Токосъемное устройство Советский патент 1990 года по МПК H01R39/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к созданию токо- съемных устройств, предназначенных для передачи электрических сигналов от неподвижных объектов к вращающимся, и может быть использовано для передачи информации большой плотности в малогабаритных объектах.

Цель изобретения - уменьшение осевых габаритов и повышение надежности устройства.

На фиг.1 показано токосъемное устройство, осевой разрез; на фиг. 2 - участок ротора с токосъемными кольцами, разрез;4 на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.1.

Токосъемное устройство содержит корпус 1, в котором свободно вращается ротор 2 в подшипниковых опорах 3 и 4 корпуса. Ротор 2 выполнен цилиндрическим из изоляционного материала. На роторе закреплены контактные кольца 5 и 6 с осевым зазором между ними. Кольца 5 и 6 выполнены двух типоразмеров по наружному диаметру и установлены на ротор 2 с чередованием по типоразмеру. Кольца 5 и 6 имеют на рабочей поверхности V- образные канавки 7. На торцовых поверхностях контактных колец 5 большего диаметра со стороны внутреннего диаметра выполнены открытые радиальСПч

ОС

ОС

ные выборки 8 диаметрами, превышающими наружный диаметр контактных коец 6 другого типоразмера с образованием радиального зазора между кольцами. Форма выборок 8 в сечении моет быть, например, прямоугольной со скосом стороны, прилегающей к торцовой поверхности контактного кольца 5 на большем диаметре. Изоляционные перемычки 9, примыкая по всей поверхности выборок 8 к кольцам 5,электрически изолируют кольца 5 и 6 друг от друга и создают необходимую механическую жесткость и прочность выступающей над кольцами 6 более тонкой части колец 5. К кольцам 5 и 6 примыкает неохваченная ими открытая поверхность 10 изоляционных перемычек 9, которая может иметь,например, форму прямоугольной ступеньки.

На корпусе 1 симметрично его продольной оси закреплены две изоляционные платы 11 и 12 с пазами 13, расположенными напротив канавок 7, при этом пазы платы 11 располагаются напротив колец 5, а платы 12 - колец 6. Щетки 14 и 15 V-образной формы, установленные с натягом соответственно на кольца 5 и 6, самоцентрируются V-образной канавкой 7 относительно середины колец и, проходя через соответствующие пазы 13,выставляются относительно плат 11 или 12 с зазором, при этом создается рабочее контактное нажатие. При соответствующих геометрии и форме щеток 14 и 15 и перпендикулярности канавок 7 колец оси ротора 2 исключается возникновение сил, выталкивающих щетки с колец, и касание щетками 15 изоляционных перемычек 9 и колец 5, Щетки 14 и 15 с подпаянными к ним монтажными проводами 16 фиксируются на соответствующих платах 11 и 12 залив- кой компаундом.

Наличие выборок 8 на контактных кольцах 5 указанного выше диаметра позволяет уменьшить расстояние между соседними кольцами 5 и 6 на глубину выборки при одинаковых с прототипом толщине изоляционных перемычек 9 и высоте контактных колец и тем самым уменьшить осевой габарит токо- съемного устройства по сравнению с прототипом. Кроме того, возможность варьирования шириной указанного радиального зазора между кольцами 5 и 6 позволяет развязать в токосъемном устройстве жесткую зависимость поверхностного сопротивления изоляции между соседними контактными кольцами от величины осевого зазора между ними, которая была свойственна прототипу. Так, если величины радиального и осевого зазоров между кольцами 5 и 6 в данном токосъемном

устройстве на 10JZ меньше толщины изоляционных перемычек прототипа,то расстояние по поверхности 10 изоляционных перемычек будет превосходить в зависимости от формы этой поверх5 ности в 1,3-1,8 раз толщину изоляционных перемычек, что в свою очередь во столько же раз увеличит сопротивление изоляции в сравнении с прототипом, тем самым обеспечивая

0 повышение надежности устройства.

Токосъемное устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 2 в подшипни- 5 ковых опорах 3 и 4 относительно корпуса 1 щетки 14 и 15, скользя по поверхности V-образных канавок 7 контактных колец 5 и 6,образуют скользящие электрические контакты, через Q которые осуществляется передача подводимой к выводам токосъемного устройства электрической информации с корпуса 1 на ротор 2 или с ротора на корпус. V-образная форма щеток 14 и 15, центрирующие свойства V-образных канавок 7 контактных колец 5 и 6 и достаточное контактное нажатие щеток обеспечивает в процессе работы токосъемного устройства удержание кон- Q тактирующих частей щеток по середине V-образных канавок колец без нарушения контакта и исключают касание щеток 15 изоляционных перемычек 9 и контактных колец 5.

5

Предлагаемое конструктивное решение позволяет создать токосъемное устройство, в котором одновременно с повышением электрического сопротивления изоляции между контактными кольцами уменьшена по сравнению с прототипом (содержащим 50 контактных колец) осевая длина на 7% без увеличения других габаритных характеристик, или позволяет в токосъемном устройстве с габаритами указанного прототипа увеличить количество контактных колец на 12% и сопротивление изоляции не менее, чем в 1,3 раза.

5

0

515

Формула и-зобретения

Токосъемное устройство, содержащее корпус с изоляционными платами, в подшипниковых опорах которого установлен цилиндрический ротор из изоляционного материала, на котором закреплены изолированные друг от друга изоляционными перемычками контактные кольца, имеющие на рабочей поверхности V-образные канавки, в которых расположены контактирующие части щеток V-образной формы, средняя часть которых закреплена в пазах изоляционных плат, отличающе е ся тем, что, с целью уменьшения осевых га87876

баритов и повышения надежности,контактные кольца выполнены двух размеров по наружному диаметру и установлены на ротор с чередованием кольца большего диаметра с кольцом меньшего диаметра, при этом контактные кольца большего диаметра, у которых на торцовых поверхностях со стороны JQ внутреннего диаметра выполнены открытые радиальные выборки диаметрами, превышающими наружный диаметр контактных колец меньшего диаметра, изолированы от соседних контактилх 15 колец по всей поверхности радиальных выборок.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - уменьшение осевого габарита и повышение надежности. Устройство содержит корпус с изоляционными платами, в подшипниковых опорах которого установлен цилиндрический ротор из изоляционного материала, на котором закреплены изолированные друг от друга изоляционными перемычками контактные кольца. На рабочей поверхности колец выполнены U-образные канавки, в которых расположены контактирующие части щеток U-образной формы, средняя часть которых закреплена в пазах изоляционных плат. Контактные кольца выполнены двух типоразмеров по наружному диаметру и установлены на роторе с чередованием по типоразмеру, при этом контактные кольца большего диаметра, у которых на торцовых поверхностях со стороны внутреннего диаметра выполнены открытые радиальные выборки диаметром, превышающим наружный диаметр контактного кольца другого типоразмера, изолированы от соседних контактных колец по всей поверхности радиальных выборок. 3 ил.

Фиг.1