Токосъемное устройство Советский патент 1984 года по МПК H01R39/28 

ffyvl

12

- л. 1. Hk %|

/ I I / К 781

Фиг.1 Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам для передачи электричес ких сигналов с вращающихся деталей машин, к может быть использовано при съеме электрических сигналов с деталей, которые установлены на вращающемся объекте. Известно токосъемное устройство для передачи электрйнеских сигналов содержащее статор, .ротор и тела качения, помещенные в цилиндрически сепаратор между опирающимися на них поверхностями статора и ротора ij . В этом устройстве тела качения являются одновременно промежуточным контактами между электрическими кон тактами статора и ротора. Отсутствие скольжения контактов в этом устройстве не создает возмож ности эффективного удаления окисных пленок с поверхностей контактирования, в связи с чем при наработке ресурса в 3 тыс. ч. и более вдвое увеличивается переходное сопротивле ние в контактных парах, что снижает надежность работы устройства, его помехозащищенность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является токосъемное устройство, содержащее статор, ротор и тела качения, распо ложенные в цилиндрическом сепаратор и опирающиеся на скользящие контакт выполненные в виде пружинных лепест ковьах колец, находящихся в контакте с контактными кольцами, концентричн расположенными на поверхностях стат ра и ротора 2 . Недостатком устройства является неравномерный износ лепестковых и контактных колец в случае многоканального варианта исполнения, что снижает надежность устройства в это варианте. Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства. . Поставленная цель достигается тем, что токосъемное устройство, со держащее статор, ротор и тела к чения, расположенные в цилиндрическом сепараторе и опирающиеся на поверхности статора и ротора,, скользящие контакты, выполненные в виде пружинных лепестковых колец, находящихся в контакте с контактными кольцами, концентрично расположенйыми на поверхностях статора и ротора, дополнительно снабжено стойками, на которых установлены скользящие контакты стойки соединены с сепаратором порредством скользящей пасадки и расположены параллельно оси вращения сепаратора, .опорным кольцом, жестко соединенным с концами стоек, и дополнительными телами качения, распопоженными между опирающимися на них опорным кольцом и внутренней поверхностью статора. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, фронтальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - щетка. Устройство содержит статор 1, ротор 2, тела 3 качения, помещенные в цилиндрический сепаратор 4 между опирающимися на них поверхностями 5 статора и поверхностями б ротора, скользящие контакты 7, укреттленные на торцовых поверхностях сепаратора и нахо ящиеся в контакте с контактными кольцами 8, расположенными на поверхности статора и концентричными контактным кольцам 9, расположенным на поверхности ротора. Скользящие контакты 7 выполнены в форме пакета упругих колец, соединенных с сепаратором посредством стоек 10., расположенных по окружности. В устройстве имеется опорное кольцо 11, жестко соединенное с концами упомянутых стоек, и дополнительные тела качения 12, расположенные между опирающимися на них опорным кольцом и внутренней поверхностью 13 статора 1. Каждый из скользящих контактов (ПРУЖ.ИННЫХ лепесткорых . колец) выполнен -в виде изолирующего кольца 14 и установленных на нем с помощью стоек 10 щеток 15, расположенных равномерно по окружности этого кольца. Лепестки 16 щето5с отогнуты для обеспечения нормированного контактного давления на поверхности контакт ных колец 8 и 9 . . I С помощью колец 17 контактные кольца 8 и 9 статора и ротора электрически изолированы друг от друга. Контактные кольца соединены с проводниками 18, выведенными на наружные поверхности ротора и статора. С помощью С.ТЯЖНЫХ шпилек 19 и изолирующих втулок 20 кольца статора установлены в нем. Фиксация колец ротора в роторе осуществляется с помощью пазов 21,«выполненных в кольцах ротора, и выступов 22, выполненных в роторе и входящих в упомянутые пазы. Устройство работает следующим образом. При вращении ротора 2 в статоре 1 происходит перемещение тел 3 качения с угловой скоростью, равной половине угловой скорости вращения ротора в сторону вращения ротора. Так как угловая скорость тел качения и соединенного с ним сепаратора равfia половине значения угловой скорости вращения ротора, то соединенное с сепаратором опорное кольцо 11 также будет перемещаться с угловой скоростью, равной половине угловой скорости вращения ротора в ту же сторону. Угловая скорость перемещения лепестков 1б относительно контактных поверхностей колец 9 будет при этом являться частью угловой скорости вращения ротора, другой частью которой будет угловая скорость перемещения лепестков 16 относительно контактных поверхностей колец 8. Поэтому линейная скорость перемещения лепестков относительно колец 9 и 8 ротора и статора будет меньше линейной скорости перемещения колец ротора относительно колец статора. Это дает возможность повысить надежность работы устройства. При уменьшении линейной скорости скольжения увеличивается ресурс устройства.При этом эксцентриситет и биение опорного кольца 11 и соединенных с ним скользящих контактов 7 относительно оси сепаратора не будет оказывать влияния на надежность работы, так как в процессе работы устройства происходят перемещения пакета скользящих контактов относительно сепаратора 4 ввиду их свободной установки в последнем. Кроме того, обеспечивается равенство усилий контактного давления лепестков 16 на контактные поверхности колец 8 и 9,. а также равномерность приложения этого контактного давления к лепесткам 16 всех щеток 15. Это качество обеспечивается подбором толщины колец 17, установленных между кольцами 8 и 9, а также подбором толщины колец 14 при сборке их в пакет со скользящими контактами 7. ; Крепление скользящих контактов (пружинных лепестковых колец по свободной посадке на сепараторе по:зволяет компенсировать их монтажные (Напряжения, возникающие вследствие набегания допусков на установку, и изготовление опорного кольца и до гголнительных тел качения, скомпенсит ровать непр сказуемые. отклонения осей стоек of оси вращения сепарато ра, а поэтому - избежать появления непараллельности контактных колец и пружинных лепестковых колец, ведущих к одностороннему износу и сокращению ресурса в случае многоканального варианта испЬлнения, т.е. повысить надежность. Крепление скользящих контактов посредством упомянутых стоек, параллельных оси вращения сепаратора, позволяет укрепить на этих стойках любое число контактов которое обеспечивает требуемую надежность при многоканальном варианте исполнения, например, за. счет соединения с одним из каналов двух или более контактных колец статора и ротора. Параллельность стоек оси вращения сепаратора (и устройства в целом) позволяет избежать биения относительно статора и одностороннего износа скользящих контактов и контактных колец, что также повышает надежность работы. Введение в устройство опорного кольца, жестко соединенного с концами упомянутых стоек, позволяет зафиксировать эти стойки относительно друг друга в положении, при котором все они параллельны оси устройства, и тем самым избежать одностороннего износа скользящих контактов и контактных колец, т.е. повысить надеж-ность работы устройства в многоканальном варианте его исполнения. Введение в устройство дополнительных тел качения, расположенных между опирающимися на ,них опорным кольцом и внутренней поверхностью статора позволяет обеспечить независимую установку сепаратора и пружиннЕШ лепестковых колец, что уменьшает монтажные напряжения, ведущие к одностороннему износу колец или преимущественному износу некоторой их части. Все это также способствует повы.шению надежности устройства в много|канальном его исполнении.

Zl

2f

ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержсццее статор, ротор и тела качения, расположенные в цилиндрическом сепараторе и опирающиеся на поверхности статора и ротора, скользящие контакты, выполненные в виде пружинных лепестковых колец, находящихся в контакте с контактными кольцами, концентрично-расположеиными на поверхностях статора и ротора, о тл «чающееся тем, что, целью повышения надежности его в работе, оно снабжено стойками, на которых установлены скользящие контакты, стойки соединены с сепаратором посредством скользящей посадки и расположены параллельно оси вращения сепаратора, опорным кольцом, жестко соединенным,с концами стоек, и.дополнительными телами качения, расположенными между опирсиощимися на них опорнымкольцом и внутренней поверхностью -статора.