Устройство для бесконтактной передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному Советский патент 1987 года по МПК H02G11/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для передачи энергии с } еподвижной части механизма на вращающуюся в объектах, HMeionijix конечное число оборотов вращения механизма, например при укладке энергоносителя, питающего пе- редвиткиые потребители энергии.

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение габаритов при одновременном повьш1ении надежности.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; па фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.А - узел I на фиг.З; на фиг.З - пример использования устройства в конкретной конструкции механизма для укладки энергоносителя, бесконтактно питающего передвижной потребитель энергии.

Устройство содержит водрию с роликами 1, которые установлены на своих осях 2 с возможностью вращения вокруг барабана 3 поворотной части механизма с переменными расстояниями их осями, параллельными оси барабана 3, и разметены между двумя, 1араллельно соединенными плоскими щеками в виде дисков ч, образующих полость, в которой с возможностью перемещения в одной плоскости с ролика- ьш 1 уложена гибкая упругая оболочка 5, образоцанная стальной цилиндрической пружиной, имеюще неплотно сомкнутые витки, внутри которой заключен гибкий эиергоносите.пь 6. Один конец оболочки 5, спирально .нанитой виток на виток, расположен на барабане 3, другой ее конец размещен спиральными витками, сопряженными друг с другом, внутри непоноротного барабана 7, установленного коаксиально барабану

3с образованием зазора между ними, при этом один из роликов 1 охвачен средним участком оболочки 5, а следовательно, и гибкого энергоносителя с образованием петли, а остальные ролики 1 расположены внутри этой петли

и диаметрально сопряжены своей поверхностью качения с ее ветвями. Щеки

4установлены с возможностью их вращения на барабане 3, коаксиально это- ьгу барабану сопряжены с барабаном 7 и снабжены приводом вращения, например барабаном 8, к которому на гибкой связи (тросе) 9 подвешен противовес 10, а оси 2 роликов 1 с возможностью свободного их перемещения вьшедены

.

10

15

25

30

35

40

45

50

55

за наружные поворхности щек 4 через радиальные пазы 11, выполненные в каждой щеке 4 соосно с диаметрально противоположно друг другу относительно оси барабана 3, и соединены там между собой прукинами 12 растяжения. При этом щеки 4 соединены между собой шпильками 13, которые расположены таким образом, что при любом положении роликов 1 относительно оси барабана 3, шпильки 13 не соприкасаются с ветвями петли гибкой оболочки 5, а развернутая длина энергоносителя 6, заключенного между поворотной и неподвижной частями механизма, принята несколько больше длины оболочки 5 на этом участке.

Устройство работает следующим образом.

При поворот барабана 3 (привод не показан), например, по часовой стрелке (фиг.З), это движение передается через наматываемую на барабан 3 оболочку 5 Р1ЭЛИКУ 1, охваченному петлей энергоносителя, заключенного в оболочку 5, которая, обкатываясь по этому ролику, вращает его на оси 2 и передает свое движение щекам 4, которые, поворачиваясь на барабане 3 по часовой стрелке, приводят во вращение в этом направлении вокруг барабана 3 ролики 1. По мере вращения барабана 3 витки оболочки 5, расположенные внутри барабана 7, последовательно перекатываются в виде петли по ролику 1 и укладываются спирально (виток на виток) на барабан 3 с помощью роликов 1, которые, вращаясь на своих осях 2, обкатываются по внут- реннеР ветви петли оболочки 5 и перемещаются в пазах 11 от барабана 3 к барабану 7. При этом трос 9 наматывается на барабан 8 и противовес 10 поднимается. При вращении барабана 3 против часовой стрелки щеки 4 приводятся во вращение в этом же направлении противовесом 10. Витки оболочки 5, расположенные на барабане 3, перекатываются роликом 1 в обратном направлении и укладываются спирально (виток на виток) с помощью роликов 1 внутри барабана 7, при этом ролики 1 перемещаются в пазах 11 от барабана 7 к барабану 3.

Пружины 12 обеспечивают надежное сопряжение поверхности качения роликов 1 с внутренней ветвью петли обо- лочки 5, что в целях повышения надеж,i1 3

нос7 и работы устройства необхолнмо для исключения эксцентричности навип- ки оболочки 5 на барабан 3. При этом для исключения заклинивания роликов

Iпоследние, обжимая и уплотняя навивку внутренней ветви петли оболочки 5, сопрягаются с внешней ее ветпью без нажатия, но с усилием, достаточным для обеспечения сцепления смежных витков оболочки между собой.

За счет упругости гибкой оболочки 5, выполненной в виде стальной цилиндрической пружины, обеспечивается самоуплотнение навивки внешней ветви петли оболочки 5 внутри барабана 7 и исключается провисание верхнего участка этой ветви между двумя соседними роликами 1, а сцепление смежных витков кожуха между собой устраняет самопроизвольную перемотку этих витков на барабан 3 под действием противовеса. Использование устройства (фиг.5) позволяет обеспечить и передвижной потребитель энергии бесконтактным питанием. В исходном положении трос 14 с закрепленным на нем энеого- носителем 6 связан с ПОДВИЖНЬЕМ потребителем и расположен витками на барабане 15, установленном на барабане 3, который размещен в подшипниковых опорах 16, при этом противовес 10 находится в нижнем положении, а оси 2 роликов 1 расположены в пазах

IIс максимальным сближением с осью барабана 3.

При удалении потребителя от (фиг.5) механизма трос 14, несущий энергоноситель 6, сматывается с барабана 15 и вращает барабан З Далее работа устройства осуществляется аналогично

Предлагаемое устройство позволяет изменить расстояния между осями вращения роликов 1 по мере смотки (намотки) энергоносителя простыми средствами, т.е. благодаря сопряжению роликов с обеими ветвями петли оболочки и размещению осей роликоь в диаметрально противолежащих соосных друг другу прямолинейных пазах 11, выполненных в дисках 4, являющихся води- лом роликов. Поскольку все ролики непосредственно сопряжены с внутренней и внешней ветвью петли гибкой оболочки 5, то это позволяет уменьшить габаритный диаметр устройства, который определяется только диаметром роликов 1 и диаметром барабана 3, т.е. только предельно допустимым минималь06884

ным радиусом изгибл энергоносителя, зависящим от степени его гибкости. Кроме того, в устройстве при меньших

его габаритах кабельная связь между 5

источником и приемником энергии на

всем протяжении выполнена одним цельным отрезком энергоносителя и имеет защитную металлическую оболочку 5

Q на участке сопряжения с вра1цаюшд1мися частями устройства.

Устройство более надежно в работе по сравнению с известными, так как обеспечивается долговечность эксплу5 атации энергоносителя, заключенного в гибкую упругую оболочку, которая, являясь пружиной растяжения, воспринимает тянущее усилие на себя, смягчает рывки и ограничивает нагрузку

0 на энергоноситель, защищает его от внешних механических повреждений, а также обеспечивает возможность размещения витков внепшей петли энергоносителя на барабане 7.

5

Формула изобретения

1. Устройство для бесконтактной передачи энергии от неподвижного

30 объекта к подвижному, содержащее два коаксиально расположенных с образованием зазора между ними барабана, по крайней мере один из которых установлен с возможностью вращения, гибкий энергоноситель, размещенный в зазоре двумя сопряженными петлей ветвями, уложенными по спирали, одна из которых размещена на наружной поверхности внутреннего барабана, уста Q новленное с возможностью вращения водило в виде двух соединенных между собой параллельных плоских щек с расположенными между ними по окружности с возможностью ридального пере g мещения роликами, имеющ1гми оси параллельные оси барабанов и установленными между ветвями энергоносителя, петля которого огибает один из роликов, и привод водила, отличающес„ е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов при одновременном повьш ении надежности, энергоноситель размещен в гибкой упругой оболочке, щеки выполнены в виде дисков с диаметрально противопо35

55

ложными радиальными пазами, в которых на части длины установлены оси роликов, соединенных за пределами щек пружинами растяжения, при этом другая

ветвь энергоносителя на части длины прилегает к внутренней поверхности внешнего барабана.

13306886

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что оболочка выполнена в виде спиральной пружины.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в объектах, имеющих конечное число оборотов вращения механизма. Цель изоб- 1)етеиия - упрощение конструкции и уменьшение габаритов при одновременном повьшении надежности. Устройство содержит гибкий энергоноситель 6, размещенный в упругой оболочке 5 в виде пружины и уложенный между двумя коаксиально расположенными барабанами 3 и 7 с образованием петли, и водило с роликами 1, один из которых охвачен петлей. Оси 2 роликов 1 размещены в диаметрально расположенных радиальных пазах, выполненных в дисках 4 водила, и соединены пружинами, что позволяет изменить расстояние между осями 2 роликов 1. По мере вращения барабана 3 витки оболочки 5, расположенные внутри барабана 7, последовательно перекатываются в виде петли по ролику 1 и укладываются спирально на барабан 3 с помощью роликов 1, которые, вращаясь на своих осях 2, обкатываются по внутренней ветви петли и перемещаются в пазах от барабана 3 к барабану 7. При этом трос наматывается на барабан, связанный с дисками 4, и поднимает противовес. 1 з.п, ф-лы, 5 ил. i (Л С ff-e СО со о О5 сх 00

13

1

Фиг.

видА

К источнику пи/лония

/f Врои4онщм(/- I с я nompeSumeJtfO

10

Фиг. г

фиг.4

/ подбижному лоп7ре и/77е нз

К ucmot HUKy питания

Редактор А.Долинич

Составитель С.Попов

Техред Л.Сердюкова. Корректор А.Зимокосов

Заказ 3587/53Тираж 617Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. 5