Токосъемное устройство Советский патент 1984 года по МПК H01R39/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам и может найти применение в устройствах, где имеется необходимость передачи электрических сигналов между элементами вращательно подвижных один относительно другого. Известно токосъемное устройство, содержащее металлические контактирующие кольца, вращательно подвижные одно относительно другого и установленные на изолирующих кольцах, а также узлы создания осевого усилия в виде направляющих с пружинами, обеспечивающие контактное прижатие одновременно нескольких контактирующих пар колец 1 . Недостатком устройства является то, что его конструкция не дает возможности обеспечить различные осевые контактные усилия на разные контактирующие пары металлических дисков в зависимости от силы тока передаваемых электрических сигналов и их функционального назначения. Наиболее близким к изобретению является токосъемное устройство, содержащее контактирующие кольца в виде последовательно расположенных вдоль оси пакета пар металлических дисков, вращательно подвижных один относительно другого, в промежутках между отдельными парами установлены диэлектрические диски, и узел создания осевого усилия в виде стяжных подпружиненных болтов который обеспечивает осевое усилие, одинаковое для всех контактных пар 2 . Однако в зависимост.и от функционального назначения контактных пар (сильноточная либо слаботочная), а также допустимых помех при передаче через подвижный контакт управляквдих или регистрирующих электрических сигналов необходимо, обеспечивать для каждой контактной пары свое оптималь ное осевое усилие, что известное токосъемное устройство не осуществляет Целью изобретения является расширение диапазона применения токосъемного устройства путем обеспечения возможности одновременной передачи электрических сигналов различной силы тока контактирующими парами. Поставленная цель достигается тем, что в токосъемном устройстве, содержащем контактирующие кольца в виде последовательно расположенных вдоль оси пакета пар металлических дисков, вращательно подвижных один относительно другого, в промежутках между отдельными парами установлены диэлектрические диски, и узел создания осевого усилия, последний выполнен в виде отдельных тарированных пружин, кажДс1Я из которых взаимодействует с соответствукяцей парой конт тактирующих дисков и размещена на диэлектрическом диске в пазу, который выполнен на одном Из торцов этог го диска, на этом же торце каждого диска выполнен дистанционный выступ, который снабжен дополнительным пазом, а на другом торце каждого диска вьшолиена кольцевая выемка, в которой расположен радиальный выступ под дополнительный паз соседнего, диэлектрического диска. На фиг. 1 показано токосъемное устройство, продольный разрез на фиг. 2 - полый вал, разрез;на фиг.Зразрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 диэлектрический диск; на фиг.5 вид Б на фиг, 4; на фиг. 6 - вид В на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 8 - узел I на фиг. 1; на фиг. 9 - разрез Д-Д на фиг. 8. Устройство содержит полый вал 1 с пазами 2 и 3, корпус 4 с пазом 5, диэлектрическую втулку 6 с пазом 7, неподвижно закрепленную в корпусе 4. В корпусе 4 на валу 1 укреплены контактирующие кольца в виде последовательно расположенных вдоль оси пакета пар металлических дисков 8 и 9, вращательно подвижных один относительного другого. Контактные диски 8 имеют наружные лепестки для соединения токоподвода, а диски 9 внутренние лепестки. В промежутках между отдельными контактными парами установлены диэлектрические диски 10, Узел создания осевого усилия выполнен в виде отдельных тарированных пружин 11, каждая из которых взаимодействует с соответствующей парой контактирующих дисков 8 и 9 и размещена на диэлектрическом диске 10 в пазу 12, который выполнен на одном из торцов этого диска 10 (фиг. 4). На этом же торце каждого диска 10 выполнен дистанционный выступ 13, который, в свою очередь, снабжен дополнительным пазом 14. На другом торце каждого диска 10 выполнена кольцевая выемка 15, в которой расположен радиальный выступ 16 под дополнительный паз 14 соседнего диэлектрического диска 10. Устройство имеет также нажимной диэлектрический фланец 17 без выступа и гайку 18. Сборка токосъемного устройства осуществляется следующим образом. Вначале на вал 1 по диаметру нанизывается крайний левый диэлектрический диск 10, который своим радиалъаьал выступом 16 входит в паз 2 вал1а 1 и упирается торцом Е в торец вала 1, затем в паз 12 диэлектрического диска 10 вставляется витая спиральная тарированная пружина 11, после чего на вэл 1 нанизывгиотся металлические контактные диски 9 и 8 которые фиксируются от вращения лепестками в пазах 14 и 7 соответственно. В пазах 3 и 5 лепестки имеют симметричный двухсторонний зазор не менее 2 мм (фиг. 7). Диски 9 фиксируются по наружному диаметру дистанционного выступа 13, а диски 8 - по внутреннему диаметру диэлектрической втулки 6. Затем на вал 1 нинизывается следующий диэлектрический диск 10, который своим радиальным выступом 16 сопрягается с дополнительным пазом 14 дистанционного выступа 13 предыдущего диска 10 и прижимается торцом Е к торцу К, при этом пружина 11 сжимается и переда-т ет свое усилие на контактирукнцие ме таллические диски 8 и 9. Дальнейшая сборка ведется аналогично. Количество контактирующих металлических дисков не ограничивается (на изготовленном макете их 25 пар). После сбор ки гайкой 18 через нажимной диэлектрический фланец 17 диэлектрические диски 10 надежно прижимаются один к другому по торцам Е и К, при этом диски 9 и 10 и пружины 11 вращаются как одно целое с валом 1, а диски 8 остаются неподвижными. Устройство работает следующим образом. Электрические сигналы с неподвижной части по проводам и контактным дискам 8 передаются на вращающиеся контактные диски 9 или наоборот. Для обеспечения оптимгшьного контактного давления контактирующих пар в зависимости от передаваемой силы тока и допустимых помех при передаче управляющих или регистрирующих электрических сигналов осевое усилие пружин 11 может быть различным и подбирается экспериментально выбором тарированных пружин 11 в -каждом конкретном случае при требуемых скоростях вращения токосъемного устройства (на изготовленном макете до 8000 об/мин). Таким образом, изобретение обеспечивает различное по величине контактное осевое усилие на разные пары контактирующих дисков, необходимое для передачи электрических сигналов различной силы тока и различного функционального назначения, например для силовых управляквдих, измерительных, регистрирующих токов и т.д., т.е. расширяет технологические возможности токосъемного устройства, позволяет повысить надежность работы, долговечность, уменьшить нагрев и уровень шума при скоростях до 8000 об/мин.

ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее контактирующие кольца в виде последовательно расположенных, вдоль оси пакета пар металлических дисков, вращательно подвижных один относительно другого, в промежутках между отдельными парами установлены диэлектрические диски, и узел создания осевого усилия, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона применения путем обеспечения возможности одновременной передачи электрических сигналов различной силы тока контактирующими парами, узел создания осевого .усилия выполнен в виде отдельных тарированных пружин, каждая из которых взаимодействует с соответствующей парой контактирующих дисков и размещена на диэлектрическом диске в пазу, который выполнен на одном из торцов этого диска,на этом же торце каждого диска выполнен дистанционный выступ, «оторый снабжен дополнительным пазом, а на другом тор- це каждого диска выполнена кольце- (g вая выемка, в которой расположен (Л радиальный выступ под дополнительный паз соседнего диэлектрического диска. сл /8 4 Ч

Ж

Г

$S : $$fe:i S

л-л

:s; t:$$: SSSS $S$

Фиг.2

Торец ж