Токосъемное устройство роторно-поршневого двигателя Советский патент 1984 года по МПК H01R39/00 

ю

4 СП

00 Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам роторно-поршневьк двигателей, и предназначено для обеспе чения электрической связи между дат чикад«к, установленными во вращающемся роторе двигателя, и неподвижной регистрирующей аппаратурой. По основному авт. св. N 902126 известно токосъемное устройство роторно-поршневого двигателя, содержа щее контактные кольца, встроенные в двигатель, имеющий-ротор и статор со ступицей, к контактным кольцам подведены электрические выводы от датчиков, находящиеся в роторе двигателя, контактные кольца устано лены соответственно на роторе соосн с ним с помощью вставки и на ступице статора концентрично ее оси с помощью втулок, причем ступица статора и втулки фиксированы от взаимного проворачивания, а между ступицей и втулками вдоль их оси установ лены упругие элементы 1. Однако в известном токосъемном устройстве контактные кольца постоя но взаимодействуют между собойj что приводит к ускоренному износу их поверхностей и, вследствие уменьшения предварительной затяжки упругих элементов, к потере величины контак ного давления между ними. Значигель ные трудности также составляют создание постоянного по периметру давления между контактньми кольцами, контроль его величины, а также воз можность регулирования давления при работающем двигателе Все это приводит к снижению надежности элек трического контакта и к дополнитель ным погрешностям измерений, I Кроме того, в известном токосъе ном устройстве возможна одновременн передача небольшого количества информации, так как размещение большо числа пар контактных колец, с целью ее увеличения, затрудняется ограниченностью оперативного пространства в элементах конструкции серийно выпускаемых роторно-порпшевых двигателей . Целью изобретения является увели чение моторесурса контактных колец токосъемного устройства, количества одновременно передаваемой информаци и уменьшение погрешности измерений параметров рабочих процессов. Указанная цель достигается тем, что в токосъемном устройстве роторно-поршневого двигателя смонтирован гидравлический привод контактных колец, имеющий корпус, закрепленный на ступице статора, и сальник, образующие герметизированную камеру, а контактные кольца выполнены из набора электроизолированных секторов, расположенных с одинаковым шагом .на 1/N части периметра большего контактного кольца и на 1М части периметра меньшего контактного кольца, причем N g у где Cst соответственно радиусы начальных окружностей большего и меньшего контактных колец роторно-поршневого двигателя; Ы и п - целые неделимые далее одно на другое числа. На фиг. 1 приведена часть роторнопоршневого- двигателя со встроенным токосъемным устройством; на фиг. 2 разрез устройства по плоскости взаимодействия контактнь1х колец. Токосъемное устройство роторнопоршневого двигателя содержит контакт-ные кольца 1 и 2, установленные с помощью вставки 3 на роторе концентрично его оси, и контактные кольца 5 и 6, закрепленные на ступице статора 7 концентрично ее оси с помощью втулок 8 и 9. Вставка 3 установлена в роторе 4 с натягом и фиксируется с помощью полуколец 10, которые крепятся к ротору винтами 11. Сопрягаемые поверхности втулок 8 и 9 и ступицы статора 7 выполнены по скользящей посадке. Корпус привода 12, закрепленный с помощью винтов 13 на ступице статора 7 соосно с ней, образует герметизированную камеру 14 в области расположения торцов втулок 8 и 9. Герметизация камеры обеспечивается установкой сальника 15. В ступице статора 7 предусмотрено отверстие 16 для соединения полости камеры 14 с гидронасосом. От взаимного проворачивания вокруг своей оси втулки 8, 9 и ступица статора 7 зафиксированы штифтом 17, который расположен в пазах втулок и в ступице статора. 3 Предварительно изолированные, например, хлопчатобумажной нитью, пропитанной клеем, контактные коль ца 1,2 и 5,6 вклеены в соответств щие выточки вставки 3 и втулок 8 и 9. Причем контактные кольца 1,2 и 5,6 выполнены из набора электроизолированных друг от.друга секторов 18 и 19 только на части периметров соответствующих контактных колец. Протяженность этих частей периметров контактных колец опреде ляется соотношением - N ь где R,р - соответственно радиусы начальных окружностей большего и меньшего контактных колец ро- торно-поршневого двигателя. Такое выполнение обеспечивает п стоянную синхронизацию взаимодейст вия соответствующих секторов, контактных колец при их взаимном обкатывании. Устройство работает следующим о разом. Гидронасос нагнетает, например, моторное масло в герметизированную камеру 14 и обеспечивает заданное избыточное давление в ней. Давление передается на торцы втулок 8 и 9, перемещает их вдоль своих осе до соприкосновения соответствующих поверхностей контактных колец 1 и 5, а также 2 и 6. Этим обеспечивается электрическая связь между кон тактными кольцами. При вращении ротора 4 происходит синхронное обкатывание токоведущих поверхностей секторов 1В и 19 соответствующих контактных колец 1 и 5, а также 2 и 6. По мере износа контактных по534ве|)хностей секторов зазор компенсируется действием гидропривода. Причем контактное давление между секторами зависит от давления, развиваемого в герметизированной камере 14, и не зависит от уровня износа контактируемых поверхностей секторов. Гидравлический привод контактных колец позволяет обеспечить включение токосъемного устройства в работу только на время определения параметров рабочих процессов, что позволяет значительно сократить длительность взаимодействия контактных колец. Так, при целевых исследованиях, например при термометрировании элементов ротора двигателя-, с учетом того, что определенное время затрачивается на подготовительные работы (запуск, прогрев двигателя, отладка его систем, настойка измерительных цепей и аппаратуры, выход на заданный режим работы и т.д.), токосъемное устройство выключено. Это позволяет повысить долговечность предла ; аемого устройства в 3 раза. f Постоянство контактного давления между взаимодействующими секторами обеспечивает сохранение исходной, полученной, например, при тарировке, точности измерений параметров рабочих процессов, т.е. точность измерений не меняется по мере износа контактируемьк поверхностей секторов. Применение в предлагаемом устройстве контактных колец, составленньрс из секторов, позволяет увеличить его информативность, как минимум в 7 раз, т.е. повысить количество одновременно определяемых параметров, что снижает трудоемкость исследований.

w

Фиг..2.

ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО РОТОРНО-ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ по авт. св. № 902126, отличающеес я тем, что, с целью увеличения срока службы контактных колец, количества одновременно передаваемой информации и уменьшения погрешности измерений, оно снабжено гидравлическим приводом контактных колец, имеющим корпус, закрепленный на ступице статора, и сальник, образующие герметизированную камеру, a контактные кольца выполнены из набора электроизолированных секторов, расположенных с одинаковым шагом на 1/N части периметра большего контактного кольца и на 1/h части периметра меньшего контактного кольца, причем Ы v R. г где С, г- ссответсвтенно радиусы начальных окружностей большего и меньшего контактных колец роторно(Л поршневого двигателя; Ы и h - целые неделимые далее одно на другое числа.