Токосъемник высокого напряжения Советский патент 1980 года по МПК H01R39/28 

(54) ТОКОСЪЕМНИК ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к токосъемным устройствам высокого напряжения и касается конструкции токосъемников, установленных, в частности, на мощных экскаваторах и предназначенных для передачи электроэнергии от кабеля, подведенного к неподвижной центральной цапфе экскаватора, к электрооборудованию, находящемуся на поворотной части экскаватора.

Передачу электроэнергии с неподвижной на поворотную часть экскаватора осуществляет контактный узел токосъемника, имеющий неподвижный контакт и подвижньш контакт, причем подвижный контакт механически связан со шкафом, установленным на поворотной части экскаватора.

Известны низковольтные токосъемники серии К-4000 Т, где механическая связь подвижного контакта со шкафом токосъемника осуществляется посредством тяг, жестко укрепленных (в радиальном направлении) как на подвижном контакте токосъемника, так и на стенке шкафа.

Для токосъемников высокого напряжения такое решение неприемлемо, т. к. не обеспечивается электрическая прочность промежутка между токоведущим контактным. узлом и заземленной сотенкой щкафа.

В известном токосъемникевьГсокого напряжения для шагающих экскаваторов механическая связь между подвижным кон, тактом и изоляционной колонкой шкафа токосъемника, установленного на поворотной части экскаватора, осуществляется посредством укрепленного на изоляционной колонке поводка прямоугольной формы, сопрягающегося со щеками вилки, установленной на подвижном контакте токосъемника. При работе экскаватора поводок, имеющий жесткий контакт боковыми плоскостями со щеками вилки, связанной с подвижньш контактом, передает движение этому контакту.

При кренах, дифферентах, тряске и виб15рациях, в условиях которых работает экскаватор, имеют местоперемещения поводка относительно щек вилки в разных плоскостях, что приводит к заеданию поводка в вилке. При этом жесткий плоскостной контакт поводка со щеками вилки создает

20 значительный момент трения, обуславливаемый большим плечом касания поводка прямоугольной формы со щеками вилки, который в свою очередь передается контактному

злу при повороте платформы экскаватора. есткость контакта механической связи явяется причиной того,что контактному узлу окосъемника передаются кроме вышеуказаных нагрузок, динамические удары при норальной работе экскаватора. Таким образом онструктивные особенности описываемой механической связи способствуют передаче динамических усилий значительной величины контактному узлу токосъемника, что привоит к неравномерному контактному нажатию контактном узле, к повышенному износу го, а, следовательно, к уменьшению срока службы всего токосъемника.

Целью настоящего изобретения является снижение динамических усилий, воздействуюш,их на контактный узел, при работе экскаватора и повышение, благодаря этому, надежности и долговечности токосъемника.

Поставленная цель достигается тем, что механическая связь выполнена в виде выпуклого тела вращения с криволинейной образующей, например, эллипсоида, который неподвижно закреплен на изоляционной колшке, а на указанном подвижном контакте установлена вилка, на плечах которой укреплены подпружиненные пластины для осуществления точечного контакта с эллипсоидом.Как известно, контакт между поверхностью эллипсоида и плоскостью осуществляется в одной точке, следовательно, момент трения в точке касанияэллипсоида с пластиной будет иметь практически минимальное значение, т. к. он определяется величиной динамического вращающего усилия, возникающего при кренах и дифферентах, тряске и вибрациях, и минимально возможным плечом - фактическим радиусом зоны смятия в точке касания. Рабочие усилия с одного из связуемых элементов на другой передаются посредством эластичных деталей, что уменьшает динамический удар.

Таким образом, данное устройство снижает величины динамических воздействий на контактный узел при работе экскаватора и, следовательно, повышает надежность и долговечность токосъемника.

На фиг. 1 изображен общий вид опиcbtBaeMoro токосъемника в разрезе; на фиг. 2 - узел механической связи изоляционной колонки шкафа, жестко закрепленного на поворотной части экскаватора, с подвижным контактом токосъемника.

Токосъемник включает полую колонку 1, укрепленную на неподвижной центральной цапфе экскаватора (на рисунке не показана). На колонке установлены изоляторы 2 С укрепленкыминапййх контактными узлаSiii, состоящими из неподвижных контактов (внутренние токоведущие кольца) 3, подвижных контактов (наружные токоведущие кольца) 4 и подпружиненных роликов 5.

На подвижных контактах 4 жестко закрепл€:ны вилки 6 С пластинами 7, опирающимися на пружины 8. Между пластинами 7 расположены эллипсоиды 9, укрепленные на скобах 10, установленных на изоляторах 11. Изоляторы 11 размещены на кронщтейне 12 щкафа 13 токосъемника, установленного на поворотной части экскаватора.

При вращении поворотной части экскаватора перемещается щкаф 13. Движение от шкафа через кронштейн 12, изоляторы 11, скобы 10, эллипсоиды 9 передается на подпружиненные пластины 7, на вилки 6 и связанные с ними подвижные контакты 4. При этом ток от неподвижных контактов 3 через ролики 5 передается на подвижные контакты 4, от которых осуществляется питание электрооборудования экскаватора.

Выпуклая криволинейная форма эллипсоида 9 обеспечивает постоянный точечный контакт эллипсоида и подпружиненных пластин 7 при перемещениях поворотной части экскаватора в различных плоскостях и, за счет этого, минимальный момент трения между эллипсоидом и пластинами, что снижает до минимальных величин диманические нагрузки, передаваемые на контактный узел токосъемника. Подпружиненные пластины 7 гасят динамические ударьг, возникающие при работе экскаватора и тем самым защищают токосъемник и контактный узел его от преждевременного износа и механических разрушений.

Использование данного изобретения позволит повысить надежность и долговечность токосъемника и применять его на карьерных экскаваторах, работающих в более жестких, чем щагающие экскаваторы, условиях, с точки зрения воздействия механических факторов внешней среды.

Формула изобретения

Токосъ.емниК высокого напряжения для передачи электроэнергии с неподвижной на повторную часть машины, содержащий не,подвижный и подвижный контакты, последний из которых соединен с изоляционной колонкой с помощью механической связи, установленной на поворотной части, отличаюи1,ийся тем, что, с целью повыщения надежности и долговечности работы в условиях динамических нагрузок, указанная механическая связь выполнена в виде выпуклого тела вращения с криволинейной образующей, например эллипсоида, который неподвижно закреплен на изоляционной колонке, а на указанном подвижном контакте установлена вилка, на плечах которой укреплены подпружиненные пластины для осуществления точечного контакта с эллипсоидом..