Вращающееся контактное устройство Советский патент 1984 года по МПК H01R39/00 H01R39/28 

Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано для передачи сигналов в системах судовождения и навигации. По основному.авт.св. № 1051631 известно вращающееся контактное устройство, содержащее собранные в роторе в пакет плоские подвижные токопроводящие кольца и установленные с радиальным зазором к нимнеподвижные токопроводящие кольца с пазами на нерабочих поверхностях, укрепленные в пакете внутри корпуса с помощью установочных изоляционных прокладок и расположенных в пазах Стяжных 1ипилек, токопроводящие упругие кольца в радиальном зазоре. Между установочными изоляци онными прокладками введены дистанционные втулки, на которые посажены неподвижные кольца с зазором с возможностью радиальных перемещений. В таком устройстве высоты дистан ционных втулок больш€г толщин неподвижныхколец, входящих в промежуток между соответствующими изоляционным прокладками с возможностью радиальных перемещений и перемещений в направлении оси вращающегося контактного устройства неподвижных колец. Пазы в неподвижных кольцах выполнен в виде отверстий, диаметры которых больше диаметров дистанционных втулок. Дистанционные втулки собраны в пакет совместно с установочными изоляционными прокладками с помощью шпилек. Одно из отверстий каждого из колец выполнено в виде эллипса, меньший диаметр которого равен на ружному диаметру дистанционной втул ки и.сопряжен с этим диаметром по классной посадке, а большой диаметр этого эллипса больше диаметра дистанционной втулки на величину радиального зазора, имеющегося между поверхностями остальных дистанционных втулок и остальных пазов неподвижных колец. Благодаря этому исклю чается тангенциальная составляющая перемещений неподвижных колец, укре Л1знных внутри корпуса, при работе устройства. Кроме того, усилие контактирования каждого токопроводящег кольца зависит, от его прогиба, отнесенного к- его диаметру, большему значению прогиба токопроводящего кольца, возникающему вследствие биения контактной поверхности кольц соединенного с ротором, относитель контактной поверхности кольца, соед ненного с корпусом, соответствует большее значение усилия, воздейств щего на неподвижное кольцо, т.е. кольцо, соединенное с корпусом, ко рое перемещается в радиальном напр лении в сторону этого усилия. В ре зультате такого перемещения местны радиальный зазор между подвижным и неподвижным кольцом увеличивается до тех пор, пока усилия всех токопроводящих колец не уравняются между собой с образованием системы сил, равнодействующая которой равна нулю, а местные радиальные зазоры между подвижным и неподвижным кольцами не выровняются до одинакового значения. Но так какодинаковому значению зазора между этими кольцами соответствуют одинаковые прогибы упругих токопроводящих колец, то усилие контактиров ания выровняется до постоянного значения. Этим обеспечивается исключение неравномерности в распределении контактных.усилий между кольцами, обусловленной радиальным биением контактных поверхностей колец, соединенных с ро.тором относительно контактных поверхностей колец, соединенных с корпусом. Для уменьшения трения, возникающего торцами упругих токопрородящих колец и установочных изоляционных прокладок, укрепленных на роторе, вследствие осевого биения контактных колец, соединенных с корпусом относительно контактных колец, соединенных с ротором, при сборке колец в пакет уменьшают это биение путем приближения значения высоты дистанционных втулок к значению толщины неподвижных колец и путем изменения этой толщины или высоты, что изменяет гарантированный зазор между этой толщиной или высотой Cl3. Это изменяет гарантированный зазор установочными изоляционными прокладками и входящими между ними неподвижными кольцами и хотя и уменьшает трение от осевого биения ;колец, однако создает возможность заклиниваний одного или нескольких неподвижных колец между установочными изоляционными прокладками при затяжке пакета, что ухудшает технологичность сборки ВКУ и уменьшает долговечность устройства. Цель изобретения - улучшение технологичности сборки и увеличение долговечности за счет уменьшения износа упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок от трения их друг о друга. Указанная цель достигается тем, что во вращающемся контактном устройстве кольца в каждой контактной паре зафиксированы относительно одно другого в направлении оси устройства с помощью дополнительных кольцевых упоров, которые соединены с плоскими торцами контактных колец с образованием двух встречно направленных и взаимно концентричных канавок, и дополнительных роликовых втулок с сепараторами, при этом роликовые втулки каждой контактной. пары своими торцами контактируют с кольцевыми упорами. Такое конструктивное решение исключает износ упругих токопроводящих колец от трения их торцов о торцовые поверхности установочных изоляционных прокладок, укрепленные на роторе между подвижными коль цами , На фиг. 1 изображено устройство поперечный разрез; на фиг. 2 - раз рез А-А на фиг. 1. Вращающееся контактное устройство содержит собранные в пакеты рото ра 1 и корпуса 2 соответственно подвижные 3 и неподвижные 4 концент рично расположенные кольца, образую щие собой контактные пары 5, группы токопроводящих упругих колец б, в промежутках между кольцами каждой пары разделительные сепараторные кольца 7, расположенные в промежут ках между группами токопроводящих упругих колец по геометрической оси вращающегося контактного устрой ства, оси 8, укрепленные- на раздели тельных сепараторных кольцах 7, и роликовые втулки 9, установленные на этих осях 8 с возможностью вращения. На торцах каждого подвижного 3 и неподвижного 4 колец укреплены кольцевые упоры 10-12 с образованием двух встречно направленных кольцевых канавок, охватывающих роликовые втулки 9 по образующим. При этом где d и 2 - -значения наружных диаметров кольцевых нанавок, 4 - значения внутренних диаметров этих канавок соответственно равных диаметрам рабочих поверхностей подвижного 3 и неподвижного 4 колец, сЗр - значения диаметров роликовых втулок 9. Роликовые втулки 9 и подвижные кольца 3 установлены с возможностью перемещения вдоль оси вращения вращ ющегося контактного устрой.ства благ даря осевым зазорам Б между плоскими торцами роликовых втулок 9 и кольцевых упоров 10. Толщина пакета образованного роликовыми втулками 9 и разделительными сепараторными кол цами 7, больше толщины подвижного 3 и неподвижного 4 колец, образующи собой контактную пару. Неподвижные кольца 4 выполнены с пазами 13 на нерабочих поверхност и укреплены в корпусе 2 в пакете с помощью стяжных шпилек 14. Кольцевы упоры 11 и 12 укреплены на них с помощью потайных винтов 15. Кольцевой упор 11 выполнен из износотойкого материала, который не обязательно должен быть электроизолирующим и является упорным. Кольцевой упор 12 выполнен из электроизоляционного материала, не обязательно должен быть износостойким и является замыкающим.- Неподвижные кольца 4 укреплены в пакете корпуса 2 с помощью установочных изоляционных прокладок 16, в которых выполнены отверстия 17 для прохода стяжных шпилек 14. Между установочными изоляционными прокладками 16 установлены собранные с ними в пакет и входящие в пазы 13. неподвижных колец 4 с зазором дистанционные втулки 18, высоты которых больше толщины В неподвижных колец, входящих в промежуток между соответствующими изоляционными прокладками 16 с возможностью осевых и радиальных перемещений неподвижных колец 4 относительно подвижных колец 3. Подвижные кольца 3 выполнены с пазами 19, аналогичными пазам неподвижных колец 4, в которые входят выступы 20 ротора 1. Подвижные кольца 3 укреплены в роторе 1.с помощью гайки 21. м установочных прокладок 22, толщина которых подбирается из условия соблюдения одинаковых монтажных напряжений как в пакете роликовых втулок 9 с разделительными сепараторными кольцами 7,так и в пакете подвижных колец 3 с установочными прокладками 22. Конструкция и крепление кольцевых упоров 10 на подвижных кольцах 3 аналогичны конструкции и креплению кольцевых упоров 11 и 12 и на неподвижных кольцах 4. В процессе сборки в пакеты подвижных 3 и разделительных сепараторных колец 7 с роликовыми втулками 9 их центрируют относительно корпуса 2 таким образом, чтобы неподвижные кольца 4 имели возможность осевых и радиальных перемещений относительно дистанционных втулок 18 и установочных изоляционных прокладок 16. Затем отмечают .положения, которые занимают подвижные кольца 3 и путем подбора прокладок 22 добиваются соответствующей фиксации подвижных колец на роторе 1 при сжатии пакета рсевым усилием, создаваемым гайкой Д. Перекосы, неизбежные при монтаже, компенсируются зазорами (фиг.21. Устройство работает следующим образом. Прч вращении ротора 1 в корпусе 2 имеет место осевое биение {осевая гра):- подвижных колец 3 относительно неподвижных колец 4. Однако возник новение этого биения не приводит к. величению износа упругих токопровоящих колец 6 и установо;чнь1х изоля

ВРАЩАЮЩЕЕСЯ КОНТАКТНОЕ .УСТРОЙСТВО, по авт.св. 1051631 отличающееся тем, что целью улучшения технологичности сборки и увеличения долговечност за счет уменьшения износа упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок от трения их друг о друга, кольца в каждой контактной паре зафиксированы одно относительно другого в направлении оси устройства с помощью дополнительных кольцевых упоров, которые соединены с плоскими торцами контактных колец с образованием двух встречно направленных и взаимно концентричных канавок, и дополнительных роликовых втулок с сепараторами, при этом роликовые втулки каждой контактной пары своими торцами контактируют с кольцевыми упорами.