Вращающееся контактное устройство Советский патент 1983 года по МПК H01R39/00 H01R39/28 

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для передачи сигналов в системах судовождения и навигации. Известно вращающееся контактное устройство (ВКУ), содержащее собра ные в роторе в пакет плоские подвижные токопроводящие кольца и неподвижные токопроводящие кольца. 1 укрепленные в пакет внутри корпуса с помощью установочных изо/тяционных прокладок и стяжных шпилек, входящих в пазы неподвижных колец, вкотором с целью обеспечения равномерного контактного усилия подвижные кольца установлены с возможностью перемещения вдоль выступов ротора 1. Недостатком устройства является низкий ресурс, обусловленный наличием трения скольжения между подвиж ными и неподвижными кольцами. Наиболее близким к предлагаемому является ВКУ, в котором с целью повышения ресурса за счет замены трения скольжения трением качения, под вижные токопроводящие кольца установлены с радиальным зазором по отношению к неподвижным, в этот зазор введены токопроводящие коль ца, внутри которых установлены с за зором жесткие ограничительные кольц В устройстве могут быть собраны в роторе в пакет плоские подвижные токопроводящие кольца и неподвижнью токопроводящие кольца, укрепленные в пакет внутри корпуса с помощью установочных изоляционных прокладок и стяжных шпилек, входящих в пазы неподвижных токопроводящий: кольца, которые выполнены на нерабочих поверхностях этих колец 23Недостатком этого устройства является неравномерное радиальное контактное усилие между неподвижным и подвижным кольцами и всеми токопроводящими упругими кольцами, уста новленными в радиальном зазоре, обу ловленное биением ротора относительно корпуса при вращении, что яв ляется следствием неточностей изготовления посадочных мест под подшипники и самих подшипников, неточностью изготовления подвижных и неподвижных колец и неточностью их ус новки . Неравномерность контактного усилия приводит к непредсказуемому изменению переходного сопротивления в контактных парах качения и непред сказуемому изменению сигнала, передаваемого с помощью ВКУ, что уменьшает ресурс работы. Цель изобретения - повышение ресурса работы устройства за счет исключения неравномерности в распре делении контактных усилий между токопроводящими кольцами. Поставленная цель достигается -тем, что во вращающемся контактном устройстве, содержащем собранные на роторе в пакет плоские подвижные токопроводящие кольца и установленные с радиальными зазорами к ним неподвижные токопроводящие кольца с пазами на своих нерабочих поверхностях, укрепленные в пакете внутри корпуса с помощью установочных изоляционных прокладок и расположенных в пазах неподвижных токопроводящих колец стяжных шпилек, токопроводящие упругие кольца, введенные в упомянутый радиальный зазор, между установочными изоляционными прокладками на стяжных шпильках установлены дистанционные втулки, которые собраны с указанными прокладками в пакет и входят в пазы неподв.ижных токопроводящих колец с зазором, при этом высота дистанционных втулок больше толщины неподвижных токопроводящих колец, которые входят в промежуток между соответствующими установочными изоляционными проклад-. ками, образованный дистанционными втулками, с возможностью радиальных перемещений. На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 и 4 -г. направления действия сил между токопроводящими концами при работе устройства. ВКУ содержит собранные в роторе 1 в пакет плоские подвижные токопроводящие кольца 2 и установленные с радиальными зазорами с к ним неподвижные токопроводящие кольца 3 с пазами 4 на своих нерабочих поверхностях, В пазы 4 вставлены стяжные шпильки 5, которыми кольца 3 укреплены в пакете внутри корпуса б с помощью установочных изоляционных прокладок 7. Токопроводящие упругие кольца 8 введены в упомянутый зазор & . Между установочными изоляционными прокладками 7 на етяжных шпильках 5 установлены дистанционные втулки 9, которые собраны с указанными прокладками 7 в пакет и входят в пазы 4 неподвижных токопроводящих колец 3 с зазором 5, при этом высота 8 дистанционных втулок 9 больше толщин г неподвижных токопроводящих колец 3, которые входят в промежуток между соответствующими установочными изоляционными прокладками 7, образованный дистанционными втулками 9, с возможностью радиальных перемещений. Пазы 4 в неподвижных токопроводящих кольцах 3 выполнены в виде отверстий, диаметры которых больше диаметров дистанционных втулок 9 на величину зазора 5. Один из пазов 4 каждого из колец 3 выполнен в виле эллипса 10, меньший диаметр которого равен наружному диаметру дистанционной втулки 9 и сопряжен с этим диаметром по .классной посадке, а больший диамотр этого эллипса больше диаметра дис- танционной втулки 9 на величину зазора (f- и направлен по радиусу неподвижного кольца 3. Благодаря этому исключается тангенциальная составляю щая перемещений неподвижных токопроводящих колец 3, укрепленных внутри корпуса б при работе устройства. Устройство работает следующим образом. При контактировании токопроводяь щих упругих колец 8 с подвижными 2 и неподвижными 3 кольцами (фиг. 3) создаются контактные усилия. Так как усилие контактирования каждого токопроводящего упругого кольца 8 завис ОТ его прогиба, отнесенного к его диаметру (при одинаковых прочих физических и геометрических факторах ) то большему значению прогиба токопроводящего упругого кольца 8, возникающему вследствие биения контактной поверхности кольца 2, соеди ненного с ротором, относительно кон тактной noaepxHOCTif кольца 3 соедин ного с корпусом 6 соответствует бол ще значение усилия Р , воздействующ го на неподвижное токопроводящее кольцо 3, так как кольцо, соединенн с корпусом б а последнее перемещается в радиальном направлении в сторону этого усилия. В результате такого перемещения местный зазор

8 между подвижным 2 и неподвижным 3 кольцами увеличивается до тех пор, пока усилия всех токопроводящих упругих колец 8 не уравняются между собой, с образованием системы сил, равнодействующая которой равна нулю, местные зазоры между подвижным 2 и неподвижным 3 кольцами не выравняются до одинакового значения (фиг. 4J. Нб так как.одинаковому значению зазора между этими кольцами соответствуют одинаковые прогибы упругих токопроводящих колец 8, то усилие контактирования выровняется до постоянной величины всех упругих колец 8. Этим обеспечивается исключение неравномерности в распределении контактных усилий между токопроводя-. щими кольцами, обусловленной биением контактных поверхностей колец 2, соединенных с ротором, относительно контактных поверхностей колец 3, соединенных с корпусом б, что повышает ресурс работы. Предлагаемое устройство обеспечивает ресурс работы 10000 ч против 1000 ч у известного, что исключает необходимость замены ВКУ на объекте эксплуатации через каждые 1000 ч, уменьшает затраты на обслуживание объекта эксплуатации на 9000 руб. ( за ресурс работы }, сокращает количество и стоимость запасных комплектов ВКУ на 1000000 руб.

ВРАЩАЮЩЕЕСЯ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее собранные на роторе в пакет плоские подвижные токопроводящие кольца и установленные с радиальными зазорами по отношению к ним неподвижные токопроводящие кольца с пазами на своих нерабочих поверхностях, укрепленные в пакете внутри корпуса с помощью установочных изоляционных прокладок и расположенных в пазах неподвижных тркрпроводящих колец стяжных шпилек, токопроводящие упругие кольца, введенные в упомянутый радиальный зазор, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса работы за счет исключения неравномерности в распределении контактных усилий между тoкoпpoвoдящими J oльцaми, между : установочными изоляционными прокладками на стяжных шпильках установлены дистанционные втулки, которые собраны с указанными прокладками в пакет и входят в пазы неподвижных Токопроводящих колец с зазором, при этом высота дистанционных втулок больше толщины неподвиж(Л ных токопроводящих колец, которые входят в промежуток между С соответствукхцими установочными изоляционными прокладками, образованный дистанционными втулками, с возможностью радиальных перемещений. I тез СП а Од фиг.1