Токосъемное устройство Советский патент 1991 года по МПК H01R39/00 

сриг.2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многоканальных токосъемных устройствах для передачи электрического тока от неподвижного объекта к вращающемуся.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности работы за счет обеспечения минимальных и стабильных величин контактного сопротивления и интенсивности изнашивания при повышенных частотах вращения.

На фиг. 1 изображено токосьемное устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, горизонтальный разрез.

Токосъемное устройство содержит собранные в пакет плоские подвижные контактные кольца 1 и неподвижные контактные лепестковые кольца 2. Неподвижные контактные лепестковые кольца 2 укреплены внутри корпуса 3 с помощью изоляционных прокладок 4 и стяжных шпилек 5, входящих в пазы неподвижных контактных лепестковых колец. Плоские подвижные контактные кольца 1 установлены на вращающейся изоляционной обойме 6 с выступами, которые входят в соответствующие пазы плоских подвижных контактных колец. К выводным лепесткам 7 подвижных и неподвижных контактных колец припаиваются провода, выводы которых из устройства проходят через окна в основании и крышке корпуса (не обозначены).

Основания 8 и концы 9 лепестков колец 2 выполнены по взаимно эквидистантным архимедовым спиралям, а промежуток а между двумя смежными лепестками выбран по зависимости, определенной по величине коэффициента взаимного перекрытия трущихся поверхностей в зоне контактирования:

-1).

а Ь(

где b - ширина лепестка, м;

W - номинальная частота вращения, 1/с;

R - радиус вращения подвижных колец относительно неподвижных концов лепестков, м;

q - коэффициент, зависящий от физико- механических свойств материалов подвиж1/2 -1/2

ного и неподвижного колец м с . Это дает возможность получать одинаковое контактное давление на всех лепестках, и для заданной частоты вращения W выбрать тот промежуток а между двумя смежными лепестками, при котором в зоне контакта обеспечивается равновесие динамических процессов образования и разрушения тонких тохопроводящих поверхностных пленок и соответственно обеспечиваются минимальные и стабильные величины контактного сопротивления и интенсивности

изнашивания.

Коэффициент q определяется экспериментально и является величиной постоянной для конкретной контактной пары. Так, для контактной пары из бериллиевой бронзы: БрБ2 (неподвижное контактное лепестковое кольцо) - БрБ2 (плоское подвижное контактное кольцо) q 0.05; для контактной пары: БрБ2 - с нанесением на БрБ2 родиевым покрытием q 0,04; а для контактной

пары : БрБ2 - с нанесением на БрБ2 серебряным покрытием q 0,03,

Устройство работает следующим образом.

Электрические сигнал (ток) поступает

на неподвижные контактные лепестковые кольца 2 и через лепестки передается на соответствующие плоские подвижные контактные кольца 1, которые электрически связаны с подвижным объектом.

За счет того, что в устройстве длина

лепестков колец 2 одинакова для всех лепестков (а в прототипе различна), выбран промежуток между смежными лепестками с учетом коэффициента взаимного перекрытия, обусловливающего условие теплообразования, теплопередачи и электропередачи трущихся тел на заданной скорости скольжения, обеспечено равномерное контактное давление на всех лепестках, ток

протекает через всю контактирующую поверхность, достигнуто равновесие динамических процессов образования и разрушения тонких токопроводящих поверхностных пленок, а, следовательно, обеспечены минимальные и стабильные величины контактного сопротивления и интенсивности изнашивания при повышенных частотах вращения, что позволило увеличить надежность и долговечность работы устройства.

Формула изобретения

Токосьемное устройство, содержащее неподвижные контактные лепестковые кольца, основания и концы лепестков которых расположены по архимедовым спиралям, и сопряженные с ними плоские подвижные контактные кольца, собранные в пакет и заключенные в корпус, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности работы за счет

обеспечения минимальных и стабильных ве личин контактного сопротивления и интенсивности изнашивания при повышенных частотах вращения, архимедовы спирали, по которым расположены основания и концы лепестков неподвижных колец, эквидистантны. а промежуток а между двумя смежными лепестками выбран по зависимости

где Ь - ширина лепестка, м:

W - номинальная частота вращения, 1/с;

R - радиус вращения подвижных плоских колец относительно неподвижных кон- цов лепестков, м;

q - коэффициент, зависящий от физико- механических свойств материалов подвижного и неподвижного колец, м . с

Изобретение относится к электротехнике в части создания токосъемных устройств, передающих сигналы от неподвижного объекта к вращающемуся. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности работы за счет обеспечения минимальных и стабильных величин контактного сопротивления и интенсивности изнашивания при повышенных частотах. Для этого в устройстве, содержащем собранные в пакет неподвижные контактные лепестковые кольца 2, контактирующие с вращающимися плоскими кольцами 1 концы и основания лепестков колец расположены на эквидистантных архимедовых спиралях. Промежуток между двумя смежными лепестками выбран по коэффициенту взаимного перекрытия трущихся поверхностей в зоне контактирования. 2 ил.

фиеА