Дисковый токосъемник

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для скользящего токосъема от вращающейся части машины к неподвижной. Сущность изобретения: токосъемник выполнен в виде дисков 1 и 2, снабженных по торцам концентричными канавками 3 и сопряженными с ними выступами 4. В канавках и выступах установлены кольцевые контактные элементы 5 и 6, по крайней мере один из которых 6 выполнен волнообразным с расположением волн на боковой поверхности. Возможна установка в сопряжении по два волнообразных кольца со смещением и без смещения по шагу волн, с верхним и нижним расположением, а также выполнение одного из контактных элементов в виде кольцевого желоба U-образного профиля. Контактные кольца снабжены выводами, расположенными с обратной стороны дисков и соединенными с входными и выходными клеммами. Секции из двух дисков собираются в пакет, который устанавливается на спутниковой антенне. Такое исполнение расширяет технические возможности за счет многократного увеличения числа контактов, уменьшает габаритные размеры и упрощает конструкцию, улучшает технологичность изготовления и повышает надежность работы токосъемника в условиях загрязненной среды и резкого перепада температур. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и предназначено для скользящего токосъема от вращающейся части машины к неподвижной.

Известен токосъемник, выполненный в виде двух дисков, снабженных торцовыми концентричными кольцами и сопряженными с ними выступами, несущими кольцевые контактные элементы.

Его недостатками являются сложная конструкция контактных узлов в виде охватывающих кольца лепестков, ограниченное число контактов и технологическая слож- ность в изготовлении.

Изобретение расширяет технические возможности путем увеличения контактов в два и более раз при тех же габаритах, повышает технологичность и надежность за счет упрощения токосъемных элементов.

Это достигается выполнением контактных элементов, по крайней мере одного из дисков, в виде волнообразных колец с расположением волн на боковой поверхности. Возможны варианты: расположение в канавках дисков двух волнообразных колец, охватывающих плоские кольцевые контактные элементы; установка волнообразных колец со смещением по шагу на полшага волны или с совпадением шага волн. Волнообразные кольца могут быть установлены на выступах верхнего диска, а в сопрягаемых канавках нижнего диска устанавливаются кольцевые желоба U-образного сечения, стенки которых охватывают волнообразные кольца. Волнообразные кольцевые элементы могут быть одновременно установлены и в верхнем, и в нижнем дисках.

На фиг. 1 изображен токосъемник в плане; на фиг. 2 узел контактных колец в разрезе А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел I на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 разрез Б-Б на фиг. 3, варианты исполнения; на фиг. 6 и 7 узел I на фиг. 2, варианты исполнения.

Секция токосъемника состоит из двух дисков 1 и 2 с концентричными кольцевыми канавками 3 и выступами 4, выполненными на торцах, сопрягаемыми друг с другом. Диски выполнены из электроизоляционных материалов. В них вертикально расположены кольцевые контактные элементы 5 и 6 из электропроводящих материалов (фиг. 1 и 2). В выступах верхнего диска закреплены контактные кольца 5, во впадинах нижнего волнообразные кольца 6 с волнами на их боковой поверхности. Верхние кольца 5 контактируют с выступами нижних волнообразных колец 6, которые благодаря своей форме и упругости компенсируют погрешности изготовления и сборки, обеспечивая равномерное давление по всем контактным точкам. Контактные кольцы снабжены выводами 7, расположенными в углублениях с обратной стороны дисков и припаянными к входным и выходным 8 клеммам дисковой пары.

Для расширения технических возможностей в канавках 3 нижнего диска устанавливаются по два волнообразных кольца 6а и 6б, охватывающих верхнее контактное кольцо 5 (фиг. 3). Это позволяет при смещении волнообразных колец в канавке на полшага Р/2 повысить надежность контактов 6в (фиг. 4), а при совпадении волн по шагу увеличить число контактов вдвое (фиг. 5). Также вдвое увеличивается число контактов при установке волнообразного контактного кольца 9 в сопряжении с кольцевым контактным желобом 10 (фиг. 6). Желоб имеет U-образное сечение, выполнен из упругого материала и установлен в канавке нижнего диска 2. Волнообразное контактное кольцо 9 крепится в кольцевом выступе верхнего диска 1 и благодаря расширяющемуся профилю канавки 3 обжимается упругими стенками желоба, который опирается на заклинивающиеся стенки канавки 3. Наибольшее число контактов обеспечивают два волнообразных кольца 6 и 9, установленные соответственно в пазу 3 нижнего дика 2 и в выступе 4 верхнего диска 1 (фиг. 7). Соприкасаясь выступами волн, контактные кольца обеспечивают надежный съем сигналов, число которых равно произведению волн. Шаг волн практически ограничивается конструктивными размерами контактных узлов. При их миниатюризации число контактов может достигать нескольких сотен тысяч на каждую пару контактных колец.

Секции из дисков набираются в пакет, который устанавливается в неподвижный корпус, а диски посредством шпонок 11 и 12 (фиг. 1) соединяются с подвижным и неподвижным узлами токосъемника (не показаны). Диски с внутренними шпонками 11 устанавливаются на вращающийся вал, а с наружными шпонками 12 в неподвижный корпус (не показан). В канавки нижнего диска 2 закладывается консистентная смазка, снижающая коэффициент трения контактов. Смазка предупреждает износ и выделение металлической пыли от трения двух металлических поверхностей, повышает стабильность переходного сопротивления контактов. Контактные элементы защищаются от загрязнения торцовыми уплотнениями по внешнему и внутреннему контурам дисков.

Сигналы, поступающие от передающего устройства, например антенны или командоаппарата, распределяются по ходу вращения на приемные органы и исполнительные механизмы. Обладая значительно большим числом контактов, токосъемник надежно работает в условиях загрязненной среды при значительных перепадах температур от -100 до +100^оС. Волнообразные кольцевые элементы компенсируют температурные изменения размеров без повышения внутренних напряжений. При использовании температуростойких изоляционных материалов этот диапазон может быть значительно превышен, и токосъемник способен работать в условиях космического перепада температур на солнечной и теневой сторонах аппарата.

Формула изобретения

1. ДИСКОВЫЙ ТОКОСЪЕМНИК, содержащий два диска, снабженных торцевыми концентричными канавками и сопряженными с ними выступами, несущими контактные элементы, отличающийся тем, что контактные элементы по крайней мере одного из дисков выполнены в виде волнообразных колец с расположением волн на боковой поверхности.

2. Токосъемник по п.1, отличающийся тем, что в канавках установлены по два волнообразных кольца, охватывающих кольцевые контактные элементы, расположенные на выступах.

3. Токосъемник по п.2, отличающийся тем, что волнообразные кольца установлены в канавке со смещением по шагу.

4. Токосъемник по пп.2 и 3, отличающийся тем, что волнообразные кольца установлены в канавке со смещением по шагу на полшага волны.

5. Токосъемник по п.2, отличающийся тем, что волнообразные кольца установлены в канавках с совпадением по шагу волны.

6. Токосъемник по п.1, отличающийся тем, что волнообразные кольца установлены на выступах верхнего диска, а в сопряженных с ними канавках нижнего диска установлены желобки U-образного сечения, упругие стенки которых охватывают волнообразные кольца.

7. Токосъемник по п.1, отличающийся тем, что волнообразные кольца установлены в верхнем и нижнем дисках.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7