Токосъемное устройство для коаксиально расположенных вращающихся валов

 

ТОКОСЪВМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ, КОАКСИАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ вРАЩМО ХСЯ ВАЛОВ, содержащее внутренний и внешний валы, контактные кольца, закрепленные на внутренней поверхности наружного вала и на наружной поверхности внутреннего вала, щетки, установленные на кольцах внутреннего вала, масляную систему охлаждения щеток, состоящую из маслоподводящего , маслоОтводящего и сливного каналов, гидравлического згтвора с полостью, расположенного на внутренней поверхности наружного вала , отл-и чающе е с я тем, что, с целью повышения надежности его в работе, в нем установлен второй гидравлический затвор с полостью, которая соединена со сливным каналом масляной системы, дополнительно введенными дренажными каналами, выполненными в токоведущих кольцах, расположенных на внутренней поверхности наружного вала, при этом полость первого гидрав.шческого затвора соединена каналом для перетока § масла с полостью второго гидравлического затвора. СО со 4i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1130924 А

1(51) Н 01 В 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHQNY СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛ*М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3548688/21-07 (22) 08.02.83 (46) 23,12.84. Бюл. 9 47 (72) В.Е.Яловенко, С.В.Близнюков, А.Г.Френкель и Н.В.Ерохин (53) 621. 313.048.69(088.8) (56) 1.Межвальный токосъемнйк.. Сборочный чертеж . 936.01.10.110-01СБ, 1976. (54)(57) 1ОКОСЪЕМНОЕ УС1РОИСТВО ДЛЯ, КОАКСИАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ ВРИЯАЮЩИХСЯ ВАЛОВ, содержащее внутренний . и внешний валы, контактные кольца, закрепленные на внутренней поверхности наружного вала и на наружной поверхности внутреннего вала, щетки, установленные на кольцах внутреннего вала, масляную систему охлаждения щеток, состоящую иэ маслоподводящего, маслоотводящего и сливного каналов, гидравлического затвора с полостью, расположенного на внутренней поверхности наружного вала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его в работе, в нем установлен второй гидравлический затвор с полостью, которая соединена со сливным каналом масляной системы, дополнительно введенными дренажными каналами, выполненными в токоведущих кольцах, расположенных на внутренней поверхности наружного вала, при этом полость первого гидравлического затвора соединена каналом для перетока Pg масла с полостью второго гидравлического затвора.

1130924

Изобретение относится к устройствам для передачи электрических сигналов между деталями, находящимися во взаимном вращении, и может быть использовано для исследования вращающихся деталей многоканаль- . 5 ных газотурбинных двигателей.

Наиболее. близким к предлагаемому является межвальное токосъемное устройство для коаксильно расположенных, вращающихся валов, содержащее !О внутренний и внешний вал,контактные кольца, закрепленные на внутренней поверхности наружного вала и на наружной поверхности внутреннего вала, щетки„ установленные на коль- )5 цах внутреннего вала, масляную систему охлаждения щеток, состоящую иэ маслоподводящего, маслоотводящего и сливного каналов, гидравлического затвора с полостью, расположенного на внутренней поверхности наружного вала (1 .

Однако при испытании газотурбинного двигателя в режиме Взлет (15000 об/мнн) имели место случаи обрыва щеток и пожаров на двигателях Д36. Причиной является то, что при испытании газотурбинных двигателей в режиме Взлет температура в зоне контакта щеток и вибрация двигателя резко увеличиваются, что приводит к случаям обрыва щеток и дросселированию сечения маслоотводящего канала. Это, в свою очередь, вызывает переполнение полости гидроэатвора и попадание масла в горячую зону двигателя, т.е. к возникновению пожара.

Увеличение температуры и вибрации, обусловленное резким увеличением частоты вращения исследуемых- валов 4О (до 15000 об/мин) при работе двигателя в режиме Взлет вызывает интенсивное изнашивание контактирующих материалов, что также снижает надежность работы известного устрой- 4 ства, так как при увеличении износа щеток контактирующая поверхность изменяется и не обеспечивает заданной точности съема сигналов из-эа пульсации величин контактного сопротивления и паразитных

ЭДС, возникающих в зоне контакта.

Кроме того, нецостатком известного устройства является малая величина (0,3-0,5 мм) технологического зазора между гидроэатвором и внутренним валом. При испытаниях газотурбинных двигателей на режиме Взлет в условиях повышенной вибрации испытываемых валов и их резонанса есть случаи касания гид- 60 розатвора с поверхностью вала.

Стружка, образовавшаяся от трения указанных деталей, попадает в зону контакта щеток, что снижает на-. дежность работы токосъемного устройства. Увеличение этого зазора влечет за собой попадание масла в горячую зону двигателя, а уменьшение — повышение вероятности возникновения касаний между внутренним валом и гидрозатвором.

И то, и другое приводит к снижению надежности работы межвального щеточного токосъемного устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства в работе.

Указанная цель достигается тем, что в токосъемном устройстве для коаксиально расположенных вращающихся валов, содержащем внутренний и внешний валы, контактные кольца, закрепленные на внутренней поверхности наружного вала и на наружной поверхности внутреннего вала, щетки, установленные на кольцах внутреннего вала, масляную систему охлаждения щеток, состоящую иэ маслоподводящего, маслоотводящего и сливного каналов, гидравлического затвора с полостью, расположенного на внутренней поверхности наружного вала, установлен второй гидравлический затвор с полостью, которая соединена со сливным каналом масляной системы дополнительно введенными дренажными каналами,:выпoлнeннse"и; в токоведущих кольцах, расположенных на внутренней поверхности наружного вала, при этом полость первого гидравлического затвора соединена каналом для перетока масла с полостью второго гидравлического затвора.

На фиг.1 приведено щеточное токосъемное устройство для коаксиально расположенных вращающихся валов в продольном разрезе, смонтированное в двухвальном газотурбинном двигателеу на фиг.2 — узел 1 на фиг.1.

Устройство содержит два коаксиально расположенных вала 1 и 2, на которых в межвальном пространстве закреплены внутренние и наружные токоведущие кольца 3 и 4. Щетки 5 закреплены на внутренних токоведущих кольцах 3. Первый гидравлический затвор 6 установлен на наружном валу 2. Второй гидравлический затвор

7 соединен со сливным каналом 9 маслосистемы с помощью дренажных каналов 9, выполненных в наружных токоведущик кольцах 4.

В первом гидроэатворе 6 выполнен канал 10, соединяющий оба гидрозатвора 6 и 7.

Устройство работает следующим образом.

С момента запуска двигателя масло поступает в контактную зону щеточного токосъемника, охлаждает щеточный узел, перетекая по дренажным каналам. Основная масса масла протекает через сливной канал 8, а часть масла перетекает через канал 10

l 130924

Фиг. 2

Составитель-В.Волков

Редактор О.Syrup ТехредЖ.Кастелевич Корректор О.Тигор

Заказ 96l9/38 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

:ио делам изобретений и открытий

ll3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г,Ужгород, ул.Проектная, 4 первого гидрозатвора во второй гидрозатвор 7, откуда по дренажным каналам 9 сливается в сливной канал 8.

Такой дополнительный переток масла увеличивает теплосъем с токоведущих колец 4, а в аварийной ситуации предотвращается попадание масла в горячую зону двигателя..

По сравнению с известными использование предлагаемого щеточного токосъемного устройства для коаксиально расположенных вращающихся валов позволяет обеспечить повышение надежности работы эа счет предотвращения попадания масла в горячую зону двигателя в режиме Взлет, улучшения условий работы щеточного токосъемника за счет дополнительного отбора тепла из зоны контакта щеток, а также исключения касаний вала и гидрозатвора в режиме повышенной вибрации.