Устройство скоростного закрытого токоподвода Советский патент 1982 года по МПК H01R39/00 

Изобретение относится к приборостроению при изготовлении токосъемных элементов и может быть использовано в коммутируюыих устройствах в машиностроении для подведения электрического тока от неподвижного наружного корпуса прибора к его внутренним быстровращающимся узлам, например со скоростью 600 об/мин и более. Оно может найти применение, в частности, в точном приборостроении.

Известен коллектор со щеточным узлом, содержащий несколько изоли.рованных мезкду собой контактных колец, жестко установленных на оси вращения, а щеточный узел состоит из соответствующего количества щеток, упруго контактирующих с определенной величиной давления с контактными кольцами,при этсэм регулировка контактного давления осуществляется подгибкой щеток с последующим измерением фактической величины контактного давления {.

.Такая конструктивная схема ус- , тановки контактного давления снижаете надежность контактирования при эксплуатации,так как упругий материал щеток находится в напряженном состоянии после гибки, что со временем приводит к изменению геометрии щеток под действием внутреннего напряженного состояния материала. Кроме того, требуется дорогостоящая технологическая оснастка и высокая . квалификация оператора во избежание прломки щеток, что значительно увеличивает трудоемкость сборки в целом.

10

Наиболее близким к предложенному является устройство скоростного закрытого токоподвода, содержащее корпус закрытого коллектора с фланцами, ось с контактными кольцами,

15 установленную на опорах вращения, корпус контактной группы, на котором установлен щеткодержатель с консолью, на которой укреплен блок щеток 2 .

20

В корпусе контактной группы выполнены радиальные пазы с шагом, равным шагу контактных колец, причем в каясдый паз с зазором устанавливают по одной контактной пружине,

25 которая, в свою очередь, должна лежать на середине контактных колец и упруго контактировать с ними. Это положение фиксируют изоляцион-. ным штифтом. Прячем величина факти30ческого контактного давления в сборе не проверяется, а обеспечивается конструктивно профилем контактной пружины, каждую из которых предварительно (на техническом приспособлении), устанавливают в напряженное рабочее состояние и измеряют фактическую величину давления. Таким образом, в известной конструкции фактическая величина контактного давления в процессе сборки не измеряется, а обеспечивается конструкцией корпуса контактной гру пы, контактной пружины, оси с контактными кольцами и взаимным распо.ложением всех этих деталей и узлов в целом, при этом контактная пружина имеет возможность свободного перемещения по трем координатным осям относительно контактного кольца. Поэтому в известной конструкциизакрытого коллектора имеются значительные инструментальные поспешности-, которые не могут обеспечить малый разброс величины контактного да ления между контактными пружинами в одном закрытом коллекторе, что в большой мере влияет на нестабильнос момента трения закрытого коллектора в целом, ведет к неравномерному износу контактных пар, снижает надежность контактирования и срок службы Кроме того, этот недостаток сдерживает вЬзможность использования устройства при повышенных скоростях вращения оси с контактными кольцами например 600 об/мин и более. Целью изобретения является повышение точности установки контактного давления, увеличение срока служб устройства и его надежности. Поставленная цель достигается тем, что корпус контактной группы снабжен двумя парами дополнительных .опор вращения, при этом оси каждой пары опор вращения параллельны межд собой и параллельны оси вращения. контактных колец, а на консоли щеткодержателя со стороны контактных колец выполнены направляющие пазы для каждой щетки. Кроме того, с целью сохранения точности центрирования опор вращения контактных колец, центральная часть корпуса закрытого коллектора выполнена в виде втулки с двумя парами взаимно перпендикулярных радиальных пазов с возможностью установки в них с зазором блока щеток, при этом две пары дополнительных опор вращения установлены неподвижно во фланцахкорпуса закрытого коллектора над пазами. На-фиг. 1 изображена в разрезе технологическая сборка устройства в двух плоскостях, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг.4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 вид окончательно собранного устройства; на фиг, 6 - разрез Г-Г на фиг. 5. Устройство содержит корпус коллектора 1, втулку 2, радиальные пазы 3 и 4, фланцы 5 и 6, резьбовую конусную цапфу 1, технологический валик 8, гайку 9, технологические втулки 10 и 11, конус контактной пружины 12, щеткодержатель 13, блок щеток 14, винт 15, пазы 16 и 17, ось 18, контактное кольцо 19, опору вращения 20, винт 21, В корпус закрытого коллектора 1, включающего втулку 2.с двумя парами взаимно перпендикулярных радиальных пазов 3 и 4, а также фланцы 5 и 6, охватывающие втулку 2 по ее торцам, с установленными в них двумя парами резьбовых конусных цапф 7, образующих соответственно оси XX и YY, параллельных между собой и оси ZZ втулки 2,. устанавливают по скользящей посадке вдоль оси ZZ технологический валик 8с гайками 9 и технологические втулки 10 и 11, затем в корпус закрытого коллектора 1 устанавливают на цапфах 7 корпус контактной группы 12 со щеткодержателем 13 и блоком щеток 14, например, состоящим из пяти щеток. Цеткодержатё ь 13 закрепляют в корпусе контактной группы 12 винтом 15, причем щёткодержатель 13 устанавливают на корпусе контактной группы 1 в его направляющий паз 16, перпендикулярный осям XX, YY, ZZ. С блока щеток 14 предварительно снимают жесткостную характеристику, т.е. измеряют величину упругого прогиба блока щеток 14 под действием внешней силы, равной величине конструктивно заданного контактного давления. Диаметр технологического валика 8 меньше диаметра оси 18 на удвоенную величину измеренного упругого прогиба блока щеток 14. В щеткодержателе 13 на консоли выполнены направляющие пазы 17, в которые уложено по одной щетке из блока щеток 14. Наличие пазов 17 повышает боковую жесткость каждой щетки блока щеток 14. , Через радиальный паз 3 с зазором проходит блок щеток 14, причем для визуального контроля за взаимным расположением блока щеток 14 и технологического валика 8 служит радиальный паз 4 . Устройство работает следующим образом. Слегка вывинчивают винты 15 и плавно,перемещают каждый щеткодержатель 13 вдоль паза 16 до касания с поверхностью технологического валика 8 ив этом положении фиксируют щеткодержатель 13 на корпусе контак ной группы 12 винтом 15. Вывертываю по оси XX резьбовые конусные цапфы 7, уменьшают осевой натяг цапф 7 по оси YY и поворачивают корпус контактной группы 12 относительно оси YY на угол d- , отводя блок щеток 14 от технологического валика 8, и это положение корпуса контактной группы 12 фиксируют/ ввертывая по оси YY цапфы 7 до отказа. Затем заменяют технологический валик 8 с гайками 9 и втулками 10 и 11 на рабочую ось 18 с контактными кольцами 19 (фиг.2 Иопорами вращения 20 с винтом 21. После этого, слегка вывернув цапфы ,7 по оси YY/ поворачивают корпус контактной группы 12 относительно оси YY, возвращая его в прежнее горизонтальное положение, и окончательно завертывают две пары цапф. 7 по осям XX и YY, при этом щетки каждого блока щеток 14 упруго упираются в поверхность контактных колец 19 с величиной конструктивно . заданного контактного давления, котбрая принимается без последующего дополнительного контроля. При затяжке цапф 7 возникает осе вая сила вдоль осей XX и YY/ стремящаяся упруго изогнуть фланцы 5 и 6, однако выполнение центральной части корпуса закрытого коллектора 1 в виде втулки 2 и расположение цапф 7 вне этой втулки обеспечивает жесткое взаимное расположение опор вращения 20 без наруихения между ним концентричности, что является необходимым условием для повышения допустимой скорости вращения опор вра щения 20.. В конце -сборки на корпус 1 устанавливают винт 21 на клею, закрываю внутреннюю полость токоподвода. Таким образом, предложенное устройство позволяет с высокой точностью обеспечить величину контактного давления каждого блока щеток 14 на соответствующее контактное кольцо 19 с одинаковой величиной, исключая тем самЕлм разброс по момен.ту трения между каждой контактной парой (блок щеток - контактное кольцо) в одном токоподводе, что позволяет повысить скорость вращения оси 18 с контактными кольцами 19 в связи с равномерным износом во всех контактных парах одного токоподвода, надежность контактирования и срок службы. Простота сборки предложенного скоростного токоподвода позволяет повысит производительность сборки приблизительно в 3 раза. Формула изобретения 1.Устройство скоростного закрытого токоподвода, содержащее корпус . закрытого коллектора с фланцами, ось с контактными кольцами, установленную, на опорах вращения, корпус контактной группы, на котором установлен щеткодержатель с консолью, на которой укреплен блок щеток, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности установки контактного давления, увеличения срскка службы устройства и его надежности, корпус контактной группы снабжен двумя парами дополнительных опор вращения,- При этом оси каждой пары опор вращения параллельны между собой и параллельны оси вращения контактных колец, а на консоли щет- . кодержателя со стороны контактных колец выполнены направляющие пазы для каждой щетки. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, сцелью сохранения точности центрирования опор вращения контактных колец, центральная часть корпуса закрытого коллектора выполнена в вида втулки с двумя парами взаимно перпендикулярных радиальных пазов с возможностью ycTaHOBKji в них с зазором блока щеток, при этом две пары дополнительных опор вращения установлены неподвижно во фланцах корпуса закрытого коллектора над пазами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Атлас конструкций. Детали и.узлы гироскопических приборов. М., Машиностроение. 1975, с. il9, рис. 14.3. 2.Там же, с. 222-225,рис. 14.6. j-|;5/J;5« /3 f2 с

lw Й , :

ft2.2 f

Ь7

f

7 ,

./

№rt5Sy f Sij t fflW f7 i/z./

I fT f5 f «