Токосъемное устройство Советский патент 1991 года по МПК H01R39/28 

нажимных колец 4, входящих в группы 8. Данное устройство может испольэо- ваться в широком диапазоне при значительных величинах радиального биения и эксцентриситета подвижного и неподвижного электродов при высокой стабильности контактных усилий и, следовательно, высокой надежности

работы. Это упрощает технологию изготовления устройства и снижает требования к взаимному расположению соединяемых электродов, что приводит к удешевлению систем, в которых используется токосъемное устройство, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным 7-3 устройствам, содержащим подвижный и неподвижный коаксиальные электроды. Целью является повышение надежности и расширение области применения устройства. Токосъемное устройство снабжено упругими элементами 7, вза-ч имодействугащими с осями нажимных колец. Нажимные 4 и токопроводящие 3 кольца собраны в группы 8, каждая из которых имеет два радиально расположенных токопроводящих кольца 3 и два нажимных кольца 4, симметрично расположенных относительно пары токопроводящих колец 3 и имеющих внешнее токопроводящее покрытие 9. В сепараторах 6 выполнены пазы под оси 5, по крайней мере, одного из двух Ч 9

i

Изобретение относится к электро- технике, в частности к токосъемным устройствам, содержащим подвижный и неподвижный коаксиальные электроды

Цель изобретения - повышение на дежности и расширение области применения устройства.

На фиг.1 представлено токосъемное устройство, в котором каждая группа состоящая из двух нажимных колец и двух токопроводящих колец имеет два упругих элемента (пружины), взаимодействующих с осями нажимных колец, входящих в группу При этом в сепараторах выполнены пазы под оси нажимных колец.

На фиг.2 представлено токосъемное устройство, в котором упругие элементы взаимодействуют с осями нажимных колец двух соседних групп, причем оси нажимных колец4 взаимодействующие с упругими элементами, расположены в пазах сепараторовt а оси нажимных колец, не взаимодействующие с упругими элементами, расположены в отверстиях сепараторов,

Токосъемное устройство (фиг.1) содержит подвижный и неподвижный коаксиальные электроды 1, 2, токо- проводящие кольца 3, контактирующие с подвижным 1 и неподвижным 2 электродами, нажимные кольца 4, контактирующие с токопроводящими кольцами 3 и установленные на осях 5, закрепленных на сепараторах 6 в промежутка между токопроводящими кольцами 3 с - натягом по отношению к ним и с радиальным зазором по отношению к подвижному 1 и неподвижному 2 электрода

Устройство, снабжено упругим ; элементами 7, взаимодействующими с ося ми 5 нажимных колец 4. Нажимные 4 и токопроводящие 3 кольца собраны в группы 8, каждая из которых имеет дв

0

5

0

5

Q

5

0

радиально расположенных токопроводя- щих кольца 3 и два нажимных кольца 4, симметрично расположенных относительно пары токопроводящих колец 3 и имеющих внешнее токопроводящее покрытие 9. В сепараторах 6 выполнены пазы 10 под оси 5, по крайней мере, одного из каждых двух нажимных колец 4, входящих в группы 8.

Токосъемное устройство работает следующим образом,

В стационарном положении упругие элементы 7, воздействуя на оси 5 нажимных колец 4, вжимают последние с двух сторон в зазор между токопроводящими кольцами Зэ обеспечивая контактное усилие между нажимными кольцами 4 и токопроводящими кольцами 3. Одновременно результирующее усилие от взаимодействия колец 4 и 3 поджимают последние в радиальном направлении к подвижному и неподвижному 2 электродам.

При вращении подвижного электрода 1 находящееся с ним в контакте токо- проводящее кольцо 3 тоже вращается, перекатываясь по подвижному электроду 1 и передавая вращение нажимным кольцам 4 и через них токопроводащему . кольцу Зэ находящемуся в контакте с неподвижным электродом 2-.

Последнее кольцо обкатывается по неподвижному электроду 2 и вся- группа колец вместе с сепаратором 6 и другими группами перемещается с угловой скоростью, равной половине угловой скорости подвижного электрода 1.

При наличии эксцентриситета е в расположении подвижного 1 и неподвижного 2 электродов радиальный зазор между ними изменяется, от до аЈ , причем а1 - а . При этом пружина, воздействуя на оси 5-нажимных колец 4, перемещает

оси 5 по пазам 10 сепараторов 6, сближая па:кимпые кольца 4 (от в до в ), которые, в свою очередь, выталкивают токопроводящие кольца 3 в радиальном направлении, компенсируя увеличивающийся радиальный зазор между электродами 1 и 2.

Упругий элемент (в данном случае пружина растяжения) 7 может иметь достаточно пологую характеристику, что обеспечивает стабильность кон тактных усилий при изменении радиального зазора между электродами 1 и 2.

Этому же способствует изменение угла между направлением контактного усилия, с которым кольца 4 воздейст вуют на кольца 3. При увеличении радиального зазора между электродами 1 и 2 уменьшается расстояние между осями 5 нажимных колец 4 и соответственно уменьшается длина пружины 7 следовательно, снижается усилие, с которым пружина 7 воздействует на нажимные кольца 4. Но одновременно уменьшается угол между направлением контактного усилия, действующего на кольцо 3 со стороны нажимного кольца А, и радиальным направлением контактных усилий, действующих со стороны колец 3 на электроды 1 и 2, следовательно, увеличивается радиальная составляющая контактного усилия между кольцами 4 и 3, что компенсирует уменьшение усилия пружины .

Вариант конструкции токосхемного устройства, представленный на фиг.2 дает возможность использовать пружины большей длины, чем в варианте по фиг„1. Б этом случае можно получить более пологую характеристику пружины, и самих пружин требуется меньше, В указанном варианте в группе колец одно нажимное кольцо закреплено на сепараторах со свободой вращения, но без возможности перемещения оси относительно сепараторов, а другое нажимное кольцо перемета- ется вдоль пазов сепараторов, поджимая токопроводящие кольца 3 к закрепленному нажимному кольцу и к электродам 1 и 2.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства )416

ражается в широком диапазоне использования при значительных величинах радиального биения и эксцентриситета подвижного и неподвижного электродов при высокой стабильности контактных усилий и, следовательно, высокой надежности работы. Это упрощает технологию изготовления устройства и

Ю снижает требования к взаимному расположению соединяемых электродов, что приводит к удешевлению систем, в которых используется токосъемное устройство.

15 Другим преимуществом конструкции является возможность использования как упругих токопроводлщих колец, так и колец из материала с малой упругостью, что позволяет использовать

20 токопроводящие кольца из композитных материалов, например, полученных методом порошковой металлургии на основе молибдена, меди и нитрида бораЭ) хорошо зарекомендовавших себя при боль

25 ших значениях импульсного тока.

Формула изобретения

Токосъемное устройство, содержа-

30 щее подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, токопроводящие кольца, контактирующие с подвижным и неподвижным электродами, нажимные кольца, контактирующие с токоподвоэс дящими кольцами и установленные на осях, закрепленных на сепараторах в промежутках между токопроводящими кольцами с натягом по отношению к ним и с радиальным зазором по отно-

40 шению к подвижному и неподвижному электродам, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, устройство снабжено упругими элемен45 тами, взаимодействующими с осями нажимных колец, которые вместе с токопроводящими кольцами образуют группы, каждая из которых имеет два радиально расположенных токопроводя50 щих кольца и два нажимных кольца,

симметрично расположенных относительно пары токопроводящих колец и имеющих внешнее токопроводящее покрытие, а в сепараторах выполнены пазы, в 55 которых расположены оси по крайней мере одного из двух нажимных колец, входящих в гр.уппы.,

70

Фиг. t