Токосъемное устройство

 

ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержсццее статор, ротор и тела качения, расположенные в цилиндрическом сепараторе и опирающиеся на поверхности статора и ротора, скользящие контакты, выполненные в виде пружинных лепестковых колец, находящихся в контакте с контактными кольцами , концентрично-расположеиными на поверхностях статора и ротора, о тл «чающееся тем, что, целью повышения надежности его в работе, оно снабжено стойками, на которых установлены скользящие контакты , стойки соединены с сепаратором посредством скользящей посадки и расположены параллельно оси вращения сепаратора, опорным кольцом, жестко соединенным,с концами стоек, и.дополнительными телами качения, расположенными между опирсиощимися на них опорнымкольцом и внутренней поверхностью -статора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5В Н 01 8 39 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3572600/24-07 (22) 06. 04.83 (46) 07.06.84. Бюл. М 21 (72) С.A.Савенко, В.С.Сологуб, В.П.Алексеев, Г.Ю.Тука ,и Ф.З.Вереэовенко (53) 621.336.2(088.8) (56) 1. Патент ФРГ М 1110261, кл. 21 С 21/03, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

9 562026, кл. H 01 R 39/28, 1977. (54)(57) ТОКОСЬЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее статор-., ротор и тела качения, расположенные в цилиндрическом сепараторе и опирающиеся на поверхности статора и ротора, скользя,,SU„„ 2l А щие контакты, выполненные в виде пружинных лепестковых колец, находящихся в контакте с контактными кольцами, концентрично расположенными на поверхностях статора и ротора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, целью повышения надежности его в работе, оно снабжено стойками, йа которых установлены скользящие контакты, стойки соединены с сепаратором посредством скользящей посадки и расположены параллельно оси вращения сепаратора, опорным кольцом, жестко соединенным с концами стоек, и.дополнительными телами качения, расположенными между опирающимися на них опорным кольцом и внутренней

Щ поверхностью .статора.

1096721

Изобретение относится к электротехвике, в частности к токосъемным устройствам для передачи электрических сигналов с вращающихся деталей машин, и может быть использовано при съеме электрических си.налов с 5 деталей, которые установлены на вращающемся объекте.

Известно токосъемное устройство для передачи электрических сигналов, содержащее статор, ротор и тела t0 качения, помещенные в цилиндрический сепаратор между опирающимися на них поверхностями статора и ротора j1) .

В этом устройстве тела качения являются одновременно промежуточными )5 контактами между электрическими кон" тактами статора и ротора.

Отсутствие скольжения контактов в этом устройстве не создает возможности эффективного удаления окисных пленок с поверхностей контактирования, в связи с чем при наработке ресурса в 3 тыс. ч. и более вдвое увеличивается переходное сопротивление в контактных парах, что снижает надежность работы устройства, его помехозащищенность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является токосъемное устройство, содержащее статор, ротор и тела качения, распо- 30 ложенные в цилиндрическом сепараторе и опирающиеся на скользящие контакты, выполненные в виде пружинных лепестковых колец, находящихся в контакте с контактными кольцами, концентрично 35 расположенными на поверхностях стато- ра и ротора f2) .

Недостатком устройства является неравномерный износ лепестковых и контактных колец в случае многоканального варианта исполнения, что снижает надежность устройства в этом . варианте.

Цель изобретения — повышение надежности в работе устройства. 45

Поставленная цель достигается тем, что токосъемное устройство, содержащее статор, ротор и тела качения, расположенные в цилиндрическом сепараторе и опирающиеся на поверхности статора и ротора, скользящие контакты, выполненные в виде пружинных лепестковых колец, находящихся в контакте с контактными кольцами, концентрично расположенными на поверхностях статора и ротора, дополнительно снабжено стойками, на которых установлены скользящие контакты, стойки соединены с сепаратором посредством скользящей посадки и расположены параллельно оси вращения сепаратора, .опорным кольцом, жестко соединенным с концами стоек, и дополнительными телами качения, распо1оженными между опирающимися на них опОрным кольцом и внутренней поверхностью статора.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, фронтальный разрез; на фиг. 2 — разрез A-Л на фиг. 1; на фиг. 3 — щетка.

Устройство содержит статор 1, ротор 2, тела 3 качения, помещенные в цилиндрический сепаратор 4 между опирающимися на них поверхностями

5 статора и поверхностями 6 ротора, скользящие контакты 7, укрепленные на торцовых поверхностях сепаратора и находящиеся в контакте с контактными кольцами 8, расположенными на поверхности статора и концентричными контактным кольцам. 9, расположенным на поверхности ротора. Скользящие контакты 7 выполнены в форме пакета упругих колец, соединенных с сепаратором посредством стоек 10, расположенных по окружности.

В устройствЕ имеется опорное кольцо 11, жестко соединенное с концами упомянутых стоек, и дополнительные тела качения 2, расположенные между опирающимися на них опорным кольцом и внутренней поверхностью 13 статора 1.

Каждый из скользящих контактов пружинных лепестковых колец) выполнен в виде изолирующего кольца 14 и установленных на нем с помощью стоек 10 щеток 15, расположенных равномерно по окружности этого кольца. Лепестки 16 щеток отогнуты для обеспечения нормированного контактного давления на поверхности контактных колец 8 и 9.

С помощью колец 17 контактные кольца 8 и 9 статора и ротора электрически изолированы друг от друга.

Контактные кольца соединены с проводниками 18, выведенными на наружные поверхности ротора и статора.

С помощью суяжных шпилек 19 и изолирующих втулок 20 кольца статора установлены в нем. фиксация колец ротора в роторе осуществляется с помощью пазов 21, ° выполненных в кольцах ротора, и выступов 22, выполненных в роторе и входящих в упомянутые пазы.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 2 в статоре

1 происходит перемещение тел 3 качения с угловой скоростью, равной половине угловой скорости вращения ротора в сторону вращения ротора.

Так как угловая скорость тел качения и соединенного с ним сепаратора равна половине значения угловой скорости вращения ротора, то соединенное с сепаратором опорное кольцо 11 также будет перемещаться с угловой скоростью, равной половине угловой скорости вращения ротора в ту же - сторону.

1096721

Угловая скорость перемещения лепестков 16 относительно контактных поверхностей колец 9 будет при эхом являться частью угловой скорости вращения ротора, другой частью которой будет угловая скорость перемеще5 ния лепестков 16 относительно контактных поверхностей колец 8.

Поэтому линейная скорость перемещения лепестков относительно колец

9 и 8 ротора и статора будет меньше линейной скорости перемещения колец ротора относительно колец статора.

Это дает возможность повысить надежность работы устройства. При уменьшении линейной скорости скольжения увеличивается ресурс устройства.При этом эксцентриситет и биение опорного кольца 11 и соединенных с ним скользящих контактов 7 относительно оси сепаратора не будет оказывать 70 влияния на надежность работы, так как в процессе работы устройства происходят перемещения пакета скользящих контактов относительно сепаратора 4 ввиду их свободной установки 75 в последнем. Кроме того, обеспечивается равенство усилий контактного давления лепестков 16 на контактные поверхности колец 8 и 9,. а также равномерность приложения этого контактного давления к лепесткам 16 всех щеток 15. Это качество обеспечивается подбором толщины колец 17, установленных между кольцами 8 и 9, а также подбором толщины колец 14 при сборке их в пакет со скользящими З5 контактами 7.

Крепление скользящих контактов (пружинных лепестковых колец) по свободной посадке на сепараторе позволяет компенсировать их монтажные 40 ,напряжения, возникающие вследствие набегания допусков на установку, и изготовление опорного кольца и дополнительных тел качения, скомпенси.-, ровать нейредсказуемые. отклонения 45 осей стоек от оси вращения сепаратоЪ

Ра а поэтому избежать появления непараллельности контактных колец и пружинных лепестковых колец, ведущих к одностороннему износу и сокращению ресурса в случае многоканального варианта исполнения, т.е. повысить надежность.

Крепление скользящих контактов посредством упомянутых стоек, параллельных оси вращения сепаратора, позволяет укрепить на этих стойках любое число контактов, которое обеспечивает требуемую надежность при многоканальном варианте исполнения, например, эа. счет соединения с одним . из каналов двух нли более контактных колец статора и ротора. Параллельность стоек оси вращения сепаратора (н устройства в целом ) позволяет избежать биения относительно статора и одностороннего износа скользящих контактов и контактных колец, что также повышает надежность работы.

Введение в устройство опорного кольца, жестко соединенного с концами упомянутых стоек, позволяет зафиксировать эти сгойки относительно друг друга в положении при котором все они параллельны оси устройства, и тем самым избежать одностороннего износа скользящих контактов и контактных колец, т.е. повысить надеж- ° ность работы устройства в многока-. нальном варианте его исполнения.

Введение в устройство дополнительных тел качения, расположенных между ойирающимися на них опорным кольцом и внутренней поверхностью статора позволяет обеспечить независимую установку сепаратора и пружинных лепестковых колец, что уменьшает монтажные напряжения, ведущие к одностороннему износу колец или преимущественному износу некоторой их части.

Все это также способствует повы,шению надежности устройства в много канальном его исполнении.

1096721

А-4

Составитель В.Чернова редактор Н.Яцола Техред Л.Микеш КорректорА.Зимокосов .Заказ 3836/40 Тираж 591 Подписное

ВНИИЕИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная,4