верхним электрическим присоединителям 12 в металлической втулке выполнен шпоночный паз 36 (фиг.11). Положение металлической втулки зафиксировано посредством штифта 37, взаимодействующего с шайбой 38. С обоймой вращающийся диск связан ориентирующими его относительно дисковых держателей упорными подшипниками 39 (фиг.6), выполненными в виде колец из антифрикционного материала, например фторопласта.

Каждая из входящих в состав блоков металлическая втулка 35 вращающегося диска имеет диаметрально расположенные локальные радиальные каналы 40 (фиг.10) для каждого слоя вращающегося диска с шириной, равной суммарной ширине радиальных каналов 31 вращающегося диска, входящих в его внутренний диаметр с одной стороны, а со стороны центрального вала - ширине выводного канала 28 прокладки проводов от поворотных электроконтактов. Площади поперечных сечений указанных каналов 40 металлической втулки и выводных каналов 28 прокладки проводов центрального вала превышают суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов 10 к верхним внешним электрическим присоединителям 12.

Проложенные в каналах 28 прокладки проводов центрального вала провода защищены от истирания неподвижными частями (изоляционными крышками 17 с дисковыми держателями 18) блоков установленными по наружному диаметру вала между блоками 6 диэлектрическими втулками 41.

Для равномерного рассредоточения проводов 10 в выводных каналах прокладки идущих от поворотных электроконтактов положение шпоночного паза 36 каждой металлической втулки 35 последующего вращающегося диска должно быть смещено относительно предыдущего на 90° (фиг.16). Запрессовка металлической втулки производится при совмещении радиальных каналов 40 в ней с радиальными каналами 31 на обеих плоскостях вращающегося диска.

Верхняя подшипниковая опора центрального вала расположена во втулке 42, выполненной с фланцем 43, пристыкованным посредством винтов 44 к фланцу 45 корпуса. Во внутренней полости втулки установлена чаша 46 со ступицей 47, связанной с центральным валом идентично соединению вращающихся дисков при помощи закладной шпонки 48, при этом под ее штырь на наружной стороне ступицы выполнен шпоночный паз 49 (фиг.15).

Центральный вал фиксируется в осевом направлении пружинным элементом 50 в виде кольца круглого сечения, зажатого между фаской 51 (фиг.5) в посадочном отверстии прижимной крышки 52 и кольцевой канавкой 53 (фиг.15), ступицы чаши. Стойки 54 ступицы сформированы вертикально ориентированными накрест лежащими сквозными пазами 55, расположенными напротив выводных каналов прокладки проводов 28 от поворотных электроконтактов и равными с ними по ширине.

Прижимная крышка 52 в виде диска посредством винтов 56 закреплена на стойках ступицы. В крышке выполнены окна 57, в которых установлены верхние внешние электрические присоединители.

В нижней части на внутренних стенках корпуса выполнены диаметрально расположенные выступы 58. Снизу к выступам посредством болтов 59 (не показано) закреплено съемное дно 60 в виде крестовины с расположенной в центральной части ее нижней подшипниковой опорой центрального вала. В съемном дне выполнены пазы 61, в которых размещены гайки 62, крепящие стяжные шпильки 5 пакета.

Нижняя подшипниковая опора закрыта тонкостенным защитным кожухом 63, привинченным к крестовине винтами 64.

Посредством крепежных элементов 65 к дну крепится нижний стакан 66 с установленными на нем нижними внешними электрическими присоединителями.

В соответствии с назначением (в зависимости от количества контактных пар в одной цепи) можно формировать силовые сильноточные, управляющие слаботочные и высокочастотные блоки без изменения габаритных поперечных размеров устройства.

В предлагаемом устройстве:

- по контактным парам управляющего слаботочного блока, где передаются цифровые сигналы типа «Манчестер-II» RS-422, RS-232, импульсные токи до 1А с частотой до 18 кГц, напряжением до 27В;

- по контактным парам силового сильноточного блока передаются постоянные токи до 18А, 27В и переменные до 11А, 380В, 50 Гц.

Сборка заявляемого многоканального скользящего токосъемника достаточно проста и осуществляется следующим образом.

Для облегчения укладки проводов в продольных выводных каналах прокладки проводов к нижним электрическим присоединителям от неповоротных электроконтактов блоки с проводами большего сечения (силовые сильноточные блоки) необходимо устанавливать ближе к верхней опоре вала.

Так как каждый блок 6 представляет собой уже сборочную единицу, поэтому сначала проверяют блоки с припаянными к ним проводами 10 и 11, которые должны быть подготовлены для обеспечения протаскивания их через выводные каналы прокладки проводов к внешним электрическим присоединителям. В металлические втулки 35 вращающихся дисков 19 должны быть заложены штыри 32 закладных шпонок, а на изоляционные крышки 17 блоков, которые будут обращены к верхней подшипниковой опоре 2, начиная со второго блока, должны быть установлены экраны 7.

На центральный вал 4 со стороны нижнего конца с одновременным нанизыванием на стяжные шпильки 5 надевается первый блок 6, совмещая головку 33 закладной шпонки вращающегося диска 19 с продольным пазом 29 центрального вала, перемещают первый блок вдоль оси центрального вала по продольному пазу к верхнему концу вала. Провода 10 от поворотных электроконтактов 9 укладываются в выводной канал прокладки проводов 28 вала рядом с продольным пазом 29 вала, следом надевается на вал защитная диэлектрическая втулка 41 (фиг.16, поз.а).

Поворачивают вал вместе с первым блоком по часовой стрелке на 90°. Затем берут второй блок 6 и надевают его на нижний конец вала экраном 7 в сторону первого блока, совмещая при этом головку 33 закладной шпонки вращающегося диска с продольным пазом 29 центрального вала 4 с одновременным протаскиванием проводов 10 в следующий выводной канал 28 вала, прикрытый первым блоком с защитной диэлектрической втулкой 41 (фиг.16, поз.б).

Поворачивают опять вал вместе с нанизанными уже на нем двумя блоками на 90°, надевают защитную диэлектрическую втулку 41 и нанизывают третий блок (фиг.16, поз.в).

Так постепенно собираются все блоки, формируя в целом многоярусный пакет на валу. Провода 11 от неповоротных электроконтактов 8 равномерно укладываются в сборке блоков между сегментами 15 обойм 14.

Когда будет собран пакет, на него со стороны нижнего конца вала надевается корпус 1, так чтобы концы стяжек 5 попали в отверстия выступов 58 корпуса и без помех были бы выведены провода 11, уложенные между сегментами 15 обойм.

С помощью гаек 62 пакет блоков прижимается к выступам 58 корпуса 1. Затем устанавливается и прикрепляется болтами 59 снизу к выступам корпуса съемное дно 60, в котором собирается нижняя подшипниковая опора 3 вала, и затем закрывается защитным кожухом 63. После этого на центральном валу устанавливают втулку 42 с верхней подшипниковой опорой 2 вала, протаскивая концы проводов 10 через внутренне кольцо верхней подшипниковой опоры, и, совместив фланец 43 втулки с фланцем 45 корпуса, закрепляют его посредством винтов 44.

В ступицу 47 чаши 46, выполненную идентично вращающимся дискам, устанавливают закладную шпонку 48 и, протаскивая провода 10 через сквозные пазы 55 в ступице, фиксируют чашу на валу пружинным элементом 50. Затем производят группирование проводов 10 в соответствие с маркировкой, указывающей их принадлежность к внешним электрическим присоединителям, предварительно втащив их в окна 57 прижимной крышки 52, соответствующие каждому из верхних внешних электрических присоединителей группы проводов. Запас проводов укладывают внутрь чаши, которая поджимается прижимной крышкой 52, привинчивая ее винтами 56 на стойках 54 ступицы.

К съемному дну 60 корпуса пристыковывают посредством крепежных элементов 65 нижний стакан 66, предварительно вытащив в каждое место соответствующую группу проводов 11.

Концы проводов в соответствии с маркировкой припаивают к нижним 13 и верхним 12 электрическим присоединителям. Присоединители прикрепляют к соответствующим местам на прижимной крышке чаши 46 и на нижнем стакане 66.

Демонтаж осуществляют в обратном порядке.

Работает заявляемый токосъемник следующим образом. Вращающиеся диски 19 вращаются вместе с центральным валом 4, при этом плоские кольца поворотных электроконтактов 9 скользят относительно лепестковых контактов 23, благодаря чему осуществляется электрическая связь между вращающимися приборами, соединенными проводами 10 с поворотными электроконтактами, и неподвижными, соединенными проводами 11 с неповоротными электроконтактами.

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

Заявляемый многоканальный скользящий токосъемник прост в конструктивном исполнении, отличается небольшой массой и габаритами с достаточным количеством токосъемных цепей электрических сигналов различной частоты и мощности. Такой токосъемник позволяет обеспечить одновременный прием необходимого количества полезных сигналов, а также обеспечить по мере износа трущихся кольцевых элементов каналов электрического сигнала легкую замену любого входящего в состав многоярусного пакета блока.

Изобретение относится к области электротехники, точнее к многоканальным токосъемным устройствам, используемым в электронной технике для передачи электрических сигналов управления и напряжений питания постоянного и переменного токов с неподвижной части изделия на подвижную и обратно. Устройство может быть использовано в телескопах, роботах, военной технике, башенных кранах и т.п. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона одновременно передаваемых токов, а также упрощение конструкции и улучшение на этой основе его технико-эксплуатационных качеств, обеспечение его ремонтопригодности и технологичности сборки. Многоканальный скользящий токосъемник содержит цилиндрический корпус, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах центральный вал, и токосъемную часть из группы кинематически связанных с центральным валом и взаимодействующих между собой поворотных и неповоротных электроконтактов, сгруппированных в блок и сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями через выводные каналы прокладки проводов. Токосъемник содержит несколько блоков, ярусно установленных на центральном валу и собранных посредством стяжных шпилек в пакет. Блок выполнен в виде функционально законченного модуля и состоит из закрытой сверху и снизу изоляционными крышками цилиндрической металлической сегментной обоймы из диэлектрического материала. Вращающийся диск; неповоротные электроконтакты выполнены в виде гребенок. Поворотные электроконтакты выполнены в виде плоских металлических колец. Центральный вал выполнен в виде стержня крестообразной в поперечном сечении конфигурации с продольным пазом на одном ребре сечения; корпус выполнен с наружным фланцем на верхнем торце и снабжен внутренними диаметрально расположенными выступами в нижней части его; кинематическое соединение поворотных электроконтактов с центральным валом выполнено посредством фиксации их относительно него в окружном направлении. Выводные каналы прокладки проводов к нижним внешним электрическим присоединителям выполнены в виде сквозных продольных полостей. Выводные каналы прокладки проводов к верхним внешним электрическим присоединителям выполнены в виде сквозных продольных полостей. Лепестковые контакты неповоротных электроконтактов выполнены из обладающего пружинящими свойствами токопроводящего материала. Изоляционные крышки зафиксированы на торцах обоймы винтами. Вращающийся диск выполнен из двух слоев из изоляционного материала. 11 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Многоканальный скользящий токосъемник, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах центральный вал, и токосъемную часть из группы кинематически связанных с центральным валом и взаимодействующих между собой поворотных и неповоротных электроконтактов, сгруппированных в блок и сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями через выводные каналы прокладки проводов, отличающийся тем, что он содержит несколько блоков, ярусно установленных на центральном валу, и собранных посредством стяжных шпилек в пакет; блок выполнен в виде функционально законченного модуля и состоит из закрытой сверху и снизу изоляционными крышками цилиндрической металлической сегментной обоймы из диэлектрического материала, например стеклотекстолита, внутри которой расположены приклеенные на внутренней стороне каждой крышки дисковые держатели из изоляционного материала, например волокнистого пластика и расположенный между ними вращающийся диск; неповоротные электроконтакты выполнены в виде гребенок, расположенных в телах дисковых держателей концентрично центральному валу серповидными кольцами с вертикально ориентированными в сторону вращающегося диска лепестковыми контактами и противоположно направленными выводными концами; поворотные электроконтакты выполнены в виде плоских металлических колец, симметрично расположенных концентрично центральному валу на противоположных плоскостях вращающегося диска; центральный вал выполнен в виде стержня крестообразной в поперечном сечении конфигурации с продольным пазом на одном ребре сечения; корпус выполнен с наружным фланцем на верхнем торце и снабжен внутренними диаметрально расположенными выступами в нижней части его; кинематическое соединение поворотных электроконтактов с центральным валом выполнено посредством фиксации их относительно него в окружном направлении и с возможностью осевого перемещения посредством закрепленной во вращающемся диске закладной шпонки из диэлектрического материала, выполненной с головкой, спрофилированной по поперечному сечению продольного паза центрального вала; выводные каналы прокладки проводов к нижним внешним электрическим присоединителям выполнены в виде сквозных продольных полостей, сформированных внутренней поверхностью корпуса и сегментами обоймы; выводные каналы прокладки проводов к верхним внешним электрическим присоединителям выполнены в виде сквозных продольных полостей, сформированных стенками посадочных отверстий блоков с ребрами крестообразного сечения центрального вала.2. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1,отличающийся тем, что лепестковые контакты неповоротных электроконтактов выполнены из обладающего пружинящими свойствами токопроводящего материала, например бериллиевой бронзы, по форме ломаной линии с внутренним углом излома 171÷173°, обеспечивающим переменный угол наклона конца и сопряженного с ним участка лепестковых контактов в зоне контакта относительно плоскости контакта соответственно 3÷5° и 15÷16°.3. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1, отличающийся тем, что изоляционные крышки зафиксированы на торцах обоймы винтами и имеют в зоне выводных концов неповоротных электроконтактов радиальные окна, в боковой стенке которых выполнены локальные радиальные каналы, сообщающиеся с выводным каналом прокладки проводов к нижним электрическим присоединителям, при этом площади локальных радиальных каналов радиальных окон и выводных каналов прокладки проводов к нижним электрическим присоединителям превышает суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов от неповоротных электроконтактов.4. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1, отличающийся тем, что вращающийся диск выполнен из двух слоев из изоляционного материала, например, волокнистого пластика, защищенных от влияния друг на друга экранами из меди, и снабжен кольцевыми канавками и симметрично расположенными по одну сторону от центрального вала локальными радиальными каналами, оси которых сходятся в центре диска и сообщающимися с соответствующими кольцевыми канавками, и запрессованной металлической втулкой с выполненным под закладную шпонку шпоночным пазом, ориентирующим радиальные каналы вращающегося диска относительно выводных каналов прокладки проводов к верхним внешним электрическим присоединителям, причем каждый последующий диск снабжен запрессованной металлической втулкой с шпоночным пазом, смещенным относительно предыдущего на 90°.5. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1 или 4, отличающийся тем, что металлическая втулка установлена на введенных в устройство блока упорных подшипниках, выполненных в виде колец из антифрикционного материала, например фторопласта, и имеет диаметрально расположенные для каждого слоя вращающегося диска локальные радиальные каналы, сообщающиеся одновременно и с радиальными каналами диска и с выводным каналом прокладки проводов к верхним внешним электрическим присоединителям, при этом локальные радиальные каналы металлической втулки выполнены шириной, равной суммарной ширине радиальных каналов вращающегося диска, входящих в его внутренний диаметр, а со стороны центрального вала - ширине выводного канала прокладки проводов, причем площади поперечных сечений локальных радиальных каналов металлической втулки и выводных каналов прокладки проводов центрального вала превышает суммарную площадь поперечных сечений прокладываемых через них проводов от поворотных электроконтактов.6. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1, отличающийся тем, что он снабжен экранами из меди, изолирующими блоки от влияния друг на друга.7. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1, отличающийся тем, что он снабжен диэлектрическими втулками, установленными по наружному диаметру центрального вала, обеспечивающими защиту проводов, уложенных в выводных каналах прокладки проводов к верхним электрическим присоединителям от истирания неподвижными элементами обоймы каждого входящего в состав пакета блока.8. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1, отличающийся тем, что верхняя подшипниковая опора установлена внутри введенной в устройство втулки, в которой установлена чаша со ступицей, связанной с центральным валом идентично соединению вращающихся дисков, и снабженной выполненной на торце кольцевой канавкой и вертикально ориентированными сквозными пазами шириной, равной ширине каналов прокладки проводов к верхним электрическим присоединителям, и расположенными напротив указанных каналов, при этом втулка выполнена с фланцем, пристыкованным к фланцу корпуса с помощью винтов.9. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1 или 8, отличающийся тем, что он снабжен установленной на центральном валу и закрепленной на торце ступицы посредством винтов прижимной крышкой, на которой установлены верхние электрические присоединители, и в посадочном отверстии которой выполнена фаска, взаимодействующая с размещенным в кольцевой канавке ступицы пружинным элементом, фиксирующим центральный вал от осевого перемещения.10. Многоканальный скользящий токосъемник по п.9, отличающийся тем, что пружинный элемент выполнен в виде кольца круглого сечения.11. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1, отличающийся тем, что он снабжен съемным дном, выполненным в виде крестовины и закрепленным посредством болтов на выступах корпуса, при этом съемное дно снабжено взаимодействующими с указанными выступами пазами, в которых с помощью гаек закреплены концы стяжных шпилек, а нижняя подшипниковая опора установлена на съемном дне и снабжена защитным кожухом.12. Многоканальный скользящий токосъемник по п.1 или 11, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным с помощью крепежных элементов на съемном дне нижним стаканом, на котором установлены нижние электрические присоединители.