Токосъемное устройство многопроводных цепей Советский патент 1993 года по МПК H01R39/28 

Ё

Использование: пульты управления с вращающимися узлами. Сущность изобретения: токосьемное устройство многопроводных цепей, содержащее полый вал, подвижный и неподвижный дисковые траверсы, цилиндрические коллекторы и щеткодержатели, предназначенные для электрической связи источника энергии или пульта управления с вращающимися узлами различных механизмов. Осуществляют электроподогрев цилиндрических коллекторов, теплоизоляцию от окружа,ющЬй среды и достигается малогабаритность при относительно большом количестве энергопередающих цепей.3 ил.

Изобретение относится к энергопередающим устройствам для электрической связи источника энергии или пульта управления с вращающимися узлами металлообрабатывающих станков, робототехнических механизмов, летательных и космических аппаратов,

Цель изобретения - снижение габаритов токосьемного устройства многопровод- ных цепей с сохранением высокой надежности в условиях низких температур.

В отличии от аналоговых токосъемных устройств и выбранного прототипа в заявленном техническом решении использованы дисковые траверсы, полые коллектора и щеткодержатели цилиндрической формы с осевыми отверстиями в их дисковой части

для укладки монтажной проводки и установки нагревательных элементов.

На фиг. 1 показан общий вид токосъем- ного устройства многопроводных цепей; на фиг. 2 - его частичный разрез; на фиг. 3 - узел с электронагревательным элементом., коллектора.

Устройство содержит дисковые траверсы 1, 2, из которых одна жестко установлена на полый вал 3, а другая сопряжена с валом через подшипник, Например качения 4. В кольцевые проточки траверсы 1 с торцевой стороны консольно закреплены полые корпуса цилиндрических коллекторов 5, 6, а в кольцевые проточки траверсы 2 - полые корпуса цилиндрических щеткодержателей 7,8. При этом для обеспечения термоморозостойкости, высоких механических и диэлекС

Ј

кэ со

трических свойств корпуса полых коллекторов и щеткодержателей выполнены например из стеклотекстолита,

С наружной и внутренней сферических сторон коллектора 5 установлены токопро- водящие кольца из красной меди 9, 10, а с наружной стороны коллектора 6 - кольца 11.

Щеточные аппараты 12,13 установлены с наружных сферических сторон щеткодержателей в углублениях их корпусов, а щеточные .аппараты 14, 15 - с внутренних их сторон также в углублениях.

Для подвода электроэнергии к токопро- водящим кольцам и щеточным аппаратам в дисковых частях полых корпусов коллекторов 5, 6 и щеткодержателей 7, 8 выполнены осевые отверстия, например, 16, 17, 18, 19, в которых уложен гибкий монтажный провод. Несквозные осевые отверстия 20, которые на фиг, 1 условно обозначены в виде осевых линий., предназначены для установки в них электронагревательных элементов.

Связь с источником электроэнергии, например, с солнечной батареей космического аппарата или пульта управления с вращающимися энергопотребителями, предусмотрена посредством монтажной электропроводки 21, уложенной через радиальные отверстия 22. Для изоляции токо- съемного устройства от внешней среды предусмотрен кожух 23 и защитная оболочка 24 с теплоизоляционной прослойкой 25. При этом защитная: оболочка 24 дополнительно с наружной стороны покрыта солн- цеотражающей оболочкой,

На фиг. 2 частично изображен разрез устройства с щеточным аппаратом, расположенным, как уже отмечалось, в углублении корпуса щеткодержателя 7. Щеточный аппарат (см. фиг. 2) состоит из токопроводя- щего гнезда 26, щетки 27 и пластинчатой пружины 28. С нерабочей стороны щеточный аппарат изолирован диэлектрической оболочкой 29.

На фиг. 3 показан электронагревательный элемент, который установлен в несквозное отверстие 20 коллектора 5 и состоит: из керамического корпуса 30, спирали 31, выводных клемм 32 и штуцера 33, жестко сопряженного с корпусом 30, Количество и потребляемая мощность электронагревательных элементов подбирается из расчета поддержания плюсовой температуры (не более 50°С) токосъемных колец коллекторов. При этом система автоматической регулировки температуры на чертежах устройства не показана.

В качестве дополнительного пояснения следует принять во внимание, что расположение щеточных аппаратов на щеткодержателях предусматривается с равномерным шагом сдвига относительно осей их симметрии и с целью исключения поломки щеток при сборке токосьемного устройства, кромки свободны торцов корпусов цилиндрических коллекторов закруглены по радиусу.

Токосъемное устройство многопроводных цепей функционирует следующим образом. При вращении полого вала 3 совместно

с траверсой 1 и коллекторами 5, б обеспечивается непрерывная электрическая связь между источником электроэнергии или пультом управления с,вращающимися энергопотребителями, которые на чертежах не

5 показаны. При этом предусмотрена передача электроэнергии через монтажную электропроводку, щеточные аппараты и токопроводящие кольца.

Поддержание стабильной плюсовой

0 температуры цилиндрических коллекторов

а предусматривается с целью исключения

прослабления или коробления токопроводящих колец. Для этого, как уже отмечалось,

цилиндрические коллекторы оборудованы

5 электронагревательными элементами и в целом токосъемное устройство изолировано от окружающей среды защитным кожухом и оболочкой с теплоизоляционной прослойки.

0 Для исключения возможного контактирования элементов щеточных аппаратов с нерабочих их сторон с токопроводящими кольцами предусматривается их изоляция диэлектрической оболочкой 29 (см. фиг. 2).

5 Таким образом, высокая надежность устройства достигается за счет электроподогрева коллекторов, теплоизоляции от внешней среды, диэлектрической изоляции щеточных аппаратов и за счет выполнения

0 полых корпусов коллекторов и щеткодержателей цилиндрической формы, так как наибольшая вжесткость консольнозакрепленных элементов возможна только при их цилиндрической фор5 ме.

Эффективность заявленного токосъемного устройства также достигается за счет

его малогабаритное™ при относительно

большом количестве энергопередающих це0 пей.

Формула изобрете.ния 1. Токосъемное устройство многопроводных цепей, содержащее вал, цилиндрические коллекторы с токопроводящими 5 кольцами, щеткодержатели, установленные на траверсах, щеточные аппараты с пластинчатыми пружинами и монтажными проводами, отличающееся тем, что, с целью . снижения габаритов с сохранением высо- крй надежности в условиях низких температур, на вал, выполненный полым, одна жестко, а другая через подшипник установлены траверсы, выполненные, дисковыми, с промежутком, не превышающим величину, рав- ную радиусу траверсы, и в торцевые проточки одной траверсы с жесткой посадкой консольно установленные полые корпуса Коллекторов, а в торцевые проточки другой траверсы также консольно установлены полые корпуса щеткодержателей ци- линдрической формы, причем токопроводящие кольца установлены с наружной и внутренней сферических поверхностей коллекторов, щеткодержатели размещены в кольцевых промежутках меж- ду коллекторами между наружным коллектором и дополнительно введенным кожухом, щеточные аппараты смонтированы в углублениях корпусов щеткодержате.23. a &

. . н 12

лей с наружной и внутренней их сферических поверхностей.

Фиг.4