Токосъемник Советский патент 1992 года по МПК H01R39/28 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для передачи электрических сигналов или электрической энергии от элементов, установленных на вращающихся частях машин, неподвижным элементом.

Известно токосъемное устройство по авторскому свидетельству СССР № 1224882, содержащее подшипники качения, наружные обоймы которых выставлены на токопроводящие кольцах, вмонтированных в вал, выполненный также из изолирующего материала,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является токосъемник по авторскому свидетельству СССР № 1072163, содержащий установленные на валутокосъемные шарикоподшипники, наружные и внутренние обоймы которых связаны соответственно с токоотводящими итокоподводящими проводами и каждый из шарикоподшипников наружной обоймой установлен в изоляционной оправке, а в внутренней - в токоподводящие втулки, соединенные между собой изоляционными муфтами. Наличие шпинделя позволило установить подшипниковые опоры, тем самым разгрузить подшипники токосъемников.

Недостатком указанных устройств является недостаточная надежность контаТга шариков с наружными и внутренними обоймами подшипников ввиду наличия некоторого зазора между шариками и обоймами, вибрации при вращении и других факторов, так или иначе влияющих на работу устройства. Причем потери, как показали проведенные исследования,- могут быть значительными, до 50%.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы токосъемника за счет непрерывности контакта, вне зависимости от вибрации, инерционных сил при полном отсутствии зазоров между подвижными токопроводя- щими элементами.

Ё

О

VI

%

Применение в токосъемнике упорных подшипников, разделенных изолирующими кольцами и сжатых вдоль оси вала, на котором они смонтированы, постоянным усилием деформированной пружины позволяет резко повысить эффективность и надежность токопередачи и свести к минимуму влияние вибраций. Постоянное давление пружины вдоль оси пакет распространяется на каждый его подшипник, причем уси- лие, сжимающее каждый подшипник равно усилию деформации пружины. Изменяя величину деформации пружины, тем самым можно усилить силу давления действующую на шарики подшипников и создавать токо- съемники для самых различных условий экс- плуатации как по вибрации, так и по инерционным нагрузкам,

Для достижения поставленной цели в качестве токосъемных подшипников взяты упорные шарикоподшипники, которые подпружинены друг относительно друга посредством дополнительно введеной пружины, установленной соосно с валом, а полый вал и оправка имеют продольные сквозные пазы, через которые проходят то- коподводящие элементы, выполненные в виде лепестков.

В результате сопоставительного анализа предлагаемого технического решения с прототипом, а также с известными источниками информации установлены его отличия1

-в качестве токосъемных шарикоподшипников использованы упорные шарикоподшипники, которые подпружинены друг относительно друга посредством дополнительно введенной пружины, установленной соосно с валом;

-полый вал и оправка имеют продольные сквозные пазы, через которые проходят токопроводящие элементы, выполненные в виде лепестков.

На фиг, 1 изображен продольный разрез токосъемника; на фиг. 2 - поперечное сечение по отводящему кольцу упорного подшипника; на фиг. 3 - поперечное сечение по подводящему кольцу подшипника.

Устройство содержит полый вал 1, установленный на опорах качения в виде шари- коподшипников 2 и 3, например радиальноупорных, токосъемные упорные шарикоподшипники 4, разделенные изолирующими шайбами 5 и 6 и установленные соосно с пружиной 7 с возможностью перемещения вдоль оси полого вала. Устройство заключено в оправку 8 (корпус), закрытую кожухом 9 и крышками 10 и 11. Лепестки 12 прикреплены к отводящим кольцам подшипников и проходят сквозь паз 13, являясь стопором этих колец от поворота относительно вала. К лепесткам подсоединены проводники 14, идущие на штепсельный разъем 15. Лепестки 16 прикреплены к подводящим кольцам подшипников и проходят сквозь паз 17, являясь стопором от поворота относительно оправки для подводящих колец подшипников. В свою очередь к этим лепесткам прикреплены подводящие проводники 18. Пружина 7 установлена соосно валу между опорными чашками 19 и 20 со шпонками 21 и 22 соответственно, входящими в паз вала. На конце вала установлено стопорное кольцо 23. Все лепестки и шпонки могут свободно перемещаться вдоль соответствующих пазов.

Токосъемник работает следующим образом,

При вращении вала 1 токосъемника, вместе с ними вращаются те кольца подшипников 4, к которым прикреплены лепестки 12, а также чашки 19 и 20 с пружиной 7. Пружина 7 находится при этом в сжатом состоя; ии и постоянно сжимает пакет подшипников 4 вдоль оси вала 1. Шарики в подшипниках постоянно сжаты их кольцами силой деформации пружины и находятся в постоянном контакте с ними. Сила сжатия пружины для каждого конкретного случая может быть различной в зависимости от конкретных условий эксплуатации и требований, предъявляемых к работе токосъемника.

Кольца подшипников с лепестками 12 вращаются вместе с валом (как одно целое), в то время как оправка 8 с лепестками 16 и соответствующими им кольцами подшипников неподвижна.

Количество подшипников 4 устанавливается числом линий токопередачи. Подшипники электрически разъединены между собой шайбами 5 и 6, выполненными из изоляционного материала. Вал 1 и оправка 8 также выполнены из диэлектрика. Отвод тока осуществляется через штепсельный разъем 15, а подводится проводниками 18 или наоборот.

Формула изобретения Токосъемник, содержащий изоляционную оправку, полый вал, установленный в ней на опорах качения, токосъемные шарикоподшипники, содержащие токоподводя- щие итокоотводящие обоймы, соединенные с то ко про водя щи ми элементами, предназначенными для соединения с проводами, и разделенные между собой посредством изолирующих шайб и свободно насаженные на вал, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в качестве токо-, съемных шарикоподшипников взяты упорные шарикоподшипники, которые подпружинены друг относительно друга посредством дополнительно введенной пружины, установленной соосно с валом, а полый вал

и оправка имеют продольные сквозные пазы, через которые проходят токопроводя- щие элементы, выполненные в виде лепестков.

Изобретение относится к области электротехники. Целью изобретения является повышение технологичности. Способ включает установку контактных колец на вал, соединение их с выводами обмотки якоря, выполнение на торцах контактных колец кольцевых проточек, и наклонных шлицов, заправляют листовой изоляционный материал в указанные шлицы и осуществляют намотку цилиндров, закрепляют края цилиндров прокладками. 3 ил.

3

14124 ГЈ /в

фиг. 2

21 2 23

фигЗ