Импульсное жидкометаллическое токосъемное устройство Советский патент 1979 года по МПК H01R39/30 

Изобретение относится к электротехнике, а частности, к токосъемным устройствам, предназначенным в основном для использования в униполярных электрических генераторах с вертикальной осью вращения ротора, работающих в ударно.м режиме.

Известно токосъемное жидкометаллиv:ecKoe устройство, выполненное в виде вра цдающегося электрода и неиодвижного Э7.ектрода с кольцевой полостью, заполненной частично жидким металлом, в которой установлен перемен;ающнйся желоб с отверстиями 1.

Однако указанное устройство обладает ийдостаточио высокими коммутационными характеристиками и неработоспособно при отклонени ; от вертикали.

11звестно также импульсное жидкометг :.:.р:сское тскосъемное устройство, коTjpcc содержит вращающийся электрод и неподвижный электрод, выполненный с кольцевой полостью, частично заполненной жидким металлом, в которую помещена подвижная деталь, выполненная в виде кольцевого угольника. Однако и это устройство обладает недостаточно высокими коммутационными характеристиками и неработоспособно при отклонениях стройствй от вертикали 2.

В данном ;стройстБС с целью устрашения указанных )-;едостатхов. в основани кольцевой детали выпол15ень1 прорезя. спрофилироваиные со стороны :н)1дкого метал3 с обратксй стороны -

ла в форме соп,; :5 неподвижный электрод

в Бнде желоба. vvno; i, prcno O eHHbiNi назыполней с вы, ii jjc,:ocy) со стороны ее

против кольце : :ох. при этом кольцевая

БП}тренних разделена на отдельполость может

1ые части перегородками.

На фиг. 1 лредставлеко предлагаемое -стройство, п;зрез с -.-ссвоч п.оскостью; на фиг. 2 - разрез А-Л нй фкг. 1.

Данное .:;1ст;-н; содержит врйщающийся электрод / с Ееэтткалькой осью зращення i ;еподн} жный электрод 2 с кольцевой полостью 3. распелэженной ниже подвижного элиiOpvj.. Кольдевзя полость, разделена радп.зль:-:ымм перегородками 4 на части и дпзметр приблнзительно pasiJi--;) ::;к;метоу враща.ющегосх ;л;я ч,;сть кольцевой поэлектрода /. Кг:

СНДК1:Й МвТЗЛЛ 5, оЗЛИТЫЙ лости содержит

5

3};я. Пп11 наклонах устдо некоторого -; ройства (в не;чот;;лых пределах) перегор;ики не дают перел зваться жидкости че;сз край цолгст1. В каждой лолости находится желоб : 3 кольцевого хтчхпьпинпка. имеюн:-го кеп7к:-:льные п оpesfi 7, в которые входят перегородкк -. Возможна и такая конструкикя устройстзй, когда в каждой части кольцевой полост:имеется отдельный желоб. В средней желоба вь полнснь- прорези, (-ижиие часта стенок которьЕх спрофилированы в форме cori;:a 8, а верхние - в виде ;асходя1Ц1:хся наружу плоскостей 9. 6 перекрывает всю ширину кольцевой полости и может иеремещаться в ней вверх и вниз;. К желобу присоединены стержни 10, которые иомеи1еиь( в пазы с направляющими поверхностями //. Стержни передают yciMiie желобу от управляющего механизма {не показан), который перемещает желоб Е;НИЗ и вверх. В верхней части полОСти имеются выступы 12, препятствующие образованию струй жидкости вдоль его стенок. Герметичность полости обеспечивается эластичными иерегородками 13 и илотнительным ко.льцом 14.

Работает устройство следующим образом. Управляю,щий механизм передает усилие стержиям 10. При этом стеожни вместе с желобом 6 резко иеремещаются иа дно ио.юсти 3 и вь(брасызают из нее жидкий металл 5. Металл из полости В1 1летает з виде струи тлавнь;м o6pa30rvi через сопло и, а часть его, которая устремляется в зазомежду стенками полости 3 и желобом, ударяется о выступь: 12. Таким образом г.ыстуиы 12 препятствуют обр;с зоваиию вдоль cTeiiOK углубления струй, которые могли иы ух дщить работу устройства, замыкая электроды в нежелательном месте. Струя из соила 8 ударяется о вращающийся электрод /. В этот момент происходит замыкание электродов / и 2. Когда весь металл будет вытеснен из полости, струя оторвется от электрода 2 и разомкнет электрическую ;епь. Струя иоеле удаса о вращаюии йся электрод 2 отбрасывается инерино: иыми и центробежныгпи силами в желоб is на периферийную стенку полости. Уираг: . механизм иоднпмает желоб в верхнее положен, а жидкий металл стекает над действием силы тя/кести на дно иолости через сопловое отверстие 8 и по стенкам иолости. Д.ля более быстрого возвращения жидкости в полость поверхность желоба б имеет наклои в сторону соила S.

Данное устройство имеет .;; чщие коммутационн ые характеристики коитакта по срав1{ению с известными. Обусловлено это больщей устойчивостью ст|)уи, так как жидкость более симметрично втекает в сопло с двух сторон. Разделение кольцевой полости на части перегородками повьпиает

надежность контакта при отклоне :1;лх устройства от вертикали. ОбълС1-;яется это тем. что прп заданной высоте стекок и иерегородок 4 в иолости 5, жидкость не нереливаетея через край иолости {в п:;(;межутках между всплесками) ир наклонах данпого устройства. Во время жидкости центробежные силы равномерно разбрасывают ее ио желобу и периферийиой стеике полости. И только за счет ;:текаиия жи.дкости в иаклоненном устройстве появляется неравномерность в распределении жидкости между частями полости. Но этот процесс медленный и к тому же

быть замедлен еще за счет выполнения вертикальпых канавок в желобе и в стенках полости. Следует отметить, что данное устройство обладает достоинствами из)зестных устройств. Контакт приближается к

кольцевому, так как перемычки между ее седними соплами .могут быть невелики, а сопла можно спрофилировать так, чтоб}.; струп жидкости из соседиих сопел соирикасались иа контактной поверхности вращающегося электрода. Жидкость in-теет хорощий сток в иолость через сопле, поэтому частота замыкания контакта будет , чем в известном устройстве.

Формула и 3 о б р е т е i- и i;

1.Импульсное жидкомета.члическое токосъемиое устройство, содержащее вращающийся электрод и неиодвИЖиый электрод,

выполненный с кольцевой полостью, стичио заполненной жидким металлом. Е .-:о торую помещена иодвижиая кольиевая деталь, сечение которой имеет вид угольника, о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что, е целью

улучщеиия коммутационных ха;;актеристик, в основаиии кольцевой детали йыполиепы прорези в виде сопла со сторогы жидкого металла, а с обратной стоооны в В1где желоба, а иеподвижиый электрод

снабж;еи выступом, расположенным напротпв кольцевой полости со стороны ее внутренних стенок.

2. стройство по п. 1, от л и чаю щее с я тем, что, с целью повыщення надежности работы ири отклонениях устройства от вертикали, кольцевая полость разтелена перегородками иа секторы.

Источники информации, иринять-е во п имаиие при экспертизе;

1.Авторское евидетельство СССР До 458915. кл. Н 01 R 39/30, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР Vo 520655, кл. Н 01 R 39/30, 1974.

/4

ilA

// I