Высоковольтный токосъемник для поворотных устройств Советский патент 1992 года по МПК H01R39/64 

Изобретение относится к электротехнике и касается щеточных токосъемников, предназначенных для экскаваторов.

Известен токосъемник, содержащий коаксиальные контактные кольца, между которыми установлены тела качения в виде сферических подпружиненных роликов, вращающихся в специальном сепараторе. Наружное контактное кольцо с поворотной платформой связано при помощи поводкового механизма. Ток подводится к внутреннему контактному кольцу, а снимается с наружного контактного кольца 1.

В условиях интенсивной вибрации экскаваторов узлы механического соединения роликов, сепаратора и серебряное покрытие контактных колец быстро выходят из строя, что приводит к снижению времени безотказной работы и соответственно срока службы.

Известен высоковольтный токосъемник для поворотных устройств, содержащий контактные кольца, каждое из которых снабжено подшипником качения. Внутреннее кольцо подшипника жестко закреплено на контактном кольце, а на наружном закреплены щеткодержатели со щетками и скобы поводкового механизма 2.

Такой токосъемник обладает высокой безотказной наработкой и большим сроком службы, однако он отличается значительными материалоемкостью и трудоемкостью изготовления. Это вызвано тем, что контактные кольца выполняются из латунных отливок и каждое контактное кольцо имеет свой собственный подшипник, характеризующийся высокой трудоемкостью изготовления.

Целью изобретения является снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления токосъемника.

Указанная цель достигается тем, что в высоковольтном токосъемнике для поворотных устройств, содержащем неподвижные контактные кольца, щеткодержатели со щетками, подшипники и основание, один из подшипников расположен таким образом, что его внутренним кольцом являются основание токосъемника, а на его наружном кольце установлена дополнительная стойка.

VJ

N О

сл

на которой закреплены щеткодержатели, при этом верхний конец стойки соединен с верхним контактным кольцом при помощи другого подшипника. Кроме того, подшипники могут иметь пылезащитное уплотне- ние.

Использование основания в качестве внутреннего кольца подшипника и установка на наружном кольце стойки со щеткодержателями позволяет исключить подшипники из всех контактных колец, что значительно снизит материалоемкость и трудоемкость изготовления. Кроме того, появляется возможность сами контактные кольца выполнить с меньшей массой (нет необходимости крепить подшипники), например, из медной шины, что также значительно снизит материалоемкость и особенно трудоемкость изготовления (отсутствует токарная обработка) в случае B,L полпенни токосъемника с пятью контактнь и кольцами. Практически изготавливается тс. ько один подшипник в основании токось; иника. В качестве второго подшипника пользуется серийно выпускаемый подшипник с меньшими габаритами.

Закрепление щеткодержателей со щетками на стойке позволяет получить надежный подвиж ный контакт с каждым контактным кольцом независимо от перемещений подвижной платформы экскаватора относительно его цапфы, на которой закрепляется основание токосъемника. Все перемещения компенсируются поводковым механизмом.

Количество стоек зависит от величины номинального тока. Чем больше ток, тем большее количество стоек необходимо устанавливать, при этом их расположение на наружном кольце должно быть равномерным.

Соединение верхнего кольца с верхним концом стойки с помощью подшипника позволяет исключить консольность стойки и тем самым гарантировать одинаковое контактное нажатие щеток на все контактные кольца и исключить колебания стойки при вибрации экскаватора. Кроме того, подвижное закрепление верха стойки позволяет ис- ключить подпрыгивание наружного кольца подшипника основания, что делает конструкцию токосъемника надежной в ра- боте.

Пылезащитное уплотнение исключает попадание пыли в подшипники и может быть выполнено, например, в виде кольца из войлока, закрывающего верхнюю и нижнюю щели подшипника.

На фиг.1 изображен токосъемник, общий вид, с частичным поперечным разрезом; на фиг.2 - то же, вид сверху,

Высоковольтный токосъемник содержит основание 1 с внутренним кольцом 2 подшипника 3. На основании 1 при помощи бобышек 4 установлено пять контактных колец (земля 5, контроль земли 6 и нижнее, среднее и верхнее фазные кольца 7), которые посредством ушек 8 и изоляторов 9 и 10 скреплены между собой. На верхнем фазном кольце 7 установлен подшипник 11 при помощи круглой пластины 12, закрепленной на ушках кольца гайкой 13.

На наружном кольце 14 подшипника 3 на бобышке 15 установлена изоляционная стойка 16, состоящая из изоляторов 17 и 18. На стойке 16 между изоляторами закреплены два щеткодержателя 19 со щетками 20, имеющими выводные контакты 21. Одна стойка рассчитана на номинальный ток 400 А, если необходимо пропустить ток 800 А, то необходимо установить диаметрально противоположно еще одну стойку 16. Верхний конец стойки 16 соединен с подшипником 11 швеллером 22, положение которого на стойке 16 регулируется гайками 23.

Сверху и снизу подшипника 3 установлено пылезащитное уплотнение 24, выполненное в виде колец из войлока, прижимаемых металлическими кольцами.

На каждом контактном кольце имеется контакт 25 для подсоединения питающего кабеля.

Вращение стойки 16 со щеткодержателями 19 вокруг контактных колец 5-7 осуществляется при .помощи поводкового механизма (не показан), скоба 26 которого крепится к наружному кольцу 14 подшипника 3.

В исходном положении основание 1 закреплено на цапфе (не показана) экскаватора. Ток от подводящего контакта 25 каждого кольца проходит по нему, щеткам 20 и выводному контакту 21. При вращении поворотной платформы экскаватора вращающийся момент через скобу 26 поводкового механизма передается стойке 16, щетки 20 которой скользят по контактным кольцам 5, 6 и 7, чем достигается передача электрического тока от неподвижных к подвижным частям экскаватора.

Радиальные и вертикальные перемещения поворотной платформы компенсируются поводковым механизмом.

Лабораторные испытания токосъемника ТКВ-10/400 для шагающих экскаваторов показали высокую надежность работы, что подтверждается безотказной наработкой, равной 3,0 х оборотов.

Формула изобретения

1. Высоковольтный токосъемник для поворотных устройств, содержащий неподвижные контактные кольца, щеткодержатели со щетками, подшипники и основание, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости и трудоемкости изготовления, внутреннее кольцо одного из подшипников служит основанием токосъемника, а на наружном кольце подшипника установлена дополнительно введенная стойка, на которой закреплены щеткодержатели со щетками, причем верхний конец стойки соединен с верхним контактным кольцом посредством подшипника.

2. Токосъемник погт.1,отличэющий- с я тем, что подшипники имеют пылезащитное уплотнение.

Использование: щеточный токосъемник для экскаваторов. Сущность изобретения: на наружном кольце подшипника установлена стойка, на которой закреплены щеткодержатели со щетками. На основании установлены контактные кольца. На верхнем кольце установлен подшипник. 1 з.п. ф- лы, 2 ил. Ё

Фиг. /

Фиг. г