Многоканальное токосъемное устройство Советский патент 1986 года по МПК H01R39/18 

1

Изобретение относится к электротехнике в части создания многоканаль ньгх токосъемных устройств и может найти применение при тензометрии вращающихся деталей машин.

Цель изобретения - увеличение надежности и долговечности за счет повышения стабильности переходного сопротивления, а также расширение диапазона применения и повышения удобства- обслуживания.

На фиг. 1 показано устройство,, поперечный разрезJ на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Многоканальное токосъемное устрой ство выполнено следующим образом.

На полый вал 1, в отверстие которого пропущены проводники 2, соединенные с объектом измерения, через изолирующие кольца 3 посажена роторная система контактных колец 4, соединенных с соответствующими проводниками 2. На валу 1 через изолирующие кольца 3 посажены защитные шайбы 5, отделяющие каналы токосъемника друг от друга. Корпус устройства выполнен разъемным. Корпус токосъемника (фиг. 1) состоит, например, из двух половин 6 и 7. В каждой из разъемных частей корпуса смонтированы все элементы статорной системы токосъемника с возможностью отведения их от контактных колец 4, Контактные элементы статорной системы - щетки 8 выполнены в виде «лоских токопроводя щих пружин, например, .как на фиг. 1, по четьфе на каждый канал токосъем- н ика. Щетки 8 в каждом канале имеют выпуклый скользящий контакт с одним контактным кольцом 4 роторной системы и образуют в поперечном сечении систему симметричных гипербол в декартовой системе координат относително центра вала. Щетки 8 электрически независ{ 1Ь или соединены между собой, образуя канал. В кахщой разъемной части корпуса закреплена одна неподвижная опора 9 щетки 8, выполнен- л ая из диэлектрика, и одно основание подвижной опоры 10, такв:е выполненное из диэлектрика. Подвижная опора Ю снабжена узлом регулирования контактного нажатия: в отверстие основания подвижной опоры 10 установле по скользящей посадке ползун 11, являющийся подвижной опорой пружинных контактных элементов - щеток 8. При этом каждая .щетка S о дним концом за10

,

ts

20

25

2462042

креплена с помощью винта 12 на неподвижной опоре 9, а другим концом - на ползуне 11 с помощью винта 13. На основании подвижной опоры 10 с пом8- щью винтов 14 закреплена планка 15, выполненная из токопроводящего материала. Б резьбовое отверстие планки 15 ввинчен регулировочный винт 16, который своим концом упирается в торец ползуна 11. На винте 16 навинчена контргайка 17, для стопо- рения винта 16 в требуемом положении. К планке 15 посредством винта 14 привинчена клемма с проводником 18, соединенным с измерительной схемой.

Неподвижные опоры 9 и основания подвижных опор 10 пружинных контакт-- ных элементов - щеток 8 являются общими дпя всех каналов токосъемного устройства. Установочной базой для двух разъемных частей корпуса являются цилиндрические проточки фланцев 19 и 20, смонтированных на под- шипниках 21 качения. Последние своими внутренними кольцами посажены на вал 1. Разъемные части 6 и 7 корпуса в осевом направлении соединены навесами 22 и в рабочем состоянии зафиксированы замком 23, что обеспечивает возможность отведения частей статорной системы вместе со щетками 8 от контактных колец 4 при рассоединении частей 6 и 7 корпуса„ Пружинные кон актные элементы можно изготовить в виде .полосок толщиной 0,1-0,15 мм из бериллиевой бронзы или другого пружинного сплава с покрытием медью, серебром и т.д.

Устройство работает следующим образом.

Необходимый контакт в канале между пружинньии контактными элементами - щетками 8 статорной системы и контактным кольцом 4 роторной системы создаетс.53 за счет упругой податливости пружинных контрактных элементов и перемещения их подвижных опор 13 при завинчивании регулировочных винтов 16. Упругий выпуклый скользящий контакт между щетками 8 и контактным кольцом 4 обеспечивает передачу электрического сигнала от неподвижного объекта к вращающемуся и наоборот.

30

35

40

4S

50

Предлагаемое многоканальное токо- съемно е устройство имеет по сравнению с извеЬтными большую надежность и долговечность за счет более высокой стабильности переходного сопротивления каждого из отдельно взятых каналов. Этот эффект достигается за счет изгиба щетки в виде гиперболы и образования выпуклого скользящего контакта ее с контактным кольцом, при этом обеспечено регулирование контактного нажатия, это способствует тому, что при больших частотах вращения в силу упругой податливости системы щеток и их виброустойчивости не происходит отрыва щеток от контактных колец роторной системы. Выпуклый скользящий контакт щеток 8 с поверхностью контактных колец 4 J30 весьма малым площадкам обеспечивает значительно меньший износ контактных элементов, чем у известного устройства при охватывающем контакте щетки и кольца. В результате меньше продуктов износа, нарушающих стабильиость контакта.

Таким образом,предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет повышенную надежность работы за счет разделения каналов защитными шайбами 5j большую дол овечность щеток, так как при выпуклом контакте щеток с кольцами работа трения, а следовательно, и износ щеток меньше, чем при вогнутом, охватывающем контакте щеток, как это имеет место у известного устройства, расширяются возможности применения токосъемного устройству вследствие того, что его можно использовать в проходном варианте (проходной вариант токосъемного устройства решается за счет наличия системы щеток в виде симметричных гипербол, охватывающих вал и возможности размещения системы сдвоенных щеток в двух симметричных половинах

0

5

0

5

0

5

корпуса, что позволяет обеими половинами статорной системы охватить Eie- проходной участок вала), и удобство обслуживания в результате разделения статорной системы на симметричные разъемные части вдоль оси вращения, что позволяет открыть осмотру все контактные элементы, не прибегая к разборке всего устройства.

.Формула изобретения

Многоканальное токосъемное устройство, содержащее корпус со статорной системой щеток в виде токопроводящих п ружин, вращающийся вал с роторной системой контактных колец, при этом каждая щетка в канале укреплена своими концами в опорах на корпусе и по крайней мере одна из опор снабжена узлом регулирования контактного нажатия, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности и долговечности за счет повышения стабильности переходного сопротивления, а также расширения диапазона применения и повышения удобства обслуживания, каждый из каналов устройства отделен один от другого защитной шайбой и содержит группу пластинчатых пружинных щеток, которые имеют выпуклый скользящий контакт с одним контактным кольцом роторной системы и образуют в поперечном сечении систему симметричных гипербол в декартовой системе координат, центр которой расположен на продольной оси устройства, при этом корпус устройства выполнен разъемным и обе опоры каждой щетки закреплены на соответств ующей разъемной его части с возможностью бтведени я щетки от контактного кольца.

1f

23Фиг. Т

20

гз

W

гг

л -А

Редактор П.Рогулич

Заказ i4010/47 Тираж 597 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений открытий 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская най., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,

ф«г.2

Составитель Mi,Кузнецова

Техред М.Хоцанкч Корректор Л.Пилипенко

.Многоканальное токосъемное устройство может найти применение при тензомет1эии вращающихся деталей машин. Устройство содержит корпус со статррной системой щеток В в виде то- копроводящих пружин и вращающийся вал 1 с роторной системой контактных колец 4. Каждая щетка 8 в каждом канале укреплена в опорах 9, 10 на корпусе, и по крайней мере одна из опор имеет узел регулирования контактного нажатия. С целью увелнчения надежности и долговечности за счет повышения стабильности переходного сопротивления, а также расширения диапазона применения и повьшения удобства обслуживания корпус устройства выиол- нен разъемным, например из двух половин 6 и 7. В каждой половине смонтированы все элементы статорной системы щеток 8 с возможностью отведения щетки от контактного кольца 4. Каждый- из каналов токосъемника отделен друг от друга защитной шайбой 5 и включает в себя группу пластинчатых пружинных щеток 8, которые имеют выпуклый скользящий контакт с одним контактным кольцом 4 роторной системы и образуют в поперечном сечении систему симметричных гипербол в декартовой системе координат, центр которой расположен на продольной оси токосъемника. 2 ил. с & (Л N9 4 С) Ю