Устройство для подвода энергии к подвижному потребителю Советский патент 1988 года по МПК H02G11/00 

гч

14

(Л

с:

Фиг1

образован свернутой в трубу упругой металлической лентой, один конец которой совместно с энергоносителем 1 закреплен на потребителе 12, а другой запасован на барабане 14 (19). При удалении потребителя 12 включается приврд ролика 3, Благодаря фрикционной связи элементов 5 и 10 соответственно с роликами 3, 13 и последних с барабанами 19, 14 указанные ролики и барабаны пригводятся во вращение и энергоноситель 1 выбирается из накопителя 2. этом несущий элемент 5 разматьшается с барабана 19, плотно охватывает снизу энергоноситель 1 и образует вокруг него цилиндрический козкух, а дополнительньй несущий элемент 10, одновременно разматываясь

с барабана 14, аналогичным образом охватывает элемент 5 сверху и образует вокруг него незамкнутый снизу цилиндрический трубопровод. Элемент 5 находится в принудительном напряженном состоянии натяжения в осевом направлении, а элемент 10 накладывается на него без такового, что создает разность усилий, действующих на оба элемента, и приводит к направленному вверх прогибу элемента 10. Выполнение направляющего приспособления 4 в виде двух роликовых фильер 9, расположенных на разных уровнях,обеспечивает надежность возврата выгнутой вверх токопроводной связи в направляющее приспособление 4. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к токоподводам, осуществляемым гибким энергоносителем. Цель - расширение эксплуатационных возможностей при одновременном увеличении срока службы энергоносителя. Устр-во содержит накопитель 2, в котором на части длины уложен энергоноситель 1, пропущенный через направляющее приспособление 4, и охватывающие энергоноситель 1 несущие элементы 5 и 10 в виде цилиндрических кожухов с продольными прорезями, расположенными диаметрально противоположно. Каждый несущий элемент 5 и 10

1 .

Изобретение относится к устройствам для подвода энергии к подвиж- ному потребителю и может быть использовано в электротехнике, машиностроении и других отраслях про- мьшленности, преимущественно для работы В экстремальных условиях окружающей среды, например, в металлургии.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей при одновременном увеличении срока службы энергоносителя.

На фигЛ схематически показано устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для подвода энергии к подвижному потребителю содержит гибкий энергоноситель 1, например кабель, накопитель 2 энергоносителя 1, выполненный в виДе емкости с приспособлением, обеспечивающим упорядоченную укладку витков энергоносителя 1, ролик 3 с приводом, выполненным, например, в виде электродви гателя с индукционной муфтой скольжения (привод не показан), направ- ляющее приспособление 4 с упругим несущим элементом 5, огибающим роли 3 и пропущенным через нпправляющее приспособление 4 в виде охватывающего на части длины энергоноситель 1 незамкнутого цилиндрического кожуха, образованного свернутой в трубу металлической лентой, зазором стыка кромок которой образована продольная прорезь кожуха, расположенная в верхней его части. Направляющее приспособление 4 выполнено в виде двух

блоков 6 и 7 с установленными в них роликами 8, которые образуют в каждом блоке по круглой роликовой фильере 9 и подвижно сопряжены с пропущенным через обе фильеры 9 дополнительным упругим несуп1им элементом 10, выполненным аналогично несущему элементу 5 и охватьтающим его с расположением прорезей в вертикальной плоскости диаметрально противоположно друг другу. Одним концом несзд1«ий элемент 10 совместно с концом несущего элемента 5 с помощью шарнира 11, имеющего горизонтальную ось вращения, закреплен на подвижном потребителе 12, а другим концом огибает прижимной ролик 13 и закреплен на барабане 14, который внешним витком 15 размещенного на нем в виде ленты элемента 10 подвижно сопряжен с роликом 3, Барабан 14 через элемент 16 натяжения, выполненный, например, в виде пружин растяжения, связан своей осью 17 врал ;ения с осью 18 вращения ..

барабана 19, на котором закреплен другой конец элемента 5. Барабан 19 внешним витком 20 размещенного на нем в виде развернутого в ленту эле- мбнта 5 подвижно сопряжен с приводны роликом 3. На внутренней стороне каждого из несущих элементов 5 и 10, обращенной к энергоносителю 1, по всей длине закреплена подложка 21, выполненная в виде ленты из термостойкого материала. Оси вращения 17 и 18 барабанов 14 и 19 и ось 22 вращения ролика 13 подвижно размещены в направляющих пазах 24, параллельны горизон тально расположенной и жестко установленной оси вращения 23 ролика 3 и лежат с этой осью в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси устройства, являющейся осью перемещения щарнира 11. Устройство установлено с возможностью поворота на оси 25. Несущие элементы 5 и 10 выполнены из ленты,способной самовосстанавливать в продольном направлении трубчатую формгу из развернутого положения, например, в виде упругой металлической ленты.

Барабан 14 установлен симметрично барабану 19 относительно продольной оси устройства, а элементы 5 и 10 запасованы на барабанах 14 и 19 с огибанием роликов 3 и 13 во встречных направлениях. Продольные оси роликовых фильер 9 параллельны и расположены в одной вертикальной плоскости с продольной осью устройства, причем продольная ось фильеры 9 в блоке 6, расположенном со стороны роликов 3 и 13, совпадает с продольной осью расположенного между ними участка энергоносителя , а продольная ось второй фильеры 9 в блоке 7, расположенном со стороны потребителя 12, лежит выше этой оси. Ролики 3 и 13 выполнены с обрезиненной поверхностью для надежности фрикционного сцепления их с элементами 5 и 10, обеспечиваемого элементом 16 натяжения. .Энергоноситель 1 расположен в накопителе 2 с осевым скручиванием в направлении, противоположном нап- райлению укладки его витков, на число оборотов, равное числу витков для устранения закрутки энергоносителя при вытягивании его из накопителя 2 и обеспечения требуемой ориентации охватывающих его элементов 5 и 10. В исходном положении устройства пот

10

25

з20

32649

ребитель

2 расположен, например, рядом с ycTpoficTBOM, энергоноситель 1 размещен в.накопителе 2, несущие элементы 5 и 10 в виде развернутых лент размещены витками на барабанах 14 и 19.

Устройство работает следующим образом.

При удалении потребителя 12 от устройства включается привод ролика 3, создающий на нем крутящий момент, обеспечивающий натяжение несущего элемента 5, прилагаемое к нему со стороны потребителя 12 и ролика 3. При этом благодаря фрикционной связи элементов 5 и 10 соответственно с роликами 3 и 13 и последних с барабанами 19 и 14 указанные ролики и барабаны приводятся во вращение и энергоноситель 1 выбирается из накопителя 2. Несущий элемент 5 разматывается с барабана 19 и благодаря способности самовосстанавливать в продольном направлении трубчатую форму плотно охватывает снизу термостойкой подложкой 21 энергоноситель 1 и образует вокруг него цилиндрический кожух, незамкнутый сверху продольной прорезью, а дополнительный несущий элемент 10, одновременно разматываясь с барабана 14,аналогичным образом охватывает элемент 5 сверху, обжимает его своей подложкой 21 и образует вокруг него незамкнутый снизу цилиндрический трубопровод. При этом элемент 5 находится в принудительном напряженном состоянии натяжения в осевом направлении, а элемент 10 накладывается на него без такового натяжения, что создает разность усилий, действующих на оба элемента 5 и 10,вдоль их оси. В момент остановки потребителя 12 сцеп- -дс ление индукционной муфты скольжения

30

35

40

50

55

привода с роликом 3 ослабевает по электрическоьгу сигналу, при этом натянутый элемент 5 стремится избавиться от напряжения растяжения и за счет предварительно созданного определенного смещения элементов 5 и 10 и фрикционного сцепления их между собой создается прогиб элемента 10, направленный вверх по пути меньшей жесткости его изгиба. Этим достигается компенсация естественного прогиба токопроводной связи, вызываемого ее собственным весом. Так как устройство преимущественно предназначено

для эксплуатации при высоких температурах окружающей среды, то более нагретый элемент 10 в совокупности с менее нагретым элементом 5 являются своеобразным биметаллическим элементом с разным температурным расширением внешнего и внутреннего слоев благодаря термоизоляционной подложке 21, расположенной между ними, что так способствует компенсации естественного прогиба. Расположение фильеры 9 в блоке 7 вьппе фильеры в блоке 6 определено из необходимости обеспечения надежности возврата токо- проводной связи, выгнутой вверх, в направляющее приспособление 4, а при иеподвижном потребителе 12 с той же целью, что и назначение горизонтального шарнира 11 - для обеспечения 20 щищенности энергоносителя увеличивозможно большего прогиба токопроводной связи вверх. Регулирование положения оси фильеры 9 в блоке 7 по высоте относительно продольной оси устройства позволяет получить оптимальную йорм5 токопроводной связи при полностью .вытянутом энергоносителе 1 без образования ее провеса в виде достаточно прямолинейного защитного трубопровода, имеющего две точки опоры - шарнир 11 и фильеру 9 блока 7. При движении потребителя i12 к устройству усилие натяжения :элемента-5, создаваемое роликом, втя- Iгивает токопроводную связь в направ- |ляющее приспособление 4, При этом Iэнергоноситель 1, освобождаясь от элементов 5 и 10, укладывается упорядоченными витками в накопитель 2, а элементы 5 и 10, огибая соответственно ролики 3 и 13,, навиваются в виде ленты каждьй на свой барабан 14 и 19,

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет расширить эксплуатационные возможности, так как такое техническое исполнение токопроводной связи, имеющей только две точки опоры по ее концам и практически не имеющей стрелы провеса может быть широко использовано во многих случаях там, где применение других известных устройств по ряду причин практически неосуществимо, например, при подводе энергии к под- вижномЗг потребителю, перемещающемуся в ограниченном по высоте объеме пространства над расплавом металла.

Кроме того, предлагаемое устройство может использоваться как дистанционный манипулятор для питания и одновременного перемещения в качестве потребителей различных датчиков, приборов и аппаратов, не имеющих собственного привода перемещения, которые могут быть установлены на конце упругой токопроводной связи,

например, термопары, газоанализаторы, фотодатчики, осветители и т.д., или некоторые исполнительные механизмы, например, электромагниты,

электроинструмент и т.п.

Наряду с этим предлагаемое устройство обладает повышенно надежностью, так как благодаря полной завается срок его службы, а устройство может эксплуатироваться в экстремальных условиях окружающей среды при повьш1енной температуре, абразивном

пылеобразовании, возможных механических повреждениях, воздействии паров, идкостей и порошков химреактивов и т.п. при одновременном экранировании энергоносителя от источников

внешних электромагнитных помех,

Фо рмула изобретения

сительио продольной оси устройства, элементом натяжения, связывающим оси вращения барабанов, и двух размещенных между барабаном и подвижно сопряженных с ними роликов, один из которых соединен с приводом, ленты запасованы на барабанах с огибанием роликов во встречных направлениях и закреплены на потребителе с помощью шарнира, имеющего горизонтальную ось вращения, направляющее приспособление выполнено в виде двух установленных на расстоянии друг от друга на разных уровнях одинаковых ролико-. вых фильер, продольные оси которых параллельны и расположены в одной вертикальной плоскости с продольной

осью устройства, причем продольная оси фильеры, расположенной со стороны роликов, совпадает с продольной осью размещенного между нкьш с возможностью фрикционного взаимодействия участка гибкого энергоносителя.

Фиг. 2