Токосъемник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п1989636

Союз Советсник

Социалистическик

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

Н 01 Р 39/64 (22) Заявлено 29.09.81 (2! ) 3343063/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гее даретвеннай квинтет.

CCCP ае аелам нэееретеннй н етерь тнй

Опубликовано 15.01.83. Бюллетень № 2

Дата опубликовании описания 15.01.83 (53) УДК 621. .336.223 (088.8) . (72) Авторы изобретения

Е. И. Новиков, И. П. Поляков и В. К. С (71) Заявитель. (54) ТОКОСЪЕМНИК

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при испытании приборов, находящихся на вращающемся основании, дги осуществления электрической связи между испытуемым прибором и неподвижным обьектом, например испытательной аппаратурой, Известен токосъемник, который содержит корпус, вал, две пары контактных . дисков, механизм для периодического прижатия дисков, механизм. возврата дисков в исходное положение и их фиксации, упор, установленный на корпусе, торцовые толкатели, кулачки и поводкй I 1 ).

Недостатками такого устройства яв. ляются сложность конструкции, невысокая надежность работы из-за наличия большого количества кинематических пар, воз можность дребезга контактов.

Наиболее близким к предложенному цо техническому решению является токосъемник, содержащий электрические кон- тактные элементы с проводшщами, рас-

2 положенными на статорной и роторйой частях устройства, и систему управления контактными элементами с управляющим клапаном с приводом, связанным каналами с источником сжатого газа, при этом управляющий клапан связан с дисковыми контактами статора, снабженными жикле рами и механизмом перемещения Г2 g .

Недостатками этого устройства являются низкая максимально допустимая скорость вращения из- за значительной инерционности подвижных частей роторной части s режиме возврата ее контактных колец в исходное положение, появление возможности дребезга контактов и, как следствие, нарушение гальванической связи и изменение переходного сопротив ления, что снижает надежность, а также сложность конструкции и технологии изготовления, связаэпыя с трудностями из готовления контактнь1х колец с внутренними полостямие °

Бель изобретения - повышение падеж ности контактировання и увеличение до пустимой скорости вращения ротора токосъемника.

Указанная цель достигается тем, что в токосъемнике, содержашем контакты с проводниками на роторной и статорной частях и систему управления контактами с источником сжатого газа, соединенным каналами с управляюшим клапаном с приводом, при этом управляюший клапан связан каналами с соответствуюшим контактом статора, снабженным жиклерами и механизмом перемешения, каждый контакт статора выполнен в виде газовакуумного шагающего башмака и снабжен газоваку (мным распределителем KGTopblfl Вклю» 1 5 чен в исполнительную цепь системы уп- . равления контактами.

Механизм перемещения контакта статора может быть выполнен в вице поршня со штоком, которые заключены в корпус, корпус кинематически сочленен как с приводом

;-чг авляюшего клапана посредством подшипниха, так и с газовакуумным шагаюшим башмаком посредством шарнира и штока поршня, при этом все упомянутые элемеыты механизьа перемещения снабжены газовакуумными каналами для связи. управляющего клапана с жиклерами контакта статора.

Газовакуумный распределитель содержит упомянутый управляюший клапан и эжектор, управляюший клапан выполнен в виде врашаюшихся каналов, которые размешены в теле поворотного вала,при этом входные и выходные окна врашаю35 шихся каналов расположены с возможно стью попеременного сопряжения с соответствуюшими каналами от источника сжатого газа, эжектора и канала связи с жиклерами контакта статора.

На чертеже приведена структурная схема токосъемника.

Токосъемник соединяет врашаюшийся объект 1 и неподвижный 2 путем гальванической связи по каналу электрического

45 соединения посредством одного контакта

3 роторной части токосъемника статорных контактов 4 статорной части и проводни ков 5.

В теле каждого статорного контакта

4, выполненного в виде газовакуумного шагающего башмака, раэмешены жиклеры

6, которые подсоединены к соответствуюшему управляющему клапану 7 газовакуумного распределителя 8 посредством газовакуумных каналов 9. Корпус 10 меха- 55 низма перемешения контакта 4 статора имеет перепускное отверстие 11 и кинематически сочленен как со статорным кон

4О

3 А89636 4 тактом 4 посредством шарнира 12 и штока 13 поршня, так и с шестерней 14 посредством подшипника 15, в теле которых проходят газовакуумные каналы 9.

Каждый управляюший клапан 7 соединен газовым 16 и вакуумным 17 каналами с эжектором 18, образуя газовакуумный распределитель 8. К управляющим клапанам 7 подключен источник сжатого газа

19 с помощью газовых соединительных каналов 16.

В корпусе 20 управляющего канала 7 установлен поворотный вал 21, в теле которого имеются врашаюшиеся каналы

22 и 23 с входными 24 и выходными 25 окнами, соответствующие входные и выходные окна расположены на корпусе 20 управляюшего клапана 7. Окна 24 и 25

:расположены с возможностью попеременного сопряжения с каналами 9, 16 и. 17., Поворотные валы 21 сочленены с шестернями 14, которые находятся в зацеплении с зубчатым колесом 26 привода.

Система управления контактами содержит в своей исполнительной цепи источник сжатого газа 19, газовакуумные раснреде . лители 8, привод, контакты статора 4. с механизмами перемещения, связанные соответствующими газовакуумными каналами.

Газовакуумный распределитель 8 включает управляющий канал 7, газовый 16 и вакуумный 17 каналы и эжектор 18.

Механизм перемешения контакта статора включает шарнир 12, шестерню 14, подшипник 15, шток 13 поршня и перепускное отверстие 11, Токосъемник работает следуюшим об» разом.

Непрерывная гальваническая связь по одному каналу между врашаюшимся 1 и неподвижным 2 обьектами осушествляет» ся с помощью электрических проводников 5, роторного контакта 3 и минимум трех статорных контактов 4, сочлененных с соответствующими механизмами перемешения и газовакуумными распределителями 8. Поскольку все элементы для калщого контакта статора идентичны, то для описания их работы рассматривается один комплект.

Статорные контакты 4 электрически запараллелены, и во время работы токо-: съемника один из трех имеет гальваническую связь с роторным контактом 3.

Эта гальваническая связь между врашаю» шимся роторным контактом 3 и статорным 4 возможна благодаря способности статорных контактов совершать некото36: 6 ному окну 25 и по газовакуумному каналу 9 через подшипник 15, поршень со штоком 13, шарнир. 12 к жиклерам 6.

Когда i сочленяются газовыми канал 16 с вращающимся каналом 23 поворотного вала 21, сжатый газ поступает через выходное окно 25 в эжектор 18, создаю щий вакуум, а затем по вакуумному каналу 17, вращающемуся каналу 22 поворотного вала 21 поступает к выходному окну 25 и далее по гаэовакуумному каналу 9 к жиклерам 6. Циклограмму подачи вакуума и сжатого газа в жиклеры

6 контактов 4 статора осуществляет привод управляющего клапана 7, вклю чающий зубчатое колесо 26, шестерни

14 и поворотный вал 21 управляющего клапана 7. Синхрониэашпо работы всех элементов конструкции выполняет испол нительная цепь системы управления контактами, включающая газовакуумный распределитель 8 и статорные контакты с механизмами их перемещения.

Конструкция токосъемника позволяет устанавливать любое количество ротор ных контактов 3 и соответствующее количество статорных контактов 4 (выби-. рается иэ условия необходимого количе- ства гальванических связей между врашаюшщмся обьектом 1 и неподвижным 2).

Предложенный токосьемник по сравнению с прототипом обладает следуюпщми преимушествами: надежной гальванической связью между вращающимся и неподвижным объектом в результате неподвиж ного соединения статорного контакта с роторным, осуществляемого вакуумным присас званием статорных конта ктов к роторному контакту; более высокой мак; симально допустимой скоросъъю вращения в результате установки дополнительного количества статорных контактов и снижения инерпнонности подвижных элементов статорной части; меньшими габаритами и весом в результате размещения статорных контактов по пе жметру и, как след ствие, использования только одного роторного контакта для одной цепи гальванической связи; упрощенной конструкцией и технологией изготовления (отсутствуют паяные и сварные соединения для образования сообщающихся воздушных каналов в подвижных статорных элементах, а также воздушная подводящая трубопроводная арматура). Кроме того, улучшены условия эксплуатации в результате свобар ного подхода к контактируюпщм поверх ностям, не требующего разборки и сборки устройства

5 9896 рую часть пути совместно с роторным контактом 3 следуюшнм образом. Статорный контакт 4 находится в исходном положении: поршень со штоком 13 меха.низма перемещения выдвинут до упора, сжатый газ от газовакуумного распределителя 8 по газовакуумным каналам 9 поступает к жиклерам 6 и отжимает этот статорный контакт 4 от роторного 3-гальванической связи между ними нет.

Зубчатое колесо 26 привода, жестко со- . члененное с роторной частью токосьемника, поворачивает шестерню 14, на оси которой жестко закреплен поворотный вал 21 управляющего клапана 7. Газовакуумный распределитель 8 прекраща- ет подачу сжатого газа к жиклерам 6 этого контакта 4,й он прижимается к роторному контакту 3 за счет трения между подшипником 15 и шестерней 14

Одновременно от газовакуумного распределителя 8 поступает вакуум к жикле.рам 6. Этот статорный контакт 4 надежно присасывается к роторному контакту3 .и начинает совершать с ним перемещение, 5 чему также способствует поршень со штоком 13 поскольку в верхней части над поршнем образуется вакуум, а в нижнюю часть под поршень поступает воздух иэ окружающей среды через перепускное отверстие 11, расположенное в корпусе 10 ,механизма перемещения контакта статора.

Когда этот контакт 4 совершает полный рабочий ход и занимает положение, какое занимает на чертеже верхний контакт 4, от газовакуумного распределителя 8 к

35 жнклерам 6 поступает сжатый газ, котсьрый .ожимает нижний статорный контакт

4 от роторного .3 и нарушает гальваническую связь, одновременно под поршнем

40 со штоком 13 создается давление, которое заставляет перемещачъся поршень со . штоком 13 до упора и нижний контакт 4 занимает исходное положение.

Попеременная подача к жиклерам 6

45 сжатого газа или вакуума по газовакуумным каналам 9 осуществляется газожкуумным распределителем 8, который работает следуюпщм образом.

От источника сжатого газа 19 по га зовым каналам 16 сжатый гаэ поступает к входным окнам 24, расположенным в корпусе 20 управляощего клапана 7. При вращении поворотного вала 21 его враша ющиеся каналы 22 и 23 поочередно сочленяются с входными окнами 24 газо- 55 вых каналов 16. В том случае, когда сочленяется вращающийся канал 22 с газовым 16, сжатый гаэ поступает к выход089636

У предложенного токосъемника по сравнению с прототипом ресурс в нять раз больше, рабочий диапазон температур значительно шире. Кроме того, этот токосъемник может работать в более тяжелых атмосферных условиях, не выделяет токсичных паров и не заражает окружающую среду, он более технологичен и не требует специального помещения для его изготовления, хранения, ремонта и эксплуатации.

Формула изобретения

1. Токосъемник, содержащий контакты с проводниками на статорной и роторной частях и систему упразления контактами с источником сжатого газа, соеди« ненным каналами с управляющим клапаном >о с приводом, при этом управляющий клапан с вязан каналами с соответствующим, контактом статора, снабженным жиклерами и механизмом перемещения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности контактирования и. допустимой скорости вращения .ротора, каждый контакт статора выполнен в виде газовакуумного шагающего башмака и снабжен газовакуумным распределителем, зО который включен в исполнительную цепь

I системы управления контактами.

2.Токосъемник по п.1, о т л и ч а ю- щ и и сятем,,что механизм перемеще-ния контакта статора выполнен в виде поршня со штоком, которые заключены в корпус, корпус кинематически сочленен как с приводом управляющего клапана посредством подшкпппщ, так и с газовакуумным шагающим башмаком посредством шарнира и штока поршня, при. этом все упомянутые элементы механизма перемещения снабжены газовакуумными каналами для связи управляющего клапана с жиклерами контакта статора.

3. Токосъемник по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ,и и с я тем, что газовакуум-. ный распределитель содержит упомянутый управляющий клапан и эжектор,. управляющий клапан выполнен в виде вращающихся каналов, которые размещены в теле поворотного вала, при этом входные и выходные окна вращающихся каналов расположены с возможностью поперемен- ного сопряжения с соответствующими каналами от источника сжатого газа, эжектора и канала связи с жиклерами контакта статора.

Источники информадии, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 606179, кл. Н 01 Р 39/64, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 773803, кл» Н 01 Р 39/64, 1979 (прототип).