Токосъемное устройство

 

1. ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее концентричные неподвижный и вращающийся электроды, снабженные зу бчатьп и венцами, расположенные с напряжением между электродами упругие токопроводящие кольца с разме ,./ ЙМЙд4ЖА щенными в них эластичными наполнителями , укрепленные на валах, имеющих каждый зубчатое колесо, кинематически связанное с зубчатыми венцами электродов, отличающееся тем, что, с целью упрощения регулировки И повьщ1ения эксплуатационной надежности, каждый вал с эластичным наполнителем упругого токопроводяшего кольца снабжен дополнительным зубчатым колесом, которое установлено на валу с возможностью осевого перемещения и фиксации на нем, кинематически связано с зубчатыми венцами электродов и контактирует торцом с эластичным наполнителем упругого токопроводящего кольца. (Л 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зубчатые колеса выполнены из непроводящего материала. ел ;о -S о СО О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (((J

4(5(1 Н 01 R 39 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ гО кк 7Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3691863/24-07 (22) 20.11.84 (46) 30.05.85. Бюл. № 20 (72) В.В.Буйлов (7I) Особое конструкторское бюро № 1 Государственного научно-исследовательского энергетического института им. Г.М. Кржижановского (53) 621.3.047(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 796964, кл. Н 01 R 39/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 725130, кл. Н Ol R 39/28, 1978 (прототип). (54)(57) 1. ТОКОСЪЕИНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее концентричные неподвижный и вращающийся электроды, снабженные зубчатыми венцами, расположенные с напряжением между электродами упругие токопроводяшие кольца с раэмещенными в них эластичными наполнителями, укрепленные на валах, имеющих каждый зубчатое колесо, кинематически связанное с зубчатыми венцами электродов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения регулировки и повышения эксплуатаПионной надежности, каждый вал с эластичным наполнителем упругого токопроводяшего кольца снабжен дополнительным зубчатым колесом, которое установлено. на валу с возможностью осевого перемещения и фиксации на нем, кинематически связано с зубчатыми венцами электродов и контактирует торцом с эластичным наполнителем упругого токопроводящего кольца.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что зубчатые колеса выполнены из непроводящего материала.

1159096

Изобретение относится к области электротехники, в частности к токосъемным устройствам, обеспечивающим электрический контакт между соосными цилиндрическими электродами, имеющими свободу взаимного углового перемещения.

Известно токосъемное.устройство, содержащее неподвижный и вращающийся электроды, снабженные токопроводя-!О щими зубчатыми венцами, и установленные между электродами с напряжени. ем токопроводящие упругие кольца, выполненные в виде гибких зубчатых венцов 11) . f$

В данном устройстве исключена возможность проскальзывания упругоro токопроводящего кольца относительно контактирующих с ним поверхностей. Однако недостатком данной рп конструкции является отсутствие возможности регулирования контактного усилия, Кроме того, не может быть достигнут контакт по всему профилю зуба, что снижает эффективную площадь контакта и ограничивает величину передаваемого тока °

Наиболее близким к данному является токосъемное устройство, содержащее концентричные неподвижный и вращающийся электроды, снабженные зубчатыми венцами, расположенные с напряжением между электродами упругие токопроводящие кольца с размещенными в них эластичными наполни- 35 телями, укрепленные на валах, имеющих каждый зубчатое колесо, кинематически связанное с зубчатыми венцами электродов, валы установлены со свободой вгащения в сепараторе. 4О

Б устройстве обеспечивается принудительное перекатывание упругого кольца по неподвижному и вращающемуся электродам. Эластичные диски обеспечивают контактное давление 4 в месте контакта упругих колец с неподвижным и вращающимся электродами !.2).

Недостатком указанной конструкции является сложность обеспечения заданного усилия прижатия контактирующих поверхностей и отсутствие возможности его регулирования без переборки изделия. Регулирование усилия прижатия может быть осуществлено только селективной подборкой упругих колец и эластичных дисков. Усилие прижатия зависит от степени деформации упругого токопроводящего кольца, что приводит к жест ким требованиям к точности изготовления элементов устройства. Отклонение размеров нескольких упругих колец в одном токосъемном устройстве приводит к неодинаковым контактным сопротивлениям и соответствующему перераспределению тока, что способствует снижению надежности работы устройства.

Цель изобретения — упрощение регулировки и повыщение эксплуатационной надежности.

Укаэанная цель достигается тем что в токосъемном устройстве, содержащем концентричные неподвижный и вращающийся.электроды, снабженные зубчатыми венцами, расположенные с напряжением между электродами упругие токопроводящие кольца с размещенными в них эластичными наполнителями, укрепленные на ва- лах, имеющих каждый зубчатое колесо, кинематически связанное с зубчатыми венцами электродов, каждый вал с эластичным наполнителем упругого токопроводящего кольца снабжен дополнительным зубчатым колесом, которое установлено на валу с возможностью осевого перемещения и фиксации на нем, кинематически связано с зубчатыми венцами электродов и контактирует торцом с эластичным наполнителем упругого токопроводящего кольца.

Зубчатые колеса устройства могут быть выполнены из непроводящего материала.

На фиг. 1 показано продольное сечение токосъемного устройства по оси упругого токопроводящего кольца> на фиг. 2 — вид с торца на фиг. 1, Токосъемное устройство содержит концентричные неподвижный 1 и вращающийся 2 электроды, снабженные соответственно зубчатыми венцами 3 и 4. Между электродами и 2 расположены с напряжением упругие токопроводящие кольца 5 с размещенными в них эластичными наполнителями 6, укрепленные на валах 7. Каждый из валов 7 имеет зубчатое колесо 8, кинематически связанное с зубчатыми венцами 3 и ч электродов 1 и 2, Каждый вал 7 снабжен дополнительным зубчатым колесом 9, установленным на валу 7 с воэможностью осевого перемещения и фиксации на нем.

Зубчатые колеса 9 кинематически связаны с зубчатыми венцами 3 и 4 электродов 1 и 2 и контактируют торцами 10 с эластичными наполнителями 6.. Для обеспечения осевого перемещения зубчатые колеса закреплены на валах 7, имеющих резьбовой конец 11 с помощью гайки 12, шайбы 13 и пружинной шайбы 14. Делительный диаметр зубчатых венцов 3 равен диаметру контактирую1 ! щей поверхности 15 (фиг. 2) непод,вижного электрода 1, а депительный !

;.диаметр зубчатых венцов 4 равен ! диаметру контактирующей поверхности 16 вращающегося электрода 2.

Зубчатое колесо 8 имеет на одном из торцов цилиндрический выступ 17, а зубчатое колесо 9 — цилиндрический выступ 18.

На. фиг, 1 показано токосъемное устройство, имеющее одно подвижное в осевом направлении зубчатое колесо 9. При этом зубчатое колесо 8 может быть напрессовано на вал 7, что исключает прокручивание зубчатого колеса относительно вала и улучшает условия передачи крутящего момента от зубчатого колеса 8 к эластичному наполнителю 6, так как в передаче крутящего момента участвует и вал 7.

Возможно другое выполнение устройства, когда оба зубчатых колеса подвижны в осевом направлении, как зубчатое колесо 9. Это дает возможность выполнить все зубчатые колеса в устройстве одинаковыми.

Устройство работает следующим образом.

Зубчатое колесо 9, перемещаясь с помощью гайки 12 вдоль вала 7 вправо (фиг. Ц, нажимает торцом осевого цилиндрического выступа 18 на торец эластичного наполнителя 6, который другим торцом упирается в торец цилиндрического выступа 17 зубчатого колеса 8, закрепленного на валу 7., Эластичный наполнитель

6, выполненный, например из резины, деформируясь под давлением цилиндрических выступов 17 и 18 зубчатых колес 8 и 9, создает радиальное давление на упругое токопроводящее кольцо 5, выполненное, например, из оплетки радиочастотного кабеля, обеспечивая прижатие по1159096 следнего к контактирующим поверхностям !5 и 16 электродов 1 и 2.

Усилие прижатия регулируется с помощью гайки 12.

При повороте электрода 2 зубчатые колеса 8 и 9 перекатываются по зубчатым венцам 3 и 4. При этом вращающийся момент передается к эластичному наполнителю 6 не толь10 ко через вал 7., но и торцы цилиндрических выступов 17 и 18. Зубчатые колеса 8 и 9 могут быть выполнены из непроводящего материала, что исключает передачу тока через зубчатое зацепление, не обеспечивающее надежный электрический:контакт.

Равенство диаметров контактиру,ющих поверхностей 15 и 16 целительным диаметрам соответственно О зубчатых венцов 3 и 4 исключает проскальзывание упругого токопроводящего кольца 5 относительно контактирующих поверхностей 15 и 16, что снижает износ и, следовательно повышает срок службы упругого токопроводящего кольца 5. При необходимости самозачистки контактирующих поверхностей их можно выполнить с диаметрами, отличными от делительных диаметров зубчатых венцов.

Гарантированное прижатие без проскальзывания упругого кольца 5 к контактирующим поверхностям 15 и

16 исключает искрение и обеспечивает надежный электрический контакт, что позволяет повысить величину пропускаемого тока.

Указанный эффект особенно зна40 чителен при пропускании через уст— ройство импульсного тока, при котором ненадежный контакт хотя бы в одном стыке контактирующих гоконесущих элементов может вызвать их

45 свариваемость и выход из строя всего токосъемного устройства.

Регулируемое прижатие контактирующих поверхностей позволяет исключить селективную подборку упру-. гих колец с эластичным наполнителем для обеспечения необходимого и равномерного контактного усилия и упростить процесс регулировки токосъемного устройства.

Наличие двух зубчатых колес, расположенных по краям каждого упругого токопроводящего кольца на одной оси с ними, гарантирует сохраll59096

Составитель М.Кузнецова

Техред А.Ач

Редактор О.Колесникова

Корректор И.Эрдейи

Заказ 3601j52 Тираж 638

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпис ное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нение параллельности оси упругого токопроводящего кольца с осью не.подвижного и вращающегося электродов, что обеспечивает сохранение максимальной площади контакта и равномерность контактного усилия по длине упругого токопроводящего кольца, т.е. надежный электрический контакт. Надежный электрический контакт н возможность его регулировки

5 повыщают эксплуатационную надежность изделия.