Токосъемник Советский патент 1982 года по МПК H01R39/00 

(54) ТОКОСЪЕМНИК

Изобретение относится к токосъемным устройствам, передающим электроэнергию на взаимно подвижные части машины, и может быть использовано в машинах с поворотными механизмами (башенные краны, экскаваторы) и в кабельных барабанах передвижных машин (шахтные самоходные вагоны с электроприводом, горные комбайны, электробульдозеры, электротележки).

Известен токосъемник, содержащий вращающиеся и неподвижные токоведущие кольца, изолирующие кольца, изолированную втулку, на которой закреплены крайние изолирующие кольца, вращение на токосъемник передается с помощью выступов наружных токоведущих колец, которые помещены в направляющие, закрепленные внутри вращающейся части машины. Токосъемник фиксируется на полой консольной оси неподвижного основания машины. Подключение токосъемника производится с помощью жил кабеля, подсоединяемых к соответствующим зажимам 1.

К недостаткам токосъемника относится необходимость каждый раз отсоединять и присоединять все кабельные жилы. Кроме того, еще больше времени требуется при

замене кабеля, так как при этом затрачивается время на разделку жил обоих концов кабеля.

« Наиболее близким к изобретению является токосъемник, содержащий вращающиеся токоведущие и изолирующие кольца, связанные с вращающимся полым ступенчатым цилиндром, неподвижные токоведущие и изолирующие кольца, установленные на неподвижном полом ступенчатом цилинд,Q ре, подшипники, установленные между цилиндрами, привод и токоподвод к токоведущим кольцам в виде жил кабеля. Контакт токоведущих колец происходит по цилиндрическим поверхностям 2.

Однако необходимость каждый раз отсоединять и присоединять кабельные жилы требует значительного времени на подключение и отключение устройства на машине и снижает безопасность обслуживания механизма.

2Q Цель изобретения - сокращение времени на подключение и отключение токосъемника на машине и повышение безопасности обслуживания машины.

Поставленная цель достигается тем, что в токосъемнике, содержащем вращающиеся токоведушие и изолирующие кольца, связанные с вращающимся полым ступенчатым цилиндром, неподвижные токоведущие и изолирующие кольца, установленные на неподвижном полом ступенчатом цилиндре, подщипник, установленный между цилиндрами, и токоподвод к токоведущим кольцам, токоподвод к токоведущим кольцам выполнен в виде вращающегося и неподвижного штепсельных разъемов, вилки которых укреплены внутри соответствующих цилиндров, а розетки установлены с возмои ностью закрепления соответственно на вращающейся и неподвижных частях машины, при этом вращающиеся изолирующие кольца закреплены на наружной поверхности вращающегося цилиндра, в этих кольцах установлены вращающиеся токоведущие кольца с возможностью взаимодействия своей торцовой поверхностью с торцовой поверхностью соответствующих неподвижных токоведущих колец. На фиг. 1 изображен токосъемник, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. На фигурах приведена конструкция токосъемника на шесть цепей: три из них - силовые фазы, две - цепи управления и одна - цепь заземления. В общем случае количество цепей токосъемника определяется количеством контактов его штепсельных разъемов. Токосъемник содержит два полых ступенчатых цилиндра: вращающийся 1 и неподвижный 2, между которыми установлен подщипник, например подшипник качения 3. К цилиндру 1 при помощи шпилек 4 прикреплено основание 5 со свободно установленными болтами 6, на которых жестко закреплены гайки 7. Болты 6 служат для закрепления токосъемника на врашающейся части машины, а вместе с гайками 7 - для извлечения токосъемника из машины. Внутри цилиндра 1 закреплена вилка 8 вращающегося щтепсельного разъема, а на наружной поверхности цилиндра 1 между его фланцем 9 и основанием 5 с помощью шпилек 4 закреплены вращающиеся изолирующие кольца 10 одинаковой конструкции. В кольцевых канавках которых установлены вращающиеся токоведущие кольца 11. Неподвижные токоведущие кольца 12 установлены в кольцевых канавках неподвижных изолирующих колец 13 одинаковой конструкции. Между смежными кольцами 13 установлены пружины 14. Кольца 13 установлены с радиальным зазором относительно колец 10, а также с осевым зазором друг относительно друга в каждой паре/и зафиксированы от проворота с помощью пальцев 15, закрепленных на неподвижном цилиндре 2. Соединение токоведущих зажимов вилки 8 с токоведущими кольцами 11 выполнено с помощью токоведущих шпилек 16, закрученных в резьбовые отверстия выступов колец 11 и проходящих через отверстия в изолирующих кольцах 10 на торцовую поверхность нижнего кольца, и проводов 17. Токоведущие шпильки 16 расположены между лучами 18 (см. фиг. 3), в виде которых выполнен фланец 9 цилиндра 1. Вилка 19 неподвижного штепсельного разъема установлена внутри цилиндра 2, в котором имеются окна для проводов 20, соединяющих токоведущие зажимы вилки 19 с кольцами 12, Цилиндр 2 фиксируется от цроворота на мащине, например, с помощью щпоночного соединения, для чего на нем имеется шпоночная канавка 21. Розетки 22 и 23 штепсельных разъемов установлены соответственно на вращающейся и неподвижной частях машины. Такое расположение вилок и розеток штепсельных разъемов (вилки расположены внутри токосъемника, а розетки снаружи) удовлетворяет требованию правил безопасности: при расчленении щтепсельного соединения под напряжением остаются контакты розетки, а не вилки. Это требование выполняется при любом направлении передачи электроэнергии на машине: с подвижной Части на неподвижную и наоборот. Токосъемник работает, следующим образом. При работе машины вращение с вращающейся части передается через болты 6 на основание 5 и на остальные вращающиеся части токосъемника. Изолирующие кольца 10 вращают токоведущие кольца 11, торцовые контактные поверхности которых скользят по торцовым контактным поверхностям неподвижных токоведущих колец 12, осуществляя токопередачу на кольца.12. Таким образом, передача электроэнергии происходит от подвижного кабеля на вращающийся штепсельный разъем (розетка 22. вилка 8), далее по проводам 17 на токоведущие кольца 11 и 12, зате.м по проводам 20 на неподвижный штепсельный разъем (вилка 19, розетка 23), а с последнего - на неподвижный кабель, расположенный на машине (кабель не показан). Для отключения токосъемника достаточно снять розетку 22 вместе с подсоединенным подвижным кабелем (кабель не показан), при этом розетка 22 и вилка 8 вращающегося щтепсельного разъема расчленяются и токосъемник отсоединяется от питающей сети. Подключение токосъемника к питающей сети производится при установке розетки 22 (вместе с подсоединенным к ней подвижным кабелем) на место. При этом розетка 22 и вилка 8 сочленяются, производя подключение токосъемника к питающей сети. При демонтаже токосъемника необходимо снять розетку 22, затем полностью выкрутить болты 6 и извлечь токосъемник из машины. При этом розетка 23 неподвижного щтепсельного разъема, будучи закрепленной на неподвижной части машины, остается на ней, а остальные части токосъемника, включая токоведущие и изолирующие кольца, вилки 8 и 19 обоих штепсельных разъемов, доступны для обслуживания. Монтаж токосъемника производится в обратном порядке. Формула изобретения Токосъемник, содержаш.ий врашаюшиеся токоведущие и изолирующие кольца, связанные с вращающимся полым ступенчатым цилиндром, неподвижные токоведущие и изолирующие кольца, установленные на неподвижном полом ступенчатом цилиндре, подщипник, установленный между цилиндрами, и токоподвод к токоведущим кольцам, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени на подключение и отключение токосъемника на мащине и повышения безопас97 ности обслуживания машины, токоподвод к токоведущим кольцам выполн н в виде вращающегося и неподвижного штепсельных разъемов, вилки которых укреплс ы внутри соответствующих цилиндров, а розетки установлены с возможностью закреплечия соответственно на вращающейся и неподвижной частях мащины, при этом зра:и,лющиеся изолирующие кольца закреплены на наружной поверхности вращаюш,егося цилиндра, в этих кольцах установлены .ращающиеся токоведущие кольца с возможностью взаимодействия своей торцовой поверхностью с торцовой поверхностью соответствующих неподвижных токоведущих колоц. Источники информа1;ии, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3032616, кл. 191-122 1962. 2.Авторское свидетельстве. СССР 591977, кл. Н 01 R 39/00, 1975 (прототип).