Токосъемное устройство

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам, содержащим подвижный и неподвижный коаксиальные электроды. Техническим результатом является повышение ресурса работы и увеличение тока через устройство. Токосъемное устройство содержит подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, между которыми установлены токопроводящие кольца, внутри которых размещено по два радиально расположенных подшипника качения, которые прижаты к внутренней поверхности токопроводящего кольца упругими элементами и удерживаются сепаратором. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам, содержащим подвижный и неподвижный коаксиальные электроды.

Известно устройство, содержащее концентричные неподвижный и вращающийся электроды, снабженные зубчатыми венцами, расположенные с напряжением между электродами упругие токопроводящие кольца с размещенными в них эластичными наполнителями и укрепленные на валах, имеющих каждый зубчатое колесо, кинематически связанное с зубчатыми венцами электродов [1].

Основными недостатками такой конструкции являются:

- кинематическая погрешность зубчатых колес, которая приводит к принудительному проскальзыванию токопроводящих колец относительно электродов;

- для создания необходимого пятна контакта требуется создавать натяг кольца с эластичным элементом, что приводит к циклической работе токопроводящего кольца;

- температурные воздействия на эластичный элемент вызывают значительные изменения величины контактного пятна, а следовательно, изменения величины переходного сопротивления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, токопроводящие кольца, контактирующие с подвижным и неподвижным электродами, нажимные кольца, контактирующие с токопроводящими кольцами, расположенные с натягом по отношению к ним, и с радиальным зазором по отношению к подвижному и неподвижному электродам [2].

Основными недостатками известного устройства являются:

- ограниченный ресурс вследствие воздействия циклических нагрузок на тонкостенные контактирующие кольца в процессе работы, при этом ресурс определяется длиной пути перемещения контактирующих колец по подвижному и неподвижному коаксиальным электродам;

- ограниченная величина тока через устройство из-за относительно малого пятна контакта, зависящего от величины усилия нажимных колец, контактирующих с токопроводящими кольцами;

- достаточно большая величина переходного сопротивления из-за дополнительного контактирования токопроводящих и нажимных колец.

Задачей настоящего изобретения является повышение ресурса работы устройства и увеличение тока через устройство при сохранении минимальных габаритов.

Сущность изобретения состоит в том, что токосъемное устройство, содержащее подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, токопроводящие кольца, контактирующие с подвижным и неподвижным электродами, и упругие элементы, снабжено двумя подшипниками качения, размещенными радиально внутри токопроводящих колец, установленных между подвижным и неподвижным электродами, и взаимодействующими своими осями с упругими элементами, причем внешний диаметр токопроводящих колец равен разности контактирующих радиусов коаксиальных электродов.

За счет установки токопроводящих колец без зазора и механического напряжения между подвижным и неподвижным коаксиальными электродами устраняется циклическая нагрузка (деформация) токопроводящих колец и повышается ресурс, а введение в устройство подпружиненных подшипников качения обеспечивает большее усилие контакта и, следовательно, больший ток через устройство.

На чертеже представлен общий вид токосъемного устройства.

Устройство содержит подвижный и неподвижный коаксиальные электроды 1 и 2, между ними установлены токопроводящие кольца 3, внутри которых размещено по два радиально расположенных подшипника 4 качения, прижатых к внутренней поверхности токопроводящего кольца 3 упругими элементами 5 и удерживаемых сепаратором 6.

Токосъемное устройство работает следующим образом.

В стационарном положении упругие элементы 5, воздействуя на оси подшипников 4, прижимают последние к токопроводящему кольцу 3 с необходимым усилием, обеспечивая таким образом его прижим к подвижному и неподвижному коаксиальным электродам 1, 2 и надежный контакт между ними. При вращении подвижного электрода находящееся с ним в контакте токопроводящее кольцо 3 совместно с сепаратором 6 и подшипниками 4 тоже вращается, перекатываясь по подвижному и неподвижному электродам 1 и 2.

Упругий элемент 5 может иметь достаточно пологую силовую характеристику, что обеспечивает стабильность контактных усилий и, соответственно, величину пятна контакта для передачи больших токовых нагрузок через устройство.

Использование предлагаемого устройства позволит значительно увеличить ресурс и сохранить минимальные габариты устройства.

Источники информации

1. Авторское свидетельство №1159096 А, кл. H 01 R 39/28.

2. Авторское свидетельство №1631641 А, кл. H 01 R 39/28.

Токосъемное устройство, содержащее подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, токопроводящие кольца, контактирующие с подвижным и неподвижным электродами, и упругие элементы, отличающееся тем, что устройство снабжено двумя подшипниками качения, размещенными радиально внутри токопроводящих колец, установленных между подвижным и неподвижным электродами, и взаимодействующими своими осями с упругими элементами, причем внешний диаметр токопроводящих колец равен разности контактирующих радиусов коаксиальных электродов.