Токосъемное устройство Советский патент 1988 года по МПК H01R39/64 

гз

сд ю

полнены расширяющимися к торцам щеток . В качестве системы прижима щеток к кольцам и системы продува зон контакта подогретым газом служат форсунки 9 с конфузорным соплом, установленные для каждой контактной пары соосно отверстию 7 и сообщенные

через регуляторы давления, теплообменник и фильтр с насосом. Система прижима содержит датчик частоты вращения ротора и датчики деформации упругих элементов, которые через блок управления подключены к входам регуляторов давления. 3 ЗоП. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники для передачи электрических измерительных сигналов с вращающихся объектов о Цель изобретения состоит в повьш1ении точности передачи информации и надежности токосъем- ного устройства. Устройство содержит неподвижный корпус 1, в полости которого расположены ротор 2 с токопро- водящими кольцами 3 и токопроводящие щетки 4. Последние установлены на упругих элементах 5 с отражателями 6, в которых выполнено углубление с криволинейным профилем. Б щетках 4 выполнено радиальное относительно ротора отверстие 7, переходящее в паз 8, расположенный в плоскости поперечного сечения ротора. Пазы 8 вы (Л

1

Изобретение относится к контактным токосъемным устройствам и может быть использовано в области электротехники для передачи электрических измерительных сигналов с вращающихся объектов.

Целью изобретения является повышение точности передачи информации и надежности токосъемного устрой(2тва

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема продува газа через контактную пару; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.:3 .

Токосъемное устройство содержит неподвижный корпус 1, в полости которого расположены ротор 2 с токопро- водящими кольцами 3, установленный на валу контролируемого объекта, и токопроводящие щетки 4. Последние связаны с корпусом 1 с помощью упругих элементов 5 (пластин), на которых также закреплены отражатели 6. В щетках 4, пластинах 5 и отражателях 6 выполнено отверстие 7, сообщающееся с пазом 8о Соосно отверстиям 7 в корпусе 1 установлены форсунки 9, связанные через регуляторы 10 давления, теплообменник 11, фильтр 12 и регулирующий клапан 13 с насосом 14. Регуляторы 10 давления посредством линий 15 соединены с блоком 16 управления.

На упругих элементах 5 установлены датчики 17 деформации, электрически связанные линиями 18 с блоком 16. Датчик 19 частоты вращения ротора 2 также электрически связан с блоком 16, которьй имеет вход воздействия операторам, условно изображенный стрелкой 20„ К выходам блока 16 подключены сигнальные лампы 21 предельного износа щеток 4. Полость корпу- са 1 через сеточный элемент 22 сообщена с улавливателем 23, а через перепускной клап&н 24 - с окружающей средой.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Токопроводящие щетки 4 в нерабочем положении не контактируют с токопроводящими кольцами 3 В момент начала передачи информации оператор подает команду и блок 16 управления включает регуляторы 10 давления, подключая форсунки 9 через теплообменник 11, фильтр 12 и регулирующий клапан 13 к насосу 14. Струя газа с заданной температурой, выходя из конфузорного сопла форсунок 9, попадает на (Отражатели 6 и прижимает

щетки 4 к кольцам 3, преодолевая сопротивление сил упругости элементов 5. Центральная часть струи, формируемой конфузорным соплом, проходит через отверстие 7 и далее по

пазу 8 (фиг. 3 и 4) попадает в рабочую зону контактирующих пар, создавая там благоприятные условия теплообмена, стабильную среду и одновременно удаляя продукты износа в улавливатель 23. Выполнение паза 8 расширяющимся к торцам щеток способствует более полному удалению продуктов износа за счет охвата струей более широкой рабочей зоны.

Для улучшения электроконтактных характеристик пар щетка - кольцо в качестве рабочего газа используется либо воздух, подогретый с помощью теплообменника 11, либо инертный

газ. Эффект снижения разброса величины переходного сопротивления при этом атом обусловлен стабильностью параметров рабочей среды, главным образом ее температуры и влажности, при которых стабилизируется процесс окис лообразования на контактных поверхностях. Интенсивное продувание подогретого газа через щетку обеспечивает также ее искусственный подогрев, дополнительно способствующий стабилизации толщины окисных пленок и установлению компенсированного режима скольжения.

При использовании в устройстве инертного газа с целью снижения его потерь забор газа может производиться непосредственно из внутренней полости корпуса 1. Задержание захваченных продуктов износа в этом случае осуществляется с помощью фильтра 12. Пневмосеть устройства при этом становится замкнутой.

Величина усилия прижима контактных пар определяется настройкой регуляторов 10 давления, которая задается блоком 16 индивидуально для каждого регулятора давления в зависимости от информации, поступающей от датчиков 17 и 19 либо, по желанию оператора, вручную. При управлении от датчиков величина давления на выходы регуляторов 10 автоматически увеличивается по мере увеличения частоты вращения ротора 2 и износа щеток 4. Стабильность величины давления, подаваемого на входы регуляторов 10, обеспечивается регулирующим клапаном 13, настроенным на более высокое давление, чем требуемое на выходах регуляторов 10 по условию обеспечения максимально возможного усилия прижима контактных пар.

Индивидуальное управление прижимом каждой контактной пары в зависимости от двух параметров (частоты вращения ротора и величины износа щетки) обеспечивает рациональную силу прижима с учетом конкретных условий работы контролируемого обьекта и контактной пары. Величина износа щетки 4 однозначно определяется величиной деформации упругого элемента 5 в прижатом состоянии щетки, которая фиксируется с помощью датчиков 17, вьшолненных, например, в виде тензоэлементов. При достижении предельно допустимого износа щетки 4 по сигналу датчика 17 блок 16 включает соответствующую предупредительную сигнальную лампу 21.

0

5

0

5

При отсутствии необходимости передачи информации через какую-либо контактную пару оператор через блок 16 подает команду на выключение соответствующего регулятора 10 давления. Последний при этом отсекает поток газа через соответствующую форсунку 9. При отсутствии силы давления струи газа на отражатель 6 под действием сил упругости пластина 5 отходит в исходное положение. Между 4 и кольцом 3 появляется зазор, исключающий их износ в нерабочем положении.

Ограничение величины давления газа в полости корпуса 1 производится с помощью перепускного клапана 24.

Предлагаемое токосъемное устройство позволяет объединить системы продува подогретого газа, подогрева щеток, прижима контактных пар, отвода щеток в нерабочее положение и удаления продуктов износа в единую пневмосистему, в которой в качестве общего исполнительного элемента используются форсунки Это позволяет при достаточно простой конструкции обеспечить более высокую надежность и точность передачи информации по сравнению с известными устройствами. Блок управления, обеспечивающий автоматическое регулирование усилия прижима контактных пар, может быть выполнен на базе стандартных средств микропроцессорной техники.

Формула изобретения

0 редачи информации и надежности, в каждой токопроводящей щетке выполнено радиальное относительно ротора отверстие, переходящее в паз, расположенный в плоскости поперечного сечеg ния ротора и обращенный в зону контакта щетки с кольцом, а система прижима щеток к кольцам и система продува зон контакта выполнены в виде форсунок с конфузорным соплом, уста0

5

0

5

е е с я тем, точности пе5

новленным над каждой контактной парой соосно указанному отверстшо в щетке.

чающееся тем, что на поверх- Q ления подключены к входам регулято- ностях щеток, обращенных к форсун- ров давления.

fl

кам, выполнены углубления с криволинейным профилемо

Токосъепное устройстбо Т I

12 /J П