Многоканальное токосъемное устройство

Изобретение относится к области электротехники, к многоканальным токосъемным устройствам миниатюрного исполнения. Многоканальное токосъемное устройство, имеющее несколько электрических цепей, состоит из корпуса и соосно-расположенного внутри него вала, на которых установлен набор чередующихся коаксиальных токосъемных колец и коаксиальных изоляционных шайб; между неподвижным наружным и подвижным внутренним кольцами каждой коаксиальной пары токосъемных колец находятся контактирующие с ними упругие токопроводящие кольца, чередующиеся с диэлектрическими роликами; вал установлен в корпус посредством радиально-упорного подшипника, расположенного с одного торца устройства, корпус и вал выполнены из алюминия, а диэлектрические цилиндрические поверхности корпуса и вала, контактирующие с токосъемными кольцами, сформированы многослойными лакокрасочными покрытиями с последующей механической обработкой. Техническим результатом является повышение КПД, надежности, увеличение ресурса устройства и упрощение его изготовления 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, к многоканальным токосъемным устройствам миниатюрного исполнения. Токосъемное устройство выполнено из набора токосъемных колец, разделенных изоляционными кольцами, и может быть использовано в узлах токосъема электрических машин и устройств, а также для передачи электроэнергии от солнечной батареи на космический аппарат (КА).

Известно многоканальное токосъемное устройство, например, описанное в авторском свидетельстве SU 1737589, объединяющее несколько токопроводящих подшипников, сжатых осевым усилием для обеспечения надежного электрического контакта посредством шариков.

Недостаток данного аналога заключается в ограниченности электрического контакта в пределах точечного контакта шариков с кольцами подшипника, а также в том, что в нем не обеспечивается постоянный контакт всех токопроводящих шариков с кольцами подшипника по причине погрешностей поверхностей колец.

Известно также вращающееся контактное устройство (патент RU №2275721), в котором ток проводится за счет использования упругих токопроводящих колец, расположенных между концентричными наружным и внутренним кольцами. Для обеспечения постоянного контактного давления диаметр упругого токопроводящего кольца выполнен больше разницы радиусов наружного и внутреннего кольца.

Недостатком этого устройства является наличие буртика или сферической поверхности контактных колец и сепаратора, что приводит к увеличению габаритов устройства и существенному усложнению технологии получения минимальной шероховатости, обеспечивающей минимальное переходное сопротивление электрической цепи устройства.

В качестве прототипа выбрано многоканальное токосъемное устройство (патент RU №2543136), имеющее несколько цепей, содержащее набор подвижных и неподвижных соосных наружных и внутренних токосъемных колец, упругих токопроводящих колец, контактирующих с наружными и внутренними токосъемными кольцами, которые разделены изоляционными кольцами, сепаратор, выполненный из роликов, расположенных между токопроводящими кольцами, рабочие поверхности наружного и внутреннего кольца цилиндрической формы выполнены с фасками или скруглениями, а разделительные изоляционные кольца выполнены конической формы.

Недостаток прототипа заключается в том, что он не обеспечивает достаточно высокие коэффициент полезного действия (КПД), надежность работы, а также - достаточно высокий ресурс за счет нарушения стабильности токопрохождения в результате смещения внутренних токосъемных колец относительно наружных и деформации пластиковых изоляторов. Кроме того, оно сложно в изготовлении.

Задачами заявленного изобретения являются повышение КПД, надежности, увеличение ресурса устройства и упрощение его изготовления.

Поставленные задачи решены за счет того, что многоканальное токосъемное устройство, имеющее несколько электрических цепей, состоит из корпуса и соосно расположенного внутри него вала, на которых установлен набор чередующихся коаксиальных токосъемных колец и коаксиальных изоляционных шайб; между неподвижным наружным и подвижным внутренним кольцами каждой коаксиальной пары токосъемных колец находятся контактирующие с ними упругие токопроводящие кольца, чередующиеся с диэлектрическими роликами; вал установлен в корпус посредством радиально-упорного подшипника, расположенного с одного торца устройства, корпус и вал выполнены из алюминия, а диэлектрические цилиндрические поверхности корпуса и вала, контактирующие с токосъемными кольцами, сформированы многослойными лакокрасочными покрытиями с последующей механической обработкой.

Предложенное изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид заявленного устройства с разрезом.

Предложенное многоканальное токосъемное устройство, имеющее несколько электрических цепей, состоит из корпуса 5 и соосно расположенного внутри него вала 6. На валу 6 и в корпусе 5 установлен набор коаксиальных токосъемных колец, чередующихся с коаксиальными изоляционными шайбами 9, 10. Между наружным неподвижным кольцом 1 и внутренним подвижным кольцом 2 каждой коаксиальной пары токосъемных колец находятся контактирующие с ними упругие токопроводящие кольца 7, чередующиеся с диэлектрическими роликами 8.

Диэлектрические цилиндрические поверхности 3, 4 корпуса 5 и вала 6, соответственно контактирующие с токосъемными кольцами, сформированы многослойными лакокрасочными покрытиями с последующей механической обработкой. Это позволяет обеспечить упрощение его изготовления за счет исключения при изготовлении устройства, как в прототипе, высокоточной обработки пластиковых изоляторов, установки их на рабочие места; кроме того, пластиковые изоляторы в процессе работы под нагрузками со стороны колец подвергаются деформациям, что нарушает стабильность токопроводимости и приводит к снижению КПД, надежности устройства и уменьшению его ресурса.

Вал 6 установлен в корпус 5 посредством вновь введенного радиально-упорного подшипника с четырехточечным контактом 11, расположенного с одного торца устройства, причем указанные вал 6 и корпус 5 выполнены из алюминия. Это позволяет обеспечить повышение коэффициента полезного действия и надежности устройства, увеличить его ресурс за счет фиксации осевого и радиального положения вала 6 относительно корпуса 5 и обеспечения его безлюфтовой установки и работы в процессе эксплуатации.

Предложенное устройство работает следующим образом. В процессе передачи электрической энергии в устройстве вращаются внутренние токосъемные кольца 2. При этом передача электрического тока от них к неподвижным наружным токосъемным кольцам 1 происходит через катящиеся между ними упругие токопроводящие кольца 7. Они чередуются с диэлектрическими роликами 8, которые вращаются со скольжением за счет одновременного контакта с поверхностями, имеющими различные линейные скорости, как по величине, так и по направлению. Электрическая изоляция между соседними внутренними и наружными токосъемными кольцами 1, 2 обеспечивается разделительными изоляционными наружными и внутренними шайбами 9, 10.

Электрическая изоляция между наружными токосъемными кольцами 1 и корпусом 5, а также между внутренними токосъемными кольцами 2 и валом 6 обеспечивается соответствующими диэлектрическими цилиндрическими поверхностями 3, 4, сформированными многослойными лакокрасочными покрытиями. Покрытие после нанесения механически обработано для восстановления точных допусков соосности.

Фиксация осевого и радиального положения вала 6 относительно корпуса 5 обеспечивается безлюфтовой установкой радиально-упорного подшипника с четырехточечным контактом 11 в корпус 5 и на вал 6. При соосном вращении вала 6 относительно корпуса 5 посредством подшипника 11, исключается смещение токосъемных колец 1, 2 относительно друг друга, заклинивание диэлектрических роликов 8 между ними и перенос электроизоляционного материала роликов 8 на их контактные поверхности за счет постоянного сохранения осевого и радиального положения внутренних токосъемных колец 2 относительно наружных 1.

Предложенное устройство находится на стадии внедрения в производство.

Многоканальное токосъемное устройство, имеющее несколько электрических цепей, состоящее из корпуса и соосно расположенного внутри него вала, на которых установлен набор чередующихся коаксиальных токосъемных колец и коаксиальных изоляционных шайб; между неподвижным наружным и подвижным внутренним кольцами каждой коаксиальной пары токосъемных колец находятся контактирующие с ними упругие токопроводящие кольца, чередующиеся с диэлектрическими роликами, отличающееся тем, что вал установлен в корпус посредством радиально-упорного подшипника, расположенного с одного торца устройства, корпус и вал выполнены из алюминия, а диэлектрические цилиндрические поверхности корпуса и вала, контактирующие с токосъемными кольцами, сформированы многослойными лакокрасочными покрытиями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к щеточным высоковольтным токосъемникам с воздушной изоляцией. Высоковольтный кольцевой токоприемник содержит в каждой фазе контактное кольцо, закрепленное к основному валу через изолятор, щетки, закрепленные в щеткодержателях на жесткой скобе.

Изобретение относится к области электротехники, к токосъемным устройствам миниатюрного исполнения и может быть использовано в космической технике. Техническим результатом является повышение надежности устройства, снижение массы конструкции и повышение функциональных возможностей.

Изобретение относится к токосъемным устройствам, обеспечивающим передачу электрических постоянных, переменных и импульсных сигналов в широком диапазоне частот и мощностей между источником и приемником, расположенных во взаимовращающихся частях объекта, и может применяться в электротехнике, системах управления, радиолокации, для кодирования информации.

Изобретение относится к опорам для легких электроприборов. .

Изобретение относится к токосъемным устройствам, обеспечивающим передачу вращающего момента и электроэнергии в непрерывном и импульсном режимах между коаксиальными объектами, и может применяться в машиностроении, электротехнике, системах управления, радиолокации, для кодирования информации и т.д.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременной, а также поочередной передачи измерительного сигнала и постоянного тока или тока промышленной частоты через токосъемное устройство с подвижными контактами для безопасной работы с измерительными цепями при этом.

Изобретение относится к области электротехники, точнее к многоканальным токосъемным устройствам, используемым в электронной технике для передачи электрических сигналов управления и напряжений питания постоянного и переменного токов с неподвижной части изделия на подвижную и обратно.

Изобретение относится к полевому прибору для определения и/или контроля, по меньшей мере, одного физического или химического параметра процесса среды (варианты), содержащему, по меньшей мере, один датчик, по меньшей мере, один электронный блок и, по меньшей мере, один адаптерный блок между датчиком и электронным блоком, передающий, по меньшей мере, один электрический сигнал от датчика к электронному блоку.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам и устройствам, предназначенным для непрерывного токосъема и передачи сигналов между объектами, установленными с возможностью перемещения относительно друг друга.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для передачи электрических сигналов от неподвижной части объекта к его вращающейся части и в обратную сторону.

Изобретение относится к области электротехники, к многоканальным токосъемным устройствам миниатюрного исполнения. Многоканальное токосъемное устройство, имеющее несколько электрических цепей, состоит из корпуса и соосно-расположенного внутри него вала, на которых установлен набор чередующихся коаксиальных токосъемных колец и коаксиальных изоляционных шайб; между неподвижным наружным и подвижным внутренним кольцами каждой коаксиальной пары токосъемных колец находятся контактирующие с ними упругие токопроводящие кольца, чередующиеся с диэлектрическими роликами; вал установлен в корпус посредством радиально-упорного подшипника, расположенного с одного торца устройства, корпус и вал выполнены из алюминия, а диэлектрические цилиндрические поверхности корпуса и вала, контактирующие с токосъемными кольцами, сформированы многослойными лакокрасочными покрытиями с последующей механической обработкой. Техническим результатом является повышение КПД, надежности, увеличение ресурса устройства и упрощение его изготовления 2 ил.

Наверх