Устройство энергоснабжения вращающегося объекта Советский патент 1992 года по МПК H02G11/00 H02G3/08 

фс/г 1

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в антенных устройствах, электротехнических, в устройствах с использованием гибких световодов, пневмо-гидравлических трактов и т.д. для передачи энергии с неподвижного объекта на вращающийся,

Известны для знергоснабжения вращающегося объекта контактные колонки с использованием скользящих контактов или контактов с жидкими проводниками. Эти устройства имеют слабую помехозащищенность, достаточно сложны конструктивно и в эксплуатации и, кроме того, позволяют передавать лишь электрические сигналы, но не световые и не пневмо- гидравлические.

Известны также устройства для бесконтактной передачи электроэнергии от неподвижного объекта к вращающемуся в ограниченных пределах посредством гибкого кабеля.

Известен механизм вращения антенны, обеспечивающий энергоснабжение неограниченно вращающегося объекта (прототип), содержащий корпус, установленный с возможностью вращения на неподвижном основании, первое коническое зубчатое колесо, закрепленное на основании,второе коническое зубчатое колесо, установленное в корпусе с возможностью вращения, взаимодействующее с первым и неподвижно соединенное с антенной, и гибкий токоподвод (кабель), размещенный внутри корпуса.

К недостаткам этого устройства следует отнести то, что для того, чтобы кабель не скручивался, объекту вынужденно придано двойное вращение: вращение вокруг оси азимута (совместно с корпусом) и вращение вокруг оси, перпендикулярной оси азимута. Это второе вращение ограничивает эксплуатационные возможности устройства, допуская использование только осесиммет- ричных антенн.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения энергоснабжения объектов, имеющих неограниченное вращение относительно одной оси,

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее корпус, установленный на неподвижном основании с возможностью вращения, планетарную зубчатую передачу, включающую первое зубчатое колесо, закрепленное на основании, второе зубчатое колесо, закрепленное на валу вращающегося объекта, и гибкий энергоноситель, одним концом закрепленный на неподвижном основании, а другим - на вращающемся объекте, уложенный с образованием изгиба, размещенный частью длины в полости корпуса и пропущенный через отверстие последнего, снабжено блоком двух зубчатых колес, закрепленных на общем валу, взаимодействующих с первым и вторым зубчатыми колесами, последние размещены по оси вращения объекта, при этом вал блока установлен с возможностью вращения в корпусе, а расположенная за пределами корпуса часть энергоносителя уложена с образованием незамкнутой петли, размещенной вне поверхности ометания вращающегося объекта, причем направления подвода кабеля к

вращающемуся объекту и основанию совпадают.

На фиг. 1 представлен схематический чертеж предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема движения кабеля.

Устройство содержит неподвижное основание 1, на котором установлен с возможностью вращения корпус 2. В корпусе 2 с возможностью вращения установлен вращающийся объект 3 в виде двух плоских

антенн 4, связанных балкой 5, установленной жестко на оси 6 с зубчатым фланцем 7. Гибкий энергоноситель 8 одним концом жестко закреплен на неподвижном основании 1, а другим - на вращающемся объекте 3,

при этом часть длины энергоносителя размещена внутри корпуса 2 с образованием изгиба. Энергоноситель пропущен через отверстие 9 в корпусе 2, Другой частью длины энергоноситель расположен вне корпуса 2,

уложен с образованием незамкнутой петли в поддерживающей опоре 10, жестко скрепленной с корпусом 2. В опоре 10 энергоноситель уложен с возможностью свободного вращения вокруг своей продольной оси.

Корпус 2 и вращающийся объект 3 связаны кинематически (с передаточным числом от второго к первому, равным двум), планетарной зубчатой передачей, состоящей из зубчатой нарезки 11, выполненной на неподвижном основании 1, блока зубчатых колес 12 и 13, ось 14 которого установлена с возможностью вращения в кронштейне 15, закрепленом на корпусе 2. Энергоноситель 8 в опоре 10 находится вне поверхности омета0 ния вращающегося объекта 3, при этом направления подвода кабеля к вращающемуся объекту и неподвижному основанию совпадают.

5 Работает устройство следующим образом.

При вращении объекта, благодаря наличию кинематической связи между ним и корпусом 2, последний также приводится во вращение с вдвое меньшей угловой скоростью. Энергоноситель, заключенный в опору 10, также перемещается в пространстве синхронно с корпусом 2. Такое перемещение петли энергоносителя приводит к отсутствию его скручивания при любом числе оборотов объекта. Это объясняется следующим образом. Пусть имеем отрезок энергоносителя, установленный в водиле с возможностью вращения вокруг собственной продольной оси. Придадим концу А уг- ловую скорость со . Тогда конец Б будет вращаться с той же скоростью, но в противоположном направлении (а) без скручивания относительно продольной оси. Придадим всей системе (водилу с энерго- носителем) угловую скорость ( -чу) вокруг оси О-О. Тогда конец А энергоносителя станет неподвижным (т.е. его станет возмож- ным закрепить на неподвижном основании), водило будет вращаться со ско- ростью (), а конец Б - со скоростью (-2а)). Таким образом, вращающийся неограниченно объект может быть соединен гибким энергоносителем с неподвижным основанием, при этом скрутка кабеля отсутствует.

Использование предлагаемого устройства позволяет упростить и удешевить устройства кругового обзора, а также делает возможным передачу жидкостей и газов с неподвижного объекта на неограниченно вращающийся без сальниковых и других уп- лотнительных устройств.

Формула изобретения

Устройство энергоснабжения вращающегося объекта, содержащее корпус, установленный на неподвижном основании с возможностью вращения, планетарную зубчатую передачу, включающую первое зубчатое колесо, закрепленное на основании, второе зубчатое колесо, закрепленное на валу вращающегося объекта, и гибкий энергоноситель, одним концом закрепленный на неподвижном основании, а другим - на вращающемся объекте, уложенный с образованием изгиба, размещенный частью длины в полости корпуса и пропущенный через отверстие последнего, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения энергоснабжения объектов, имеющих неограниченное вращение относительно одной оси, оно снабжено блоком двух зубчатых колес, закрепленных на общем валу, взаимодействующих с первым и вторым зубчатыми колесами, последние размещены по оси вращения объекта, при этом вал блока установлен с возможностью вращения в корпусе, а расположенная за пределами корпуса часть энергоносителя уложена с образованием незамкнутой петли, размещенной вне поверхности ометания вращающегося объекта, причем направления подвода кабеля к вращающемуся объекту и основанию совпадают.

Сущность изобретения: при вращении объекта, благодаря наличию кинематической связи между ним и корпусом 2, последний также приводится во вращение с вдвое меньшей скоростью. Энергоноситель, заключенный в опору, также перемещается в пространстве синхронно с корпусом 2. Такое перемещение петли энергоносителя приводит к отсутствию его скручивания при любом числе оборотов объекта. 2 ил.

Ъе.2