Токосъемное устройство Советский патент 1982 года по МПК H01R39/28 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для передачи электрического тока от неподвижной части машины к ее вращающейся части.

Известно токосъемное устройство, содержащее жесткое токопроводящее кольцо, ось вращения объекта, жесткое токопроводящее кольцо с бортами, тела качения, упругое токопроводящее кольцо, выполненное в виде двух мембран, с расположенным между ними жестким кольцом, охватывающим тела качения с зазором в радиальном направлении .is

Недостатком данной конструкции является невозможность передачи тока большой величины, так как электри ческий контакт тел качения с жестким и упругим токопроводящими кольца 20 ми происходит по линии, т.е. площадь контакта мала.

Известно также токосъемное устройство, содержащее концентрично

расположенные неподвижные и вращающееся токопроводящие кольца, установ,ленные между ними с напряжением упругие токопроводящие кольца, снабженные валами, ступинами и эластичными дисками, сепаратор, установленный со свободой вращения относительно оси, при этом валы жестко закреплены на сепараторе и установлены со свободой вращения относительно ступиц 2.

Недостатком данной конструкции является малая величина передаваемого тока, так как электрический контакт упругих токопроводящих колец с неподвижным и вращающимся кольцами происходит по линии, а само упругое токопроводящее кольцо в поперечном сечении тоже имеет малую токопроводящую площадь.

Наиболее близким к изобретению является токосъемное устройство, содержащее неподвижную и вращающуюся части, токопроводящие ролики, соедипенные с неподвижной частью с помощью упругого токопроводящего эле мента. Вращающаяся часть выполнена с чередующимися выступами и в-тадин ми, токопроводящие ролики установ лены подпружиненно к выступам враща щейся части и контролируют с послед ними постоянно по крайней мере одним роликом Гз}. Недостатком данной конструкции является малая величина передаваемо го тока, так как электрический кон такт происходит по линии, что исклю чает передачу больших величин тока Кроме того, упругий токопроводящий элемент тоже не позволяет передават большие токи ввиду малого проходного сечения. Целью изобретения является увели чение величины снимаемого тока пу тем увеличения площади контакта. Поставленная цель достигается тем, что токосъемное устройство, содержащее неподвижную часть, враща ющуюся часть, имеющую чередующиеся выступы и впадины, и токосъемные элементы, контактирующие с выступами вращающейся части постоянно по крайней мере одним элементом, снабж но поджимающими роликами, установленнь1ми на неподвижной части, в которой выполнены дугообразные пазы концентрично выСтупам вращающейся части, токосъемные элементы выполнены в виде кольцевых секторов с внутренним радиусом, равным радиусу выступа, вращающейся части, при этом кольцевые секторы в осевом направлении своей средней частью установлены с напряжением между поджимающими роликами и выступами вращающейся части, а своими концами расположены в дугообразных пазах с .возможностью перемещения и подпружинены против направления движения упомянутых выступов. На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое токосъемное устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Токосъемное устройство содержит неподвижную часть 1, вращающуюся часть 2 с чередующимися выступами 3 и впадинами , поджимающие ролики 5, установленные на неподвижной части 1. Токосъемные элементы, контактирующие с выступами 3 в любой момент времени по крайней мере одним элементом, выполнены в виде S кольцевых секторов 6 с внутренним радиусом, равным радиусу выступа 3. Кольцевые секторы 6 в осевом направлении (фиг. 2) своей средней частью установлены с напряжением между поджимающими роликами 5 и выступами 3, при этом поджимающие ролики 5 выполнены из эластичного материала (например резины), а взаимодействующая с ними сторона кольцевых секторов 6 - из фрикционного материала |7, чтобы было фрикционное сцепление. Своими дугообразными концами кольцевые сектора 6 установлены в замкнутых дугообразных пазах 8, выполненных в неподвижной части концентричнО центру вращения вращающейся части, при этом концы установлены в дугообразных пазах (с зазором О относительно стенок последнего) с возможностью перемещения вдоль паза (по направлению вращения) и подпружинены с помощью пружины 3. расположенной в пазу 8 и упирающейся в одну их его глухих стенок, против направления движения выступов 3 Поджимающие ролики 5 всегда подпружиненно (за счет эластичного материала) контактируют с кольцевыми секторами 6. Кольцевые сектора 6 соединены электрически с неподвижной частью проводом 10. Устройство работает следующим образом. При вращении вращающейся части 2 выступ 3 находит на кольцевой сектор 6, который в начальный момент под действием пружины 9 находится в крайнем положении, касаясь одним из своих краев глухой стенки паза 8, противоположной пружине, а другим краем упруго прижат с помощью поджимающего ролика 5 к боковой поверхности дугообразного паза, при этом выбран зазор О в сторону центру вращения. Поэтс 1у выступ 3 в начальный момент скользит пр внутренней поверх|цости кольцевого сектора 6, отжав взаимодействующий в этот момент с ним край сектора в пределах зазора О . Как только выступ подходит к положению где установлен поджимающий ролик 5 то кольцевой сектор упруго зажимается (заклинивается) между поджимающим роликом 5 и выступом 3, при этом выступ и кольцевой сектор внутренней поверхностью электрически контактируют между собой по всей рабочей поверхности (рабочий цикл) , 5 имея неподвижный электрический контакт, при том выступ 3 и кольцевой сектор 6 перемещаются как одно целое сжимая пружину 9 до тех пор, пока весь выступ 3 не пройдет положение, которое занимает поджимающий ролик 5- После этого положение напротив поджимающего ролика начинает занимать впадина Ц и кольцевой сектор,, оказавшись не зажатым, под действием пружины Э, вращая поднимающий ролик 5 в обратную сторону, занимает перво начальное положение. Передача тока от вращающейся части 2 через кольцевые секторы 6 и далее через провод 10 к неподвижной части 1 происходит только во время рабочего цикла, т.е когда выступ 3 и кольцевой сектор 6 движутся вместе. А так как кольцевые секторы (их несколько) в любой момент времени контактируют с высту пами по крайней мере хотя бы с одним из них, то передача тока происходит непрерывно. Преимущество предлагаемой конструкции перед известными заключается в том, что позволяет передават токи большой величины от вращающейся части йашины к неподвижной за счет увеличения площади неподвижного электрического контакта, а имен но электрического контакта, между поверхностью выступов и внутренней поверхностью кольцевых секторов. Т.е. неподвижный электрический контакт происходит из расчета числа ампер на квадратный миллиметр площа ди контакта. 5 Формула изобретения Токосъемное устройство, содержащее неподвижную часть, вращающуюся часть, имеющую чередующиеся выступы и впадины, и токосъемные элементы,, контактирующие с выступами вращающейся части постоянно по крайней мере одним элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения величины снимаемого тока путем увеличения площади контакта, оно снабжено поднимающими роликами, которые установлены на неподвижной масти, в которой выполнены дугообразные пазы концентрично выступом вращающейся части, токосъемные элементы выполнены в виде кольцевых секторов с внутренним радиусом, равным радиусу выступа вращающейся части, при этом кольцевые секторы в осевом направлении своей средней частью установлены с напряжением между поднимающими роликами и выступами вращающейся части, а своими концами расположены в дугообразных пазах с возможностью перемещения и подпружинены против напТэавления упомянутых выступов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР tf i 70027, кл. Н 01 R 39/28, 197. 2.Авторское свидетельство СССР № 66D132, кл. Н 01 R 39/28, 1Э77. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2833306/2 -07, кл. Н 01 R 39/28, 1980 (прототип).