Токосъемное устройство

 

О Il И С А Н И Е ()936125

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалистмчесммк реслублмм (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.11.80 (21) 3000975/2407 с присоединением заявки Ak— (23) Приоритет (5l)M. Кл.

Н 01 R 39/28

Ьрударстрннныб крмнтет

СССР ае аваэм нэебретеннй н ртнрмтнй

ОпУбликоваыо 15.06.82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15 06 82 (53) УДК 621.3., 047 (088.8) /

С. М. Кириллов и А. А. Киеелев ) е Ф

/ .ь е.

1 1, ". 3 р У елее

" - е е.е е;, .- . е ев Л (72) Авторы мзобретеммя (7!) Заявитель (54) TOKOCbEMHOE УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам, осуществляющим электрическую связь между неподвижным и вращающимися узлами и мо жет быль использовано в приборах.

Известно токосъемное устройство, содержащее жесткое токопроводящее кольцо, ось вращения объекта, жесткое токопроводящее кольцо с буртами, тела качения, упругое токопроводящее кольцо, выполненное в виде двух мембран, с расположенным между ними жеСтким кольцом, охватывающим тела качения с зазором в радиальном направлении 11).

К недостаткам данной конструкции следует отнести низкую надежность контакта, обуслов35 ленную тем, что электрическии ток на своем пути проходит два подвижных контакта (жесткое токопроводящее кольцо — тела качения, и тела качения — упругое токопроводящее кольцо), а каждый подвижный контакт умень.

20 шает надежность передачи тока, а также тем, что мембранные пружины невозможно изготовить с жесткими допусками (как и всякие пружины), особенно это заметно при больших размерах, поэтому при своем. качении тела качения неравномерно прижимаются как к мембранам, так и к жесткому токопроводящему кольцу и в некоторые моменты тела качения имеют с токопроводящими кольцами точечный контакт, вместо контакта по линии.

Известно токосъемное устройство, содержащее концентрнчно расположенные неподвижные н вращающееся токопроводящие кольца и установленные между ними с напряжением токопроводящие упругие кольца, при этом вращающееся токопроводящее кольцо снабжено токопроводящим зубчатым венцом, неподвижное кольцо снабжено внутренним токопроводящим зубчатым венцом, а упругие кольца выполнены в виде гибких зубчатых венцов (2) .

К недостаткам данной конструкции следует отнести низкую надежность контакта, так как электрический ток на своем пути проходит два подвижных контакта (вращающее кольцоупругие кольца, упругие кольца . — неподвиж-, ное кольцо), а также низкую технологичность

3 93612 конструкции, так как упругие зубчатые токопроводящие кольца трудоемки в изготовлении, потому что надо нарезать зубья на тонкостенном гибком венце в сдеформированном состоянии, при этом волна деформации в процессе нарезки зубьев должна перемещаться по венцу, что требует специального технологического оборудования.

Наиболее близким по технической сущносги к изобретению является токосъемное устрой- 1р ство, содержащее неподвижную и вращающуюся с чередующими выступами и впадинами части, токопроводящие ролики, соединенные с неподвижной частью с помощью упругого токопроводящего элемента, при этом токопроводящие ролики установлены подпружиненно к выступам вращающейся части и контактируют с последними постоянно по крайней мере одним роликом (3) .

26

К недостаткам данной конструкции следует отнести низкую надежность работы устрой- . ства, так как упругий токопроводя|ций элемент выполняет две функции: проводит электрический ток, для чего площадь, проводного сечения (в зависимости от плотности тока) .должна бйть достаточно велика, а также является пружиной, раскручивающей токопроводящий ролик, площадь поперечного сечения которой должна быть достаточно малой, чтобы ее возможно было закрутить. Из этого следует, что ток, проходя через пружину малого сечения, нагревает ее, изменяя ее упругие свойства, поэтому ролик не раскручивается, а вместо трения качения между токопроводящим роликом и вращающейся частью

3S будет трение скольжения, при котором истира" ется токопроводящий (серебреный) контактный слой, а, следовательно, надежность при передаче тока будет низкая.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель доститается тем, что в токосъемном устройстве, содержащем неподвижную и выполненную с чередующимися 801 ступами и впадинами вращающуюся части, токосъемные элементы, установленные подпружинснно.к выступам вращающейся части с возможностью контактирования с последними постоянно, по крайней мере одного элемента, токосъемные элементы выполнены в. виде двуплещх коромысел, закрепленных на неподвижной части с возможностью вращения, при этом одно плечо каждого коромысла, контактирующее с выступом вращающейся части, имеет с ним эвольвентное зацепление, а другое плечо электрически соединено с 55 неподвижной частью.

На чертеже представлено токосъемное уст-, ройство, поперечный разрез.

5 4

Токосъемное устройство содержит неподвижную 1 часть машины и вращающуюся 2 части машины. Вращающаяся часть снабжена чередующимися выступами 3 с эвольвентными боковыми поверхностями 4. и впадинами 5.

Токосъемные элементы выполнены в виде двуплечих коромысел 6, с осью вращения 7, закрепленной на неподвижной части 1. Одно плечо 8 каждого коромысла, контактирующее с выступом 3 вращающейся части выполНсНо с эвольвентным профилем 9 и имеет с выступом 3 эвольвентное зацепление (при эвольвентнбм зацеплении осуществляется только трение качения), а другое плечо 10 элек-, трически (например, с помощью эластичного провода 11) соединено с неподвижной частью.

1. Коромысло 6 в нейтральном (среднем) положении фиксируется с помощью плоских (могут быть и другие, например, винтовые) пружин 12, которые необходимы для того, чтобы, контакт выступов с плечами коромыслов (для надежности электрического контакта) был с напряжением и для возвращения коромысел в исходное положение, и сдужат в качестве демпферов при сходе плеч коромысел с выступов 3. Коромысла 6 контактируют через эвольвентное зацепление с выступами 3 в любой момент времени по крайней. мере хотя бы одним коромыслом, т.е. в любой момент в зацеплении с выступом 3 находится хотя бы одно коромысло 6, но не все одновременно, при этом контакт выступов с коромыслами во времени с перекрытием сдвинут по фазе.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вращающейся части 2 выступы 3 своими боковыми поверхностями 4 с напряжением контактируют с профилем 9 коромысла 6, поворачивая последний вокруг оси 7 и деформируя при этом одну из пружин 12. При этом ток от вращающейся части 2 проходит через контакт выступов 3 с коромыслом 6, через само коромысло и далее через провод 11 к неподвижной части 1.

На своем пути ток проходит только один подвижный контакт качения. При дальнейшем вращении плечо 8 коромысла 6 сходит с выступа 3 и под действием сжатой пружины 12 возвращается в исходное (среднее) положение.

А, так как контакт выступов с коромысла;ми во времени сдвинут по фазе, то в следу ющий момент времени другая пара выступкоромысло контактируют, и ток течет уже через этот контакт, и так беспрерывно. Устройство работает при вращении вращающейся части 2 как в ту, так и в другую сторону.

Преимущество данного устройства заключается в повышенйи надежности, потому что функции токосъемных элементов и пружин

ВНИИПИ Заказ 4232/61 Тираж 630 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 разделены, так как коромысла и гибкие про вода служат только для передачи электрического тока, а величина поперечного сечения их выбирается из условия величины снимаемого тока и не зависит от других условий, а йазначение пружин чисто механическое: создать контакт с напряжением коромысла с выступом и возвращать коромысло в исходное положение.

Формула изобретения

Токосъемное устройство, содержащее неподвижную и выполненную с чередующимися выступами и впадинами вращающуюся части, .токосъемные элементы, установленные подпружиненно к выступам вращающейся части с воэможностью контактирования с последними постоянно, по крайней мере, одного элемента

936125 d о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в нем токосъемные элементы выполнены в виде двуплечих коромысел, закрепленных на неподвижной части с возможностью вращения, при этом одно плечо каждого коромысла электрически соединено с неподвижной частью, а другое плечо и выступ вращающейся части выполнены с возможностью эвольвентного зацепления друг с ! О другом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР я=470027, !

5 кл. Н 01 839/28,,1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2738836/24-07, кл. Н 01 R 39/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2833306/24-07, кл. Н 01 R 39/28, 1980. (прототип) .