Скользящее токосъемное устройство для передачи электрических сигналов между деталями,вращающимися друг относительно друга Советский патент 1984 года по МПК H01R39/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к созданию скользя щих токосъемных устройств для передачи электрических сигналов между деталями, находящимися во вращательном движении. Известно скользящее токосъемное устройство для подачи электрических сигналов между деталями, вращающимися одна относительно другой, содержащее в качестве контактного элемента винтовую контактную пружину, расположенную в радиальном зазоре, меньшем диаметра витка пружины, с наклоном витка пружины относительно радиального напрабления контактного 90°, Пружина .кольца на угол О « oi вьшолнена в месте контакта с контакт ным кольцом с витками, соприкасающи.мися друг с другом, пружина поджата к контактному кольцу с помощью наружной обоймы и . Однако данное токосъемное устройство не дает возможности регулироват усилие прижатия- витков пружины к кон тактному кольцу, что ограничивает диапазон скорости вращения токосъемного устройства, увеличивает уровень шума, искажает сигнал, снижает надежность устройства и ставит ее в зависимость от технологии изготовления контактной пружины. Известно также скользящее токосъемное устройство для передачи электрических сигналов между деталями, вращающимися одна относительно другой, содержащее корпус, в котором расположено вращающееся контактное кольцо, контактирующее с винтовы ми пружинами, каждая из пружин снабжена элементом поджатия ее к контакт ному кольцу в виде составной обоймы, установленной посредством поворотного узла на корпусе, составная обойма выполнена в виде дугового держателя, которьй введен в соответ ствующую винтовую прулшну и закрепле на наружной части обоймы 2 , В этом устройстве при дозированно и плавном размыкании контактирующих элементов можно получить различное усилие прижатия пружин к внутреннему контактному кольцу, а при полном раз мыкании контактируг щих элементов в период холостого хода уменьшить износ рабочих поверхностей контактор. Однако в известном устройстве дуговые держатели не обеспечивают равномерное поджатие витков пружины к вращающемуся контактному кольцу: при сближении и поджатии контактирующих элементов возможен произвольный наклон витков по отношению к направлению вращения вала, а также наклон витков, при котором создается дополнительное трение в месте контакта токопроводящих элементов, их повышенный износ, что ведет к снижению надежности контактирования, Цель изобретения - повышение надежности контактирования. Поставленная цель достигается тем, что в скользящем токосъемном устройстве для передачи электрических сигналов между деталями, вращающимися одна относительно другой, содержащем корпус, в котором расположено вращающееся контактное кольцо, контактирующее с винтовыми пружинами, каждая из пружин снабжена элементом поджатия ее к контактному кольцу в виде составной обоймы,установленной посредством поворотного узла на корпусе, составная обойма выполнена в виде двух взаимодействующих друг с другом подвижных клиньев, на поверхности клина, взаимодействующей с пружиной, выполнены углубления под витки пружины, при этом соседние пружины соединены между собой и одновременно с корпусом. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрезi на i фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2. Скользящее токосъемное устройство содержит корпус 1 с подшипниками 2 и боковинами 3, в котором установлен вращающийся полый вал 4 с проводами 5. На валу 4 установлена изоляционная втулка 6 с контактными кольцами 7, к которым припаяны провода 5. С контактными кольцами 7 контактируют винтовые пружины 8. Каждая из пружин 8 снабжена элементом поджатия ее к контактному кольцу 7в виде составной обоймы, выполненной из двух взаимодействующих друг с другом подвижных клиньев - внутреннего клина 9, на поверхности которого, непосредственно взаимодействующей с пружиной 8, вьтолнены углубления 10 под витки пружины, и наружного клина I1. Соседние пружины 8соединены друг с другом и одновременно с корпусом 1 с помощью кронштейнов 12, которые установлены в промежутках между пружинами и связаны штифтами 13 с боковинами 3 корпуса 1 .

Составные обоймы установлены посредством поворотного узла на корпусе Для этого внутренние клинья 9 снабжены штифтами 14, взаимодействуюпщми с фигурными пазами 15, расположенными в боковинах 3 корпуса 1. Наружные клинья 11 контактируют с внутренними клиньями 9 по поверхности, подобной спирали Архимеда, и соединены с поворотным узлом,содержащим цилиндрическую обечайку 16, которая имеет кулису 17, взаимодействующую с приводом перемещения клиньев 9 и 11, состоящим из ползуна 18 и винта 19. Пружины 8 соединены с проводами 20 для съема сигнала.

При работе токосъемного устройства электрический сигнал поступает по проводам 5 на контактное кольцо 7. С кольца 7 сигнал снимается прижатым к кольцу 7 витками пружин 8. Съем электрических сигналов производится с проводов 20 и выводится на регистрирующую аппаратуру. При необходимости регулирования поджатия пружин 8 к контактным кольцам 7, например, при изменении числа оборотов вала 4 приводится во вращение поворотный узел, для чего вращают винт 19,перемещающий ползун 18 и кулису 17 с обечайкой 16. Обечайка 16 и связанные с ней клинья 11 перемещаются по окружности, взаимодействуя по поверхности контакта с внутренними клиньями 9, перемещая их по пазам 15, расположенным в боковинах 3 корпуса 1. Каждый внутренний клин 9 при помощи углублений 10 контактирует с наружной частью пружин 8 и перемещает наружные витки пружин в направлении, заданном профилем паза 15, в то время как внутренние элементы винтовых пружин 8 остаются на месте, так как пружины 8 навиты виток к витку и скрепляются с боковинами 3 корпуса 1 при помощи кронштейнов 12 и штифтов 13, Получая определенный, дозированный наклон

5 относительно радиального направления устройства, пружины 8 увеличивают или уменьшают контактное давление на- контактное кольцо 7.

Наличие на поверхности внутрен0них клиньев составной обоймы углублений под витки пружины, соединения соседних пружин между собой и одновременно с корпусом позволяет повысить надежность работы устройства,

5 так как предохраняет пружины от проворота, от сил трения по поверхностям контакта относительно заделки проводов, тем самым уменьшает возможность их деформации и разру0шения . Регулировка усилия поджатия контактной пружины к контактному кольцу позволяет уменьшить трение в зоне контакта пружины, увеличить скорость вращения устройства, умень5ишть нагрев, уровень шума при скоростях порядка 6000 об/мин в несколько раз по сравнению с прототипом.

СКОЛЬЗЯЩЕЕ ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ МЕВДУ ДЕТАЛЯМИ, ВРАЩАЮЩИМИСЯ ОДНА ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГОЙ, содержащее корпус, в котором располохсено вращающееся контактное кольцо, контактирующее с винтовыми пружинами, каждая из пружин снабжена элементом поджатия ее к контактному кольцу в виде составной обоймы, установленной посредством поворотного узла на корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контактирования, составная обойма выполнена в виде двух взаимодействующих друг с другом подвижных клиньев, на поверхности клина, взаимодействующей с пружиной, вьшолнены углубления под витки пружины, при этом соседние пружины соединены г между собой и одновременно с корпусом. (Л