Токосъемное устройство роторно-поршневого двигателя Советский патент 1982 года по МПК H01R39/00 

(54) ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО РОТОРНО-ПОРШНЕВОГО

ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике в частитокосъемных устройств роторно-поршневых двигателей и предназначено для обеспечения электрической связи между датчиками, установленными во вращающемся роторе двигателя, и неподвижной регистрирующей аппаратурой. Известно токосъемное устройство, содержащее контактные кольца, выполненные в виде пакетов, составляющие ротор и статор и предназначенные для обеспечения электрической связи между вращающимся ротором и статором, и привод 1. Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность из-за необходимости применения самостоятельного привода. Известно также токос ъемное устройство, выполненное в виде специального роторнопорщневого двигателя для измерения параметров внутренних процессов роторных двигателей, содержащее контактные кольца, встроенные в двигатель, имеющий ротор и статор со ступицей, к контактным кольцам подведены электрические выводы от датчиков, находящихся в роторе. Контактные кольца расположены на гильзе, концентрично установленной с помощью подщипников на удлиненном валу двигателя. С помощью привода, состоящего из двух пар зубчатых зацеплений, вращение от вала двигателя передается гильзе, причем передаточное отношение привода подобрано так, что гильза вращается со скоростью ротора. Электрические выводы от датчиков пропущены через передний торец и осевые каналы гильзы и выходят со стороны заднего торца, где они припаиваются к клеммам контактного кольца. Соответствующие сигналы снимаются с контактного кольца и выводятся за пределы двигателя 2. Однако указанное токосъемное устройство представляет собой сложную конструкцию, для применения которой необходимо внесение конструктивных изменений в испытуемый двигатель. Кроме того, существенно ограничен срок службы участка проводника, соединяющего датчик ротора с передним торцом гильзы в результате действия на этот участок знакопеременных инерционных сил. Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение срока долговечности токосъемного устройства для исследований параметров рабочих процессов роторнопоршневых двигателей. Для достижения указанной цели в токосъемном устройстве роторно-поршневого двигателя, содержащем контактные кольца, встроенные в двигатель, имеющий ротор и статор со ступицей, к контактнььм кольцам подведены электрические выводы от датчиков, находящихся в роторе двигателя, контактные кольца установлены соответственно на роторе соосно с ним с помощью вставки и на ступице статора концентрично ее оси с помощью втулок, причем ступица статора и втулки фиксированы от взаимного проворачивания, а между ступицей и втулками вдоль их оси установлены упругие элементы. На чертеже приведена часть роторнопорщневого двигателя со встроенным токосъемным устройством, поперечный разрез. Предлагаемое токосъемное устройство роторно-порщневого двигателя содержит контактные кольца 1 и 2, установленные с помощью вставки 3 на роторе 4 концентрично его оси, и контактные кольца 5 и 6, закрепленные на ступице статора 7 концентрично ее оси с помощью втулок 8 и 9. Вставка 3 установлена в роторе 4 с небольщим натягом и фиксируется с помощью полуколец 10, которые крепятся к ротору винтами II. Сопрягаемые поверхности втулок 8 и 9 и ступицы статора 7 выполнены по скользящей посадке. Между ступицей и втулками вдоль их оси установлены упругие элементы, например, экспандеры 12 и 13, обеспечивающие своим упругим воздействием постоянную электрическую связь между контактными кольцами 1, 2 и 5, 6. От взаимного проворачивания вокруг своей оси втулки 8 и 9 и ступица зафиксированы штифтом 14, который расположен в пазах втулок и в ступице статора 7. Предварительно изолированные, например, хлопчатобумажной нитью, пропитанной клеем, токоведущие 1 и 2 и токосъемные 5 и 6 контактные кольца вклеены в соответствующие выточки вставки 3 и втулок 8 и 9. Электрические выводы от ротора пропущены через отверстия 15 и 16, отогнуты и припаяны к токоведущим кольцам 1 и 2. Электрические выводы от токосъемных колец 5 и 6, пропущены через осевые пазы 17 и 18 и отверстие 19 и выведены к регистрирующей аппаратуре. Двигатель снабжен эксцентриковым валом 20. Токосъемное устройство работает следующим образом. При вращении эксцентрикового вала 20 и соответственно ротора 4 происходит непрерывное обкатывание токоведущих поверхностей контактных колец 1 и 2 по токосъемным поверхностям контактных колец 5 и 6. По мере износа контактных поверхностей колец зазор компенсируется действием экспандеров (кольцевых расщирителей) 12 и 13, чем и обеспечивается постоянная электрическая связь между датчиком, установленным во вращающемся роторе двигателя и неподвижной регистрирующей аппаратурой. Предлагаемое устройство может быть использовано в любом серийно выпускаемом роторно-порщневом двигателе, что не требует внесения конструктивных изменений в испытуемый двигатель для измерения параметров рабочих процессов, в отличии от известного. В результате изготовления контактных колец соответствующих размеров, может быть достигнуто обкатывание- поверхностей этих колец с небольшим проскальзыванием, что обеспечивает незначительный износ и необходимую долговечность в работе. Исследования рабочих процессов, проводимые с помощью предлагаемого токосъемного устройства позволяет осуществить конструктивные меры по доводке роторно-порщневого двигателя, повышению его надежности и долговечности. Формула изобретения Токосъемное устройство роторно-поршневого двигателя, содержащее контактные кольца, встроенные в двигатель, имеющий ротор и статор со ступицей, к контактным кольцам подведены. электрические выводы от датчиков, находящихся в роторе двигателя, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения долговечности, контактные кольца установлены соответственно на роторе соосно с ним с помощью вставки и на ступице статора концентрично ее оси с помощью втулок, причем ступица статора и втулки фиксированы от взаимного проворачивания, а между ступицей и втулками вдоль их оси установлены упругие элементы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 591977, кл. Н 01 R 39/00, 1975. 2.Такада К- и др. Методы и примеры измерений параметров внутренних процессов роторных двигателей. - «Найнэн кикан, 1967, т. 6, № 10, с. 11 - 16 (прототип).