Устройство для многоканального токосъема с вращающихся валов машин Советский патент 1992 года по МПК G01L19/00 

Т/ / :

I // /

но расположенным каналом 2, установленный на торце вала 3 машины и соединенный другим концом с валом 4 токосъемника 5. На меньшем диаметре корпуса 1 установлен подшипник б, на котором закреплен диск 7 с встроенным в него электромагнитом 8, запряженный с фиксатором 9 позиции, причем фиксатор 9 и статор токосъемника 5 закреплены на раме 10, установленной на фундаменте, на торцовой поверхности большего диаметра корпуса 1 в радиальных пазах 11, соединенных радиальными каналами 12 с центральным каналом 2 корпуса 1, вобечайках 13 расположены герконы

14, соединительные провода 15 от которых коммутированы с проводами 16 отдатчиков и выведены по центральному каналу 2 к токосъемнику 5. Диск 7 устанавливают в нужную позицию, в которой он удерживается фиксатором 9, а по указателю 21 определяют включенный канал. При прохождении штифта 17 срабатывает датчик 18, включая мультивибратор 19, который через блок 20 включает электромагнит 8, который с помощью размещенного напротив геркона 14 включает соответствующий канал. Опрос канала происходит из-за вращения диска в дискретном режиме. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для вывода электрических сигналов от датчиков, установленных на вращающихся валах машин. Целью изобретения является обеспечение выборочного включения каналов вывода информации. Устройство содержит корпус 1 соединительной муфты с централь

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для вывода электрических сигналов от датчиков, установленных на вращающихся валах машин, а также для диагностических систем..

Известно токосъемное устройство, используемое при измерениях крутящего момента и других величин на вращающихся валах с выводом информации от одного до пяти датчиков.

Недостатко м данного токосъемного устройства является ограниченное количество каналов измерений (до пяти) из-за возрастающей сложности и трудоемкости технологии изготовления токосъемника по мере увеличения числа токосъемных пар. При этом качество передачи информации с вращающегося вала понижается, а неидентичность каналов передачи информации возрастает, что требует индивидуальной тарировки измерительных каналов.

Известен ртутный амальгированный токосъемник.Качество передачи информации при использовании известного токосъемника резко повышается, особенно при применении благородных металлов, например серебра. Привод токосъемника обеспечивается с помощью соединительной муфты.

Однако при необходимости вывода информации с вала при числе датчиков, большем семи, приходится останавливать машину, перекоммутировать.(перепаивать) измерительную схему и повторять измерения. Так, например, при тензометрии коленчатого вала дизеля количество точек измерений составляет не менее 20-25. При этом необходимо повторить измерения для режимов по нагрузочной и скоростной характеристикам. Ограниченное количество выводимой информации требует

остановок дизеля, перекоммутации схемы, повторных выводов на режим, повышает

временные и материальные затраты, а также снижает точность измерений, так как отсутствует повторяемость режима работы дизеля.

В других случаях, например при диагностике машин, требуется выборочный вывод информации от многих датчиков на один

измерительный прибор. Известные токосъемники в этом случае вообще не пригод.НЫ. ./. .. . .

Цель изобретения - обеспечение выборочного включения каналов.

Поставленная, цель достигается тем, что устройство многоканального токосъема с вращающихся валов машин, включающее соединительную муфту, токосъемник со статором и ротором, соединенным с соединительной муфтой, и подводящие электрические линии, снабжено первым поворотным диском с установленным на нем электромагнитом, жестко соединенным со статором токосъемника, а также фиксатором и указателем положения поворотного диска, герконами, отметчиком оборотов муфтыи блоком управления, подключенным к электромагниту, а соединительная муфта выполнена в виде второго диска и жестко

соединенной с ним втулки, на которой размещен поворотный диск, причем герконы размещены на втором диске со стороны поворотного диска по окружности радиуса, равного радиусу размещения электромагнита, и включены в разрывы подводящих электрических линий, при этом отметчик оборотов муфты под ключей к блоку управления.

Установка первого поворотного диска с

установленным на нем электромагнитом, жестко соединенного со статором токосъемника с помощью фиксатора, с возможностью перестановки диска на определенный угол согласно указателю положения поворотного диска позволяет путем по ворота диска на нужную позицию обеспечить выборочный вывод информации от датчиков на токосъемник, кроме того, на торцовой поверхности соединительной муфты, выполненной в виде второго диска, со стороны первого поворотного диска по окружности радиуса, равного радиусу размещения элек- тромагнита, размещены герконы, причем количество их определяет количество каналов информации (от датчиков), выводимых с вращающегося вала; расположение первого поворотного диска с электромагнитом на втулке, жестко соединенной с муфтой, выполненной в виде второго.диска с отметчиком оборотов, подключенным к блоку управления и через него к электромагниту, позволяет создавать стробоскопический эффект и обеспечивать выборочное срабатывание того или иного геркона, т.е. коммутировать вывод сигнала от конкретного датчика на валу на токосъемник. Совокупное действие дополнительных элементов соединительной муфты совместно с отметчиком оборотов и блоком управления, а также взаимное расположение элементов позволяют обеспечить многоканальный токосъем с вращающихся валов машин с воз-. можностью выбора канала без остановки вала и последующей перекоммутации измерительной схемы при увеличенном количестве измерительных каналов.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 - сигнал индуктивного датчика.

Устройство содержит корпус 1 соединительной муфты, который выполнен ступенчатым, с центрально расположенным каналом 2, установленный на торце вала 3 машины и соединенный другим концом с валом 4 токосъемника 5, на меньшем диаметре корпуса 1 установлена втулка (подшипник) 6, на которой закреплен первый поворотный диск 7 со встроенным в него электромагнитом 8, сопряженный с фиксатором 9 позиции, причем фиксатор 9 и статор токосъемника 5 закреплены на раме, установленной на фундаменте 10, на торцо- вой поверхности большего диаметра корпуса 1 в радиальных пазах 11, соединенных радиальными каналами 12 с центральным каналом 2 корпуса 1, в обечайках 13 расположены герконы 14, соединительные прово- да 15 от которых коммутированы с проводами 16 от датчиков и выведены по центральному каналу 2 к токосъемнику 5, а на наружной поверхности большего диаметра корпуса 1 установлен штифт 17, бесконтактно связанный через воздушный зазор с отметчиком оборотов, состоящим из индуктивного датчика 18, ждущего мультивибратора 19 соединенного с блоком 20 управления и электромагнитом 8. На наружной поверхности первого поворотного диска 7 выбиты номера позиций, а на раме установлен указатель 21 позиций.

Устройство работает следующим образом.

Диск 7 устанавливается в позицию, например, соответствующую изображенной на фиг.1,и удерживается фиксатором 9, закреплённым на раме, при этом указатель 21 позиции расположен против цифры на наружной поверхности диска 7, определяющей номер измерительного канала (номер датчика). При прохождении штифта 17 относительно индуктивного датчика 18. последний вырабатывает сигнал (ЭДС) вида, приведенного на фиг.2, причем продолжительность сигнала определяется размером (диаметром) штифта 17. Необходимо, чтобы этот размер (диаметр) был не меньше диаметра стеклянной колбы геркона 14. Поступив на вход ждущего мультивибратора 19, этот сигнал преобразуется в прямоугольный импульс напряжения той же длительности (At), тогда от блока 20 управления на обмотку электромагнита 8 поступает токовый импульс продолжительностью At, что вызывает срабатывание (замыкание) контактов геркона 14 и подключение путем соответствующей коммутации соединительных проводов 15 и 16 конкретного датчика на выводные клеммы токосъемника 5. При этом контакты герконов, управляющих включением остальных датчиков, остаются в нормально открытом (незамкнутом) положении. При частоте вращения вала 3 и том же положении диска 7 следующий прямоугольный импульс тока поступает в обмотку электромагнита 8 через интервал времени .

Поэтому запаздывание размыкания ta контактов геркона 14 должно быть не меньше

2 п интервала,т.е. t3 .

Однако вывод и регистрация сигнала возможны и при значительно меньшей частоте вращения вала, особенно при плавно меняющемся сигнале от датчика, так как при этом имеют место периодические кратковременные прерывания полезного сигнала, например, как при токосъеме информации с возвратно-поступательнодвижущегося поршня методом штепсельного разъема. Таким образом, реальный диапазон частот вращения вала ограничивается с одной стороны 15-20 1/с, ас другой-работоспособностью стандартных токосъемников, лучшие из которых применяются до частот 500- 600 1/с. При применении токосъемника трансформаторного типа диапазон использования устройства значительно расширяется. При перемещении диска 7 в новое фиксированное положение замыкаются контакты соответствующего геркона и происходит перекоммутация измерительной схемы на вывод сигнала с другого датчика. Изобретение позволяет снизить материальные и временные затраты при испытаниях машин и использовать устройство для безразборной технической диагностики.

Формула изобретения

Устройство для многоканального токосъема с вращающихся валов машин, содержащее соединительную муфту, токосъемник со статором и ротором, соединенным с соеО

At

фиг.Ј

динительной муфтой,и подводящие электрические линии, отличающееся тем, что, с целью обеспечения выборочного включения каналов, оно снабжено первым

поворотным диском с установленным на нем электромагнитом, жестко соединенным со статором токосъемника, а также фиксатором и указателем положения поворотного диска,герконами, отметчиком оборотов

муфты и блоком управления, подключенным к электромагниту, а соединительная муфта выполнена в виде второго диска и жестко соединенной с ним втулки, на которой размещен поворотный диск, причем герконы

размещены на втором диске со стороны поворотного диска по окружности радиуса, равного радиусу размещения электромагнита, и включены в разрывы подводящих электрических линий, при этом отметчик

оборотов муфты подключен к блоку управления.

V