Устройство для передачи электрической энергии между поворотным и неподвижным объектами Советский патент 1978 года по МПК H01R39/64 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МЕЖДУ ПОВОРОТНЫМ И НЕПОДВИЖНЫМ ОБЪЕКТАМИ

Эти особенности выполнения механизмов прижатия дисков не обесиечивают работу все14) устройства в целом, так как использование фрикционных сил для фиксации дисков допускает взаимное проскальзывание смежных пар дисков, а закрутка пружинных лент механизма возврата дисков увеличивает возможность такого проскальзывания. При этом электрическое сопротивление между скользящими контактами нестабильно, что делает затруднительным использование таких устройств в измерительной технике, особенно при передаче слаботочных электрических сигналов, например, от тензодатчнков или термопар.

Целью изобретения является повышение надежностп работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что механизм для фиксации дисков вынолнен в виде иодпружиненного фиксатора установленного на подвижном диске, нодиружиненного ограничителя, расположенного в отверстии смежного диска на том же радиусе, и упора, установленного на корпусе, причем механизм для периодического поджатия дисков выполнен в виде жестко связанного с подвижным диском торцового кулачка и толкателя, например шарика, раз.мещопного в гнезде поводка, свободно чтановлспного на валу и кине.матически связанного с кулачком зубчатой передачей с передаточным OTHomeiHieM, отличным от единицы, а механизм возврата дисков, свободно установленных на валу, в исходное положение выполнен в виде зубчатой передачи, связываюнхей эти диски с передаточным отношением, равным минус единице.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 -- ограничитель и унор.

Ba.i 1 жестко соединен с поворотным объектом 2. На валу 2 установлены диски 3-6. На диске 3 размещены подпружиненные контакт1,| 7, а на диске 4 - контакты 8. Каждый контакт 7 электрически заиараллелен с одним из контактов 8 и проводами соединен с поворотным объектом 2. Диски 5 и 6 снабжены контактными кольцами 9 и 10. Каждое контактное кольцо 9 электрически занараллелено с одним из контактных колец 10 н электрически соединено с подвижным объектом 11 проводниками, намотанными на ступицы дисков 5 и 6 на несколько оборотов. Диски 3 и 4 установ;1ень на валу с возможностью осевого перемещения. С диском 3 скреплен торцовый кулачок 12, а с диском 4 - торцовой кулачок 13. Профиль кулачка 12 взаимодействует с толкателем 14, а профиль кулачка 13 - с толкателем 15. Толкатели J4 и 15 выполпены в виде шариков и установлены в гнезде поводков 16 и 17. Кулачок 12 носредством зубчатого колеса 18 н зубчатых веннов на кулачке 12 и поводке 16 кинематически связан с поводком передачей, обеспечивающей вращение кулачка 12 и поводка 16 в одну и ту же сторону, но с разными угловыми скоростями. Аналогичным образом кулачок 13 кинема-тически связан с поводком 17.

Кулачки 12, 13 и толкатели 14, 15 установлены таким образом, что толкатель 14 относительно профиля кулачка 12 находится всегда в протпвофазе по отношению к расположению толкателя 15 относительно профиля кулачка 13, т. е. сдвинуты ю фазе на угол 180°.

Диски 5 и 6 установлены свободно на валу 1 и носредством зубчатых колес 19-21 и зубчатых венцов на дисках 5 и 6, кинематически связаны между собой передачей с передаточ) ным отношением, равным мииус единице. На 3 установлен подпружинепный фиксатор 22, на диске 4 - фиксатор 23, а на дисках 5 и 6 укреплены подпружиненные с двух сторон ограничнтели 24 и 25, каждый из которых снабжен хвостовиком, входящим в гнездо,

выполненное в дисках 5 и 6. Ограничители 24 и 25 установлены с возможностью ноступательпого и вращательного перемещения. На корпусе 26 укреплепы упоры 27 и 28, взаимодействующие с ограничителями 24, 25 и преият0 ствующие повороту дисков 3 и 4 в сторону вращенпя объекта 2. Между дисками 3 и 5 установлена пружина 29, уиирающаяся одним концом в торец кулачка 12, а другим - в буртик вала 1. Между дисками 4 и 6 аиалогичным образом установлена нружин-а 30.

-Устройство работает следующим образом.

Вместе с новоротным объектом 2 вращается вал 1 и кулачки 12 и 13. В ту же сторону вращаются поводки 16 и 17. Так как угловая скорость враиления кулачков 12 н 13 отличается

Q от угловой скорости поводков 16 и 17, то толкатели 14 и 15 периодически и поочередно набегают на профили кулачков 12 и 13 и сбегают с них. Так, например, при враплении вала 1 толкатель 14 набегает на профиль кулачка 12 и иеремещает диск 3 в сторону диска 5, преодолевая усилие отжимной пружины 29. При этом контакты 7 соприкасаются с контактными кольцами 9 и скользят по ним, а фиксатор 22 скользит но новерхности диска. Пес.мотря на то, что на диск 5 действует при это.м сила трения, он не вращается, так как от поворота его удерживает ограничитель 24, взаимодействующий с упором 27. Фиксатор 22, двигаясь по поверхности диска 5, набегает на гнездо, имеющееся на диске 5, нажимает на хвостовик oipaничителя 24, находящегося в гнезде, выводит

5 ограничитель 24 до зацепления с упором 27 и вращает диск 5 совместно с диско.м 3. Совместное вращение дисков 3 и 5 продолжается до тех пор, пока толкатель 14 не сойдет с профиля кулачка 12, а пружина 29 не отведет диск 3 от диска 5, нанример через четыре-шесть оборотов поворотного объекта 2. При совместном вращении дисков 3 и 5 электрическая связь новоротного объекта 2 с гюдвижным объектом 1 1 происходит благодаря замыканию контактов 7 на соответствующие контактные кольца 9.

5 Такая электрическая связь имеет иеподвижные друг относительно др га контакты в каждой контактной паре, что обеспечивает постоянство электрического сопротивлення контактного соединения. Одновременно с набеганием толкате,:я 14 на нрофиль кулачка 12 толкатель 14

сбегает с профиля кулачка 13, а пружииа 30

отводит диск 4 от диска 6, размыкая тем самым электрические линии СЕЗЯЗИ, соединяющие поворотный объект 2 с подвижным объектом 11. При этом фиксатор 23 выводится из гнезда диска 6, хвостовик ограничителя 25 под действием пружины вводится в это гнездо, а ограничитель 25 входит в зацепление с упором 28.

Так как диски 5 и 6 кинематически связаны между собой зубчатыми колесами 19-21, я ограничитель 25 не препятствует вращению диска 6 в сторону, противоположную вращению объекта поворотного 2, то вращение диска 5 вызывает врап1ение диска 6 в противоположную диску 5 сторону. Вращение диска 6 продолжается до тех пор, пока вращается диск 5.

При дальнейщем вращении поворотного объекта 2 происходит одновременно набегание толкателя 14 на профиль кулачка 13 и сбегание толкателя 14 с профиля кулачка 12. При этом пружппа 29 отводит диск 5, а кулачок 13 перемеп1ает диск 4 в сторону диска 6, преодолевая усилие отжимной нружпны 30.

Фиксатор 23, двигаясь на поверхности диска 6, попадает в его гнездо, выводит ограничитель 25 нз зацепления с упором 28 и вращает диск 6 вместе с диском 4. При этом электрическая связь объекта 2 с подвижным объектом 11 обеспечивается уже замыканием контактов 8 на соответствующне контактные кольца 10, а электрическая связь, обеспечиваемая ранее контактами 7 и кольцами 9, раз.мыкается. Врапаеиие диска 6 вызывает вращение диска 5 в противоположную диску 6 сторону, продолжающееся до тех пор пока вращается диск 6. Затем цикл работы устройства повторяется.

Такое устройство обеспечивает надежное неподвижное соединение контактов поворотного и неподвижного объектов со стабильной величиной контактного сонротпвления, что особенно важно при передаче слаботочных электрических сигналов, например, от тензодатчиков или термопар.

Формула изобретения

Устройство для передачп электрической эне гни между поворотным и неподвижным объектами, содержащее корпус, установленный в нем с возможностью вал, по крайней мере, две пары контактных дисков, причем в каждой паре дисков один подвижный диск установлен на валу с воз.можностью осевого перемещения и связан проводами с поворотным объектом, а другой смежный с ним диск свободно установлен на валу и связан ироводамн с неподвижным объектом, механизм для фиксации дисков, механизмы для периодического прижатия дисков и механизм для возврата дисков,

5 свободно установленных на валу, в исходное положение, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы устройства, механизм для фиксации дисков вьщолпен в виде подпружиненного фиксатора, установленного на подвижном диске, подпружиненного огранп0 чителя, расположенного в отверстии смежноIo диска на том же радиусе, и упора, установленного на корпусе, причем механизм для периодического иоджатия дисков выполнен в виде жестко связанного е подвижным диском торцового кулачка и толкателяу нанример шарика, размещенного в гнезде поводка, свпбодио установленного на валу и кинематически связанного с кулачком зубчатой передачей с передаточным отнощеппем, отличным от единицы, а механизм возврата дисков, свободно устапов0 ленных на валу, в исходное положение выполнен в виде зубчатой передачи, связывающей эти диски е передаточным отношением, равным минус единице.

Источники информации, принятые во внимание при экспертпзе:

51. Авторское свидетельство12ССР ЛЬ 375725.

кл. Н 01 R 39/64, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР ЛЬ 4307/. кл. Н 01 R 39/64, 1935 г.