Токосъемное устройство Советский патент 1982 года по МПК H01R39/28 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к то1 осъемным устройствам, осуществляющим электрическую связь между неподвижным и вращающимся узлами, и может быть использовано в различных электротехнических приборах.

По основному авт. св. № 660132 известно токосъемное устройство, содержащее концентрично расположенные неподвижное и вращающееся токопроводящие кольца и установленные между ними с напряжением yhругие токопроводящие кольца и сепаратор. Упругие токопроводящие кольца снабжены валами, ступицами и эластичными дисками, установленными внутри токопроводящих колец. Сепаратор установлен со свободой вращения относительно оси, а валы жестко закреплены на нем и установлены со свободой вращения относительно ступиц .1.

Недостатком известного устройства является то, что в процессе его работы упругие токопроводящие кольца могут выталкиваться из зоны контакта осевыми усидиями, которые возникают вследствие отличия геометрической формы токопроводящих колец от идеальной. Практически токопроводящие кольца имеют конусообразную или бочкообразную форму, поэтому силы давления упругих колец и эластичных дисков вызывают осевые усилия, выталкивающие упругие кольца, которые из-за отсутствия жесткой связи с эластичными дисками могут перемещаться в осевом направлении относительно последних и касаться внутренних стенок устройства, что приведет к заеданию тел качения, т.е. е ненадежности контакта.

Кроме того, недостатком является значительный момент вращения, необходимый для поворота подвижного токопроводящего кольца, вследствие сдавливания материала эластичных дисков в зоне контактов между жесткими токопроводящими кольцами и ступицами. Указанные усилия сдавливания воз15 ростают в сильноточных токосъемниках, когда для обеспечения малого переходного сопротивления увеличивают площадь контакта, т.е. увеличивают величину деформации упругих токопроводящих колец и эластичных дисков, а следовательно, возрастает момент

20 вращения устройства, что требует применения более мощных приводов.

Также недостатком устройства является невысокая надежность контактирования вследствие выполнения эластичных дисков

из вулканизированных резин, в состав которых входит сера, которая является агрессивной по отношению к серебряным покрытиям контактирующих поверхностей. Вулканизированная резина не обладает адгезией к металлам, что также снижает надежность устройства из-за невозможности получения жесткой связи эластичных дисков с упругими кольцами.

Цель изобретения - повышение надежности работы сильноточного устройства и уменьшение .мо.мента его врандения.

Поставленная цель достигается тем, что в токосъемном устройстве эластичные диски выполнены из адгезионного материала, жестко связаны с упругими токопроводящими кольцами через адгезионное покрытие, которое нанесено на внутреннюю поверхность этих колец, и установлены со свободой врандения относительно ступиц, которые выполнены в форме катушек.

На фиг. I представлено токосъемное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Токосъе.мное устройство содержит неподвижное токопроводящее кольцо 1, установленное через изоляционную втулку 2 в корпусе 3, концентрично расположенные ему врашающееся токопроводящее кольцо 4 закрепленное через изоляционную втулку 5 на оси 6, расположенные между неподвижным 1 и вращающимся 4 кольцами с напряжением токопроводящие упругие кольца 7, снабженные эластичными дисками 8, выполненными из адгезионного материала, например, на основе каучука специального назначения (например, из вспенивающегося пеногерметика ВПГ -2Л), жестко связанные через адгезионное покрытие, например П12 (не показано), на внутренней поверхности колец 7, и установленные со свободой вращения относительно ступиц 9, которые выполнены в форме катушек, сепаратор 10 устанвленный со свободой вращения относительно оси 6, с жестко закрепленными на нем валами 11, на которые насажены со свободой вращения ступицы 9, ограниченные от осевого перемещения шайбами 12.

Сепаратор 10 установлен на оси 6 на подшипниках 13 и зафиксирован от осевого пере.мещения стопорными кольцами 14, неподвижное 1 и подвижное 4 токопроводящие кольца соединены, например, пайкой, с кабелями 15 и 16 соответственно. Контактирующие поверхности неподвижного 1, подвижного 4 и упругих токопроводящих колец 7 имеют, например, серебряное покрытие с целью обеспечения минимального переходного сопротивления.

Устройство работает следующим образом.

При вращении внутреннего токопроводящею кольца 4 упругие токопроводящие кольца 7 вместе с эластичными дисками 8 начинают вращаться относительно ступиц 9 и валов 11 одновременно перекатываясь по поверхности токопроводящих колец 4 и 7, обеспечивая между ними передачу электрической энергии по кабелям 15 и 16, при этом сепаратор 10 легко вращается на подщипниках

18, воспринимая осевые усилия от упругих колец 7, а ступицы 9, выполненные в фор.ме катущек, устраняют осевые перемещения эластичных дисков 8.

Изготовление эластичных дисков 8 и обеспечение их жесткой связи с упругими токопроводящими кольца.ми 7 осуществляется заливкой компонентов вспенивающегося пеногерметика в технологические приспособления, при этом на внутреннюю поверхность этих колец предварительно наносится адгезионное покрытие.

Введение свободы вращения эластичных дисков 8 относительно ступиц 9 устраняет усилия сдавливания эластичного материала дисков между жесткими кольцами и ступицами, что значительно уменьшает момент вращения устройства, а введение жесткой связи эластичных дисков с упругими токопроводящими кольцами повышает надежность устройства.

Использование указанного эластичного

материала дисков 8 без содержания агрессивных к металлам контактируемых поверхностей ингредиентов и со свойством адгезии обеспечивает повышенную надежность контактирования устройства.

Выполнение ступиц в форме катущек позволяет повысить надежность устройства за счет уменьщения заеданий тел качения, так как при необходимой свободе вращения ступиц относительно дисков и значительной величине коэффициента трения последних по

отношению к металлам указанная форма ступиц обеспечивает минимальное трение пар диск-ступица-вал и диск-ступица-шайба.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности его работы, увеличение срока службы и уменьшение его момента врашения.

Формула изобретения

Токосъемное устройство по авт. св. № 660132, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы сильноточного устройства и уменьшения момента его вращения, эластичные диски выполнены из адгезионного материала, жестко связаны с

упругими токопроводящими кольцами через адгезионное покрытие, которое нанесено на внутреннюю поверхность этих колец, и установлены со свободой вращения относительно ступиц, которые выполнены в форме катушек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 660132, кл. Н 01 R 39/28, 1977 (прототип).