Струйное жидкометаллическое токосъемное устройство Советский патент 1976 года по МПК H01R39/30 

Из компрессора газ подается в полости устройства через трубопроводы 16 и 17.

Работает устройство в импульсном режиме следующим образом.

Насос 12 при этом должен быть импульсного действия. Участок коптура от управляемого вентиля 9 до обратного клапана 13 заполнен жидким металлом; вентиль 9 закрыт. Электрод 1 приводится во вращение. Включается компрессор 15, обеспечивающий циркуляцию газа по замкнутому тракту. Из компрессора 15 по трубопроводам 16 и 17 газ поступает в полости токосъемного устройства и далее проходит через приемную камеру 5 неподвижного электрода 4, сепаратор 7, с|)ильтр-ловушку 14 и вновь попадает в насос 12. После включения компрессора приводится в рабочее состояние гидравлический затвор 8. Принцип действия затвора 8 может осно1вываться на использовании центробежных сил. В этом случае надо включить двигатель гидрозатвора 8. Затем открывается вентиль 9 и жидкий металл выдавливается из резервуара 10 в гидравлический затвор 8. Затвор 8 не пропускает газ в жидкометаллический контур, но пропускает жидкий металл, поступающий в него из сепаратора 7. В таком состоянии устройство готово для работы в импульсном режиме.

Насос 12 создает импульс давления, под действием которого обратный клапан 13 открывается и пропускает жидкий металл в сопла 6. Струи л идкого металла из сопел 6 замыкают на короткое время неподвижный электрод 4 с вращающимся электродом 1. Когда давление в насосе 12 понижается, клапан 13 закрывается. Оставшийся в трубопроводе и соплах жидкий металл не вытекает, так как удерживается внешним давлением газа. Следующее за импульсом давления понижение давления в насосе 12 открывает обратный клап-ан И, и жидкий металл засасывается в насос из резервуара 10. А жидкий металл, попавший в желоб 2 вращающегося электрода 1, выбрасывается в виде капель через отверстия 3 в приемную камеру 5 неподвижного электрода 4. Электрического замыкания между электродами при этом не происходит. От приемной камеры 5 до сеиаратора 7 жидкий металл увлекается проходящим здесь газом. В сепараторе 7 жидкий металл отделяется от газа и поступает в гидравлический затвор 8, а из него в резервуар 10. Работа сепаратора 7, так же как и работа гидравлического затвора 8- может основываться на использовании центробежных сил. Поэтому здесь может быть применен сепаратор циклонного типа. Принудительная транспортировка жидкого металла из приемной камеры 5 в сепаратор 7 (с помощью газа), центробежное отделение жидкого металла от газа в сепараторе 7, центробежное удержание жидкого металла в гидравлическом затворе 8 обеспечивает независимость работы устройства от величины и направления силы тяжести. А применение резервуара 10 с переменным объемом обеспечивает работу

устройства в импульсном режиме (в стационарных устройствах функции резервуара с переменным объемом выполняет резервуар с газом над свободной поверхностью жидкого металла). В момент, когда порция жидкого

металла всасывается в насос 12, объем резервуара 10 уменьшается, поэтому давление в нем практически не меняется, что необходимо для нормальной работы гидравлического затвора 8. Прекращение работы устройства происходит следующим образом.

В резервуар 10 всасывается жидкий металл из затвора 8, закрывается вентиль 9, выключается компрессор 15, электрод 1 останавливается. Устройство позволяет замыкать подвижный контакт с частотой, определяемой программой работы импульсного насоса 12.

Формула изобретения

Струйное жидкометаллическое токосъемное устройство, содержащее вращающийся электрод с внутренним желобом и отверстиями, выходящими на периферию электрода, неподвижный электрод с приемной камерой для жидкого металла и сопла для подачи струй металлов в желоб вращающегося электрода, и жидкометаллический контур с насосом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимости работы от величины и направления силы тяжести, жидкометаллический контур на участке между приемной камерой неподвижного электрода и входом в насос дополнительно содержит последовательно включенные сепаратор, гидравлический затвор и резервуар с переменным объемом, а участок жидкометаллического контура от приемной камеры до сепаратора объединен с дополнительным газовым трактом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 420025, кл. Н 01R 39/30, 1974. 2. Патент Великобритании N 1326731 по кл. Н 2А, 1969.