Жидкометаллический токосъемник Советский патент 1987 года по МПК H01R39/30 

11

Изобретение относится к злектро- технике и может быть использовано в гидрометаллур1 ии для съема тока большой силы с. вращающихся катодов электролизеров непрерывного действия, на пример барабанных.

Известны жидкометаллические токосъемники передачи тока на вращаго пшйся вал, состоящие из вращающейся и невращающейся частей, электричес- кий контакт между которыми осур(ест- вляется посредством жидкого металла, заполняющего зазор между ними ij.

В этих конструкциях распределение жидкого металла по кольцевому, зазору осуществляется за счет больщой скорости вращающейся части. Спедиальная форма зазора не требует его уплотнения при работе токосъемника. 1Чинопро- воды присоединены к невращающейся части токосъемника.

При небольшой скорости вращающейся части и необходимости заполнения зазора жидким металлом по всему кольцу в конструкиии жидкометаллического токосъемника должны быть предусмотрены уплотнения зазора и подшипник осуществляюпше центровку невращающейся части относительно вращающейся.

При этом шинопроводы с невращаю- щейся частью должны соединяться с помощью гибких компенсаторов с небольшой жесткостью, позволяющих невращающейся части свободно следить за биением вращающейся, и не вызывать больших усилий на подщипники токосъемника.

Техническое решение конструкции компенсатора для подсоединения шино- проводов к токосъемнику при передаче тока порядка 100 кА представляет значительные трудности из-за больших размеров компенсатора. Так, например при плотности тока в гибком компенсаторе 0,8 А/мм и силе тока 100 кА сечение компенсатора должно быть равл

ным 1250 см . Кроме того, значительно усложняется монтаж и демонтаж агрегата из-за необходимости разъединения шинопроводов с невращающейся частью токосъемника.

Наиболее близким к изобретению является жидкометаллический токосъемник, содержагщй вращающуюся часть, вьтолненную в виде вала, установленную с кольцевым зазором внутри невра- щающейся части, жидкий металл расположенный в указанном кольцевом за3.2

зоре, снабжен уплотнениями с торион L - J

Этот токост-емник предназначен для медлен(о прапьчкппихся электрических напшн и содержит токопропод, выполненный R виде ванны с жидким металлом, к которую погружен нижний конец певращакичейся части.

Вес невращающейся части воспринимается пружияа№1 и, частично, подшипниками скольж ния, расположенными в невращающейся части. Наличие панны с жидким металлом позволяет невращающейся части но время работы свободно перемещаться при {ормалыюм биении вращающейся части, а также производить демонтаж ротора вместе с токосъемником без рассоединения шинопроводов. При этом щинопроводы могут привариваться к ватте.

Однако с жидким металлом вызывает дополнительные электрические потери по сравнению с потерями участка щинопровода, соответствующего участку, занимаемому ванной, из- за величины переходного сопротивления от ванны к жидкому металлу и нижнему конду невращающейся части.

Кроме того, стоимость жидкого металла во много раз дороже стоимости металла шинопровода. Поэтому необходимость в данной конструкции токосъемника ванны с жидким металлом приводит к дополнительным эксплуатационным и капитальным затратам.

Цель изобретения - уменьшение элетрических потерь и необходимого количества жидкого металла и упрощение эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в жидкометаллическом токосъемнике., содержащем вращающуюся часть, выполненную в виде вала, установленную с кольцевым зазором внутри невращающейся части, жидкий металл, расположенный в указанном кольцевом зазоре, который герметизирован уплотнениями с торцов, уплотнения сопряжены с неподвижной частью с помощью дополнительно введенных эластичных манжет, причем неподвижная часть выполнена с горизонтальным разъемом, расположенным выше уровня жидкого металла.

На фиг.1 изображен предлагаемый жидкометаллический токосъемник, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на Лиг.1.

313

Жидкометаллическнй токосъемник состоит ия неврапаюшейся части, состоя- П1ей из корпуса 1 и крышки 2, имеюиц1х горизонтальный разъем 3, расположенный выие уровня 4 жидкого металла 5, заполняющего зазор 6 между невращающейся частью и валом 7, уплотнений зазора, включающих втулки 8, грунт- буксы 9, сальниковую набивку 10 и соединенные с неврап(ающейся частью токо- съемника эластичные манжеты 1I, имеющие цилиндрические части, охватываемые хомутами 12, и отбортованные части, прижатые к невращающейся части токосъемника фланцами 13. Корпус 1 Невращающейся части устанавливается на лапы 14. К нему же приварены шино- проводы 15.

Кидкометаллический токосъемник служит для передачи электрического тока от вращающегося вала к шинопро- водам, например, от барабанного катода электролизера, предназначенного для получения металлических лент электролитическим способом.

Предлагаемый токосъемник работает ,следующим образом.

При работе электролизера элек три- ческий ток от вращающейся части 7 токосъемника через жидкий металл 5 и крыщку 2 проходит к корпусу 1 и далее через шинопроводы 15 к 1-1сточнику тока.

Манжета 11 не препятствует ради- альному перемещению уплотнения при

34

радиальном биении вращающейся части

во время вращения вала 7.

Горизонтальный разъем невращающейся части позволяет производить демонтаж токосъемника без отсоединения щи- нопроводов, приваренных к невращающейся части.

Для демонтажа вала достаточно слить жидкий металл из зазора, отсоединить манжеты и вынуть крьппку. При этом на вращающейся части остаются уплотнения.

Горизонтальный разъем невращающейся части, расположенный вьппе уровня жидкого металла, позволяет также осуществить надежное уплотнение между отбортованной частью манжеты и корпусом невращающейся части. Если горизонтальный разъем располагается ниже уровня жидкого металла, осуществить надежное его уплотнение невозможно, так как приходится уплотнять не только кольцевой зазор в месте прилегания отбортованной части манжет, но и весь горизонтальный разъем.

В предлагаемом токосъемнике не требуется компенсаторов для подсоединения шинопроводов или ванны с жидким металлом для нормальной работы уплотнений, благодаря чему уменьщаются электрические потери и необходимое количество дефицитного и дорогостоящего жидкого металла, при этом надежность работы я условия эксплуатации по сравнению с известным не ухудщаются.

/5

Щ

сриг.2