Роликовое устройство токосъема для электрического транспортного средства

 

Использование: для передачи электроэнергии от токонесущего провода к электродвигателю транспортного средства Сущность изобретения: наружное кольцо токосъемного ролика снабжено фигурными V-образными пружинами, соединенными между собой ветвями с выгибом. На ограничительном диске укреплены опорные диски с пазами, в которые вложены нижние концы пружин За счет этого уменьшается амплитуда колебания пружин и эластичные башмаки взаимодействуют с боковыми частями токонесущего провода без пропусков Внутреннее кольцо ролика выполнено из пластмассы за одно с ограничительным диском, на цилиндрической части которого напрессована токопроводная втулка с закрепленными на ней отростками, электрически связанными с электродвигателем транспортного средства. Выполнение выгиба соединительных ветвей пружин в виде паза исключает сползание пружин с бесконечных эластичных токопроводящих пент. Благодаря тому, что в пазы опорных дисков вложены нижние концы пружин, последние не раскачиваются с большой амплитудой , что предотвращает пропуски башмаков при их взаимодействии с боковыми частями токонесущего провода 7 ил

(19) RU (11) 2001794 С1 (51) 5 В 60 Ь 5 04

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ""- @38Щ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " -,"„ ",""

К ПАТЕНТУ (21) 4914523/11 (22) 25.02.91 (46) 30.10.93 Бюл. Мя 39-40 (76) Тригер Борис Григорьевич (54) РОЛИКОВОЕ УСТРОЙСТВО ТОКОСЕМА

ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Использование: для передачи электроэнергии от токонесущего провода к электродвигателю транспортного средства Сущность изобретения: наружное кольцо токосъемного ролика снабжено фигурными Ч вЂ” образными пружинами, соединенными между собой ветвями с выгибом. На ограничительном диске укреплены опорные диски с пазами, в которые вложены нижние концы пружин За счет этого уменьшается амплитуда колебания пружин и эластичные башмаки взаимодействуют с боковыми частями токонесущего провода без пропусков.

Внутреннее кольцо ролика выполнено из пластмассы за одно с ограничительным диском, на цилиндрической части которого напрессована токопроводная втулка с закрепленными на ней отростками, электрически связанными с электродвигателем транспортного средства. Выполнение выгиба соединительных ветвей пружин в виде паза исключает сползание пружин с бесконечных эластичных токопроводящих лент. Благодаря тому, что в пазы опорных дисков вложены нижние концы прукин, последние не раскачиваются с большой амп1итудой, что предотвращает пропуски башмаков при «х взаимодействии с боковыми частями токонесущего провода 7 ил.

2001794

Изобретение относится к устройствам для подвода тока от токонесущих проводов к силово лу электродвигателю транспортного средства.

Известно роликовое устройство токосьема, содержащее закрепленное на оси жесткое внутреннее кольцо, выполненное с желобом, наружное кольцо, состоящее из отдельных токосъемных элементов и расположенное лежду внутренним и наружным кольцами эластичное кольцо.

Известно устройство токосъема электрического транспортного средства, содержащее закрепленные в вилке полуоси, на которые посредством подшипников насажена внутренне кольцо с ограничительным диском в продольной вертикальной плоскости, проходящей через токонесущий провод, V-образные токопроводящие пружины, установленные в радиальных направлениях по обеим сторонам ограничительного диска с возможностью перемещения в поперечных плоскостях и прижатия к боковым поверхностям токонесущего провода укрепленными на сочлененных концах эластичными башмаками, замкнутую токопроводящую ленту, нанесенную на выгибы ветвей сопряженных парных плеч противостоящих пружин с воэможностью соприкосновения с нижней поверхностью токонесущего провода и качения по ней беэ скольжения, токопроводящие эластичные кольца, расположенные по краям ветвей сопряжения, гибкие провода, одними концами соединенные с токопроводящей лентой, и токоотвод к потребителю электроэнергии.

Недостатком является то, что внутреннее кольцо и ограничительный диск, вь полненные из металла, делают устройство тяжелым и, кроме этого, V-образные токопроводящие пружины, установленные в радиальных направляющих по обеим сторонам ограничительного диска, имеют каждая большое плечо для раскачивания, что может быть причиной пропуска взаимодействия башмаков с боковыми поверхностями токонесущего провода. чем снижается интенсивность вращения роликового устройства.

Цель изобретения — снижение массы и повышение надежности работы роликового устройства токосъема, Указанная цель достигается тем, что внутреннее кольцо и ограничительный диск образованы пластмассовым монолитом, на цилиндрическую поверхность ограничительного диска напрессована токопроводящая втулка, а на его плоских поверхностях закреплены опорные диски, имеющие форму бездонных тарелок с пазами, в которые

55 помещены вторые плечи пружин, токоотвод к потребителю выполнен в виде отростков. утопленных в теле внутреннего кольца, положенных по плоским поверхностям ограничительного диска до токопроводящей втулки и соединенных с другими концами упомянутых гибких проводов.

На фиг.1 показано роликовое устройство токосъема для электрического транспортного средства, поперечное сечение; на фиг.2 — то же, общий вид; на фиг.3 — сечение

А-Л на фиг,1; на фиг.4 — фигурная пружина с башмаками; на фиг.5 — сечение Б-5 на фиг.3; на фиг.6 — замкнутая эластичная токопроводящая лента, постоянно сворачивающаяся наружу; на фиг,T — наружная замкнутая эластичная токопроводящая лента в виде сплющенной трубки, заполненной мягкигл упругим материалом, например поролоном.

Роликовое устройство токосъема для электрического транспортного средства устроено следующим образом.

В вилке 1 на изоляционных втулках 2 установлены пустотелые полуоси 3, закрытые пробками 4, и в последних установлены масленки 5, Пустотелые полуоси 3 имеют отверстия 6 для подвода смазки к игольным подшипникам 7, например от карданных шарниров легкового автомобиля, На этих подшипниках внутреннее кольцо 8, изгoTQB ленное вместе с ограничительным диском 9 иэ пластмассового монолита. Диаметр диска 9 подбирают так, чтобы получить необходимую длину электрического контакта между роликовым устройством токосъема и токонесущим проводом 10. На диске 9 напрессована токопроводящая втулка 11 с закрепленными на ней отростками 12, утопленными в теле внутреннего кольца 8 и электрически связанными с установленной на шлицах внутреннего кольца токопроводящей втулкой 13, от которой через щетки

14 по проводу 15 ток подводится к электродвигателю транспортного средства, Отростки 12 или приклепываются или припаиваются к втулке 11, при этом они спрятаны в теле внутреннего кольца 8 и частично закрыты с обеих сторон ограничительного диска 9 кожухами, в которых установлены сальники, и это место кольца 8 с отростками 12 тщательно шлифуется.

К ограничительному диску 9 закреплены изготовленные из пластмассы или алюминия опорные диски 16, имеющие форму бездонных тарелок с пазами 17 и с углублениями 18, В пазы 17 укладывают концы фигурных пружин 19, а их выступы 20 входят в углубления 18 дисков 16. Пружины

19 изготавливаются или из нержавеющей

2001794

15

25

35

50

55 стали, или из упругой пластмассы, Каждая пружина 19 имеет две изогнутые V-образные части, составленные из ветвей 21 и 22, и в месте их сопряжения установлены эластичные башмаки 23 из износостойкого материала. V-образные части пружин 19 соединены между собой ветвью 24, имеющей в средней части выгиб 25 по форме паза, который удерживает от боковых перемещений внутреннюю замкнутую эластичную токопроводящую ленту 26, взаимосвязанную с наружной замкнутой эластичной токопроводящей лентой 27 путем сшивания их износостойкими нитями, При работе роликового токосъел1а лента

26 электрически связана с токопроводящей втулкой 11, а наружная лента 27 — с токонесущим проводом 10, По бокам ветвей 24 в углублениях 28 установлены эластичные нерастягивающиеся кольца 29, удерживающие V-образные части пружин 19 с башмаками 23 от действия центробежных сил, Наружная лента 27 электрически связана с отростками 12 с помощью гибких проводов 30, за счет которых повышается надежность передачи тока от токонесущего провода к электродвигателю транспортного средства. Вилка роликового устройства токосъема устанавливается на штанге транспортного средства, как и вилка известного щеткодержателя.

Роликовое устройства токосъема для транспортного средства работает следующим образом, Подводя роликовое устройство токосъема к токонесущему проводу 10 в месте их контакта, поддействием пружин штанги фигурные пружины 19 изгибаются так, что замкнутая эластичная токоправодящая лента

27 одной стороной на большой длине прилегает к токонесущему проводу 10, а второй стороной через замкнутую эластичную токопроводящую ленту 26 контактирует с токопроводящей втулкой 11, напрессованной на цилиндрическую часть ограничительного диска 9.

Величина площади контакта ленты 27 с токонесущим проводом 10 зависит только от диаметра ограничительного диска 9.

Можно получить необходимую длину контакта ленты 27 с проводом 10, изменяя диаметр диска 9, например с уменьшением диаметра увеличивается длина контакта.

Если применить замкнутую эластичную токопроводящую ленту 27, а также ленту 26 такой фарлафы, как показано на фиг,6, т.е. постоянно сворачивающиеся наружу при их работе, а на ограничительном диске 9 выполнить желоб и соответственно этому изменить паз 25 ветви 24, то в этом случае увеличится площадь электрического контакта между токонесущим проводом 10 и лентой 27.

Большую площадь электрического контакта можно получить, если наружную замкнутую эластичную токопроводящую ленту

27. плетенную из мягкой медной проволоки, выполнить в виде замкнутой плоской трубки, как показано на фиг.7, при этом трубку заполнить мягким упругим материалом, например поролоном 31, тогда эта лента 27, охватывая провод 10, увеличивала бы электрический контакт между токонесущим проводом 10 и лентой 27.

Вращение роликового устройства токосьема вокруг его оси при поступательном движении параллельно токонесущему проводу 10 происходит за счет появления мгновенного центра качения для роликового устройства токосъема относительно провода 10, а это происходит следующим образам.

В месте, где токонесущий провод 10 и ограничительный диск 9 образуют наименьший зазор, ветвь 24 фигурной пружины 19 перемещает ветви 21 и 22 с обеих сторон пружины 19 так, что эластичные башмаки 23 движутся к токонесущему проводу 10, прижил1аясь к его боковым сторонам, создают мгновенный центр качения роликового устройства токосъема, заставляя его вращаться вокруг своей оси. После поворота роликового устройства TQKocbQt. на небольшой угол башмаки 23, которые взаимодеиствовали с проводом 10, отодвигаются от его боковых сторон, так как пружина 19 разжимается и ветвь 24 подымается вместе с V-образными частями пружины 19 и башмаки 23 отодвигаются от провода 10. Потом вступает в работу следующая пара башмаков 23, Замкнутая эластичная токопроводящая лента 27, соприкасаясь на большой длине с токанесущим проводол1 10, катится без скольжения по токонесущему проводу 10.

Лента 27 прижимается к проводу 10 упругостью пружины 19 и центробежной силой, воздействующей на ленты 26 и 27, Башмаки 23 вместе с ветвями 21 и 22 с обеих сторон V-образных частей пружины

19 создают ручей, который направляет роликовое устройство токосъема вдоль токонесущего провода 10, От токонесущего провода 10 ток через замкнутую эластичную ленту 27 переходи1 на ленту 26, а потом через отростки 12 и гибкие провода 30 поступает к токапроводнай втулке 13, откуда через щетки 14 и провод 15 подводится к электродвигателю транспортного средства.

2001794

Во время соприкосновения башмаков

23 с токонесущим проводом 10 возникает момент, стремящийся возвратить пружины

19 в исходное положение, и при отходе башмаков 23 от провода 10 возникают колебательные движения нижних концов пружины в плоскости, перпендикулярной оси роликового устройства токосъема. Если нижние концы пружины 19 закрепить на большом плече и при этом они не будут иметь дополнительной опоры, то пружина 19 будет раскачиваться с такой большой амплитудой, что башмаки 23 могут делать пропуски, т.е. иногда не соприкасаться с боковыми сторонами токонесущего провода 10, чем снижается надежность работы устройства, Для повышения надежности работы пружин 19 на большой длине их нижние части опираются на пазы 17 опорных дисков 16, ограничивающих поворот пружин 19 в плоскости, перпендикулярной оси роликового устройства токосъема, и за счет этого плечо, на котором раскачиваются нижние концы пружины 19, становится малым, при этом упругость пружин 19 в плоскости оси роликового устройства токосъема не изменяется. За счет уменьшения плеча раскачивания пружины 19 уменьшается амплитуда ее колебания и башмаки 23 будут взаимодействовать

Формула изобретения

РОЛИКОВОЕ УСТРОЙСТВО ТОКОСЪЕМА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее закрепленные в вилке полуоси, на которые посредством подшипников насажено внутреннее кольцо с ограничительным диском в продольной вертикальной плоскости, проходящей через токонесущий, провод, V-обраэн ые то коп ро водящие и ружи н ы, установленные в радиальных направлениях по обеим сторонам ограничительно(о диска с воэможностью перемещения в поперечных плоскостях и прижатия к боковым поверхностям токонесущего провода, укрепленными на сочлененных концах эластичными башмаками, замкнутую токопроводящую ленту, нанесенную на выгибы ветвей сопряжения первых плеч противостоящих пружин с возможностью соприкосновения с нижней поверхностью с боковыми частями токонесущего провода

10 без пропусков.

Действие центробежных сил, возникающих от башмаков 23, ветвей 21 и 22, предот5 вращается эластичными нерастягивающимися кольцами 29, Технико-экономическая эффективность заключается в следующем.

Замена трения скольжения трением ка10 чения значительно увеличит срок службы токонесущих проводов, уменьшится частота обрыва проводов и уменьшатся вынужденные остановки транспортных средств.

3а счет установки опорных дисков на

15 ограничительном диске повысится надежность работы роликового устройства токосъема, так как почти не будет пропусков взаимодействия башмаков с боковыми частями токонесущего провода.

20 3а счет того, что внутренне кольцо изготовлено заодно с ограничительным диском из пластмассового монолита, значительно снижается масса роликового токосъема электрического транспортного средства.

25 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 994312, кл. В 601 5/04, 1983.

2, Авторское свидетельство СССР

N 1404381, кл. В 60 1 5/04, 1985.

30 токонесущего провода и качения по ней без скольжения, токопроводящие эластичные кольца. расположенные по краям вет35 вей сопряжения, гибкие провода, одними концами соединенные с токопроводящей лентой, и токоотвод к потребителю электроэнергии, отличающееся тем, что внутреннее кольцо и ограничительный диск

40 образованы пластмассовым монолитом, на цилиндрическую поверхность ограничительного диска напрессована токопроводящая втулка, а на его плоских поверхностях закреплены опорные диски, имеющие фор45 му бездонных тарелок с пазами, в которые помещены вторые плечи пружин. токоотвод к потребителю выполнен в виде отростков, утопленных в теле внутреннего

50 кольца, проложенных по плоским поверхностям ограничительного диска до токопроводящей втулки и соединенных с другими концами упомянутых гибких проводов, 2001794

2001794

2001794

2001794

Составитель Б,Тригер

Редактор Т.Павловская Техред М.Моргентал Корректор П,Гереши

Заказ 3148

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издагельский комбинат "Патент" г. Ужгород, ул.Гагарина, 101