Емкостной элемент связи устройства для измерения параметров вращающихся деталей машин Советский патент 1985 года по МПК G01R27/26 

Изобретение предназначено для обеспечения бесконтактной передачи сигналов датчиков с вращающегося ротора турбины на статоры (т.ё, на неподвижную базу, на которой располагается регистрирующая аппаратура).

Цель изобретения - уменьшение нестабильности величины емкости элемента связи за счет уменьшения зависимости его емкости от относителы ного сдвига обкладок вдоль оси вала.

На фиг. 1 и 2 изображена конструкция устройства.

Устройство содержит вращающийся вал 1, посадочную втулку 2, вращающуюся диэлектрическую втулку 3, вращающуюся обкладку 4, неподвижную обкладку 5, неподвижную диэлектрическую втулку 6 и кронштейн. 7. При этом посадочная втулка 2 цилиндри-. ческой формы укреплена на вращающемся валу 1 машины, а в подвижной втулке 2 жестко укреплена диэлектри ческая втулка 3, на которой жестко укреплена первая проводящая обкладка 4 так, что посадочная втулка 2, диэлектрическая втулка 3 и проводящая обкладка 4 совершают вращательное движение совместно с валом 1 машины. На второй диэлектрической втулке 6, жестко связанной с кронштеном 7, жестко укреплена вторая проводящая обкладка 5, причем внешней, поверхности вращающейся диэлектричес;Кой втулки 3, внутренней поверхности |неподвижной втулки 6 и обеим обкладкам 4 и 5 придают конусообразную форму, а угол наклола конусообразной образующей к оси вращения вала машины выбран из условия

oL arctg i

где d - расстояние между обкладками;

1 - ширина обкладок. В данной конструкции при нагреве и удлинении ротора вращающаяся обкладка 4 сдвигается относительно неподвижной обкладки 5, однако при этом происходит уменьшение расстояния между ними. Вследствие этого при определенном угле наклона конусообразной образующей обкладо 4 и 5 к оси вращения уменьшение емкости за счет, сдвига обкладок кок1пенсируется уменьшением зазора между ними.

Для определения угла наклона конусообразной образующей обкладок, необходимого для обеспечения постоянства емкости элемента связи при смещении вращающейся обкладки, рассмотрим

фиг. 2, где 4 - вращаюилаяся обкладка; 5 - неподвижная обкладка; 8 - положение вращающейся обкладки при ее смещении на расстояние и (1 - ширина обкладки; d - расстояние между обкладками).

Для емкости плоского коаксиального конденсатора при условии малости расстояния между обкладками по сравнению с их радиусом справедливо выражение

г С, , (1)

где R - радиус обкладок. После смещения вращающейся обкладки 4

С 0,089, (2) . d - л1 sinoi

Приравняв С С, путем несложных преобразований нетрудно получить, что

ei arctg (3)

Выражение (3) определяет угол наклона образующих конических поверхностей по отношению к оси вала, при котором величина емкости элемента. j связи не зависит от взаимного смещения обкладок в осевом направлении.

ЕМКОСТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ СВЯЗИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН, содер.жащий посадочную втулку, жестко связанную с вращающимся валом, вращающуюся диэлектрическую втулку, жестко связанную с посадочной втулкой, на внешней поверхности которой ВСГ:С0Ш АЯ f т- ; ч1-аая И5ЛкиТ 1ГА расположена жестко связанная с ней вращающаяся обкладка, неподвижный кронштейн, неподвижную диэлектрическую втулку, жестко связанную с кронштейном, на внутренней поверхности которой расположена жестко связанная с ней неподвижная обкладка, при этом втулки, кронштейн и обкладки соосны с вращающимся валом, а между обкладками имеется воздушный проме- жуток, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности его емкости, внешняя поверхность вращающейся втулки, внутренняя поверхность неподвижной втулки, а такi же обкладки имеют.коническую форму, причем угол наклона образующих кону(П сов относительно оси вала d выбирается из условия / d С 01 arctgj, где d - расстояние между обкладками; 1 - ширина обкладок. со ел го 00