Вращающееся контактное устройство

Вращающееся контактное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВРАЩАЮЩЕЕСЯ КОНТАКТНОЕ .УСТРОЙСТВО, по авт.св. 1051631 отличающееся тем, что целью улучшения технологичности сборки и увеличения долговечност за счет уменьшения износа упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок от трения их друг о друга, кольца в каждой контактной паре зафиксированы одно относительно другого в направлении оси устройства с помощью дополнительных кольцевых упоров, которые соединены с плоскими торцами контактных колец с образованием двух встречно направленных и взаимно концентричных канавок, и дополнительных роликовых втулок с сепараторами, при этом роликовые втулки каждой контактной пары своими торцами контактируют с кольцевыми упорами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll), ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61). 1051631 (21 ) 3491643/24-07 (22) 22.09.82 (46) 30.05.84. Бюл. Р 20 (72) B.С.Сологуб, С.A.Савенко, Б.E.Íàðèíñêèé, В.В.Склярский и N.Ã.Áîæåíêî (53) 621.3.047(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 1051631, кл. H 01 R 39/00, 1982 (прототип). (54)(57) ВРАЩАЮЩЕЕСЯ КОНТАКТНОЕ ,УСТРОЙСТВО, по авт.св. Р 1051631, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения технологичности сборки и увеличения долговечности (gl) Н 0 1 R 3 9 /0 0 i 39/ 2 8 за счет уменьшения износа упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок от трения их друг о друга, кольца в каждой контактной паре зафиксированы одно относительно другого в направлении оси устройства с помощью дополнительных кольцевых упоров, которые соединены с плоскими торцами контактных колец с образованием двух встречно направленных и взаимно концентричных канавок, и дополнительных роликовых втулок с сепараторами, при этом роликовые втулки каждой контактной пары своими торцами контактируют q кольцевыми упорами.

1 095285

65

Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано для передачи сигналов н системах судовождения и навигации.

По основному.авт.св. М 1051631 известно вращающееся контактное 5 устройство, содержащее собранные н роторе в пакет плоские подвижные токопроводящие кольца и установленные с радиальным зазором к ним неподвижные токопронодящие кольца с пазами на нерабочих поверхностях, укрепленные в пакете внутри корпуса с помощью установочных изоляционных прокладок и расположенных н пазах стяжных шпилек, токопроводящие упругие кольца в радиальном зазоре. Между установочными изоляционными прокладками введены дистанционные втулки, на которые посажены. неподвижные кольца с зазором с возможностью радиальных перемещений.

В таком устройстве высоты дистанционных втулок больше толщин неподнижных колец, входящих н промежуток между соответствующими изоляционными прокладками с воэможностью радиальных перемещений и перемещений в направлении оси вращающегося контактного устройства неподвижных колец.

Пазы в неподвижных кольцах выполнены в виде отверстий, диаметры которых ЗО больше диаметров дистанционных втулок. Дистанционные втулки собраны в пакет совместно с установочными изоляционными прокладками с помощью шпилек. Одно из отверстий каждого 35 из колец выполнено в виде эллипса, меньший диаметр которого равен наружному диаметру дистанционной втулки и сопряжен с этим диаметром по классной посадке, а большой диаметр 4О этого эллипса больше диаметра дистанционной втулки на величину радиального зазора, имеющегося между поверхностями остальных дистанционных втулок и остальных пазов непод- 45 вижных колец. Благодаря этому исключ.".ется тангенциальная составляющая г.еремещений неподвижных колец, укрепл нных внутри корпуса, при работе устройства. Кроме того, усилие контактирования каждого токопроводящего кольца зависит от его прогиба, отнесенного к его диаметру, большему значению прогиба токопроводящего кольца, возникающему вследствие биения контактной поверхности кольца, 55 соединенного с ротором, относительно контактной поверхности кольца, соединенного с корпусом, соответствует большее значение усилия, воздействующего на неподвижное кольцо, т.е. 60 кольцо, соединенное с корпусом, которое перемещается в радиальном направлении в сторону этого усилия. В результате такого перемещения местный радиальный зазор между подвижным и неподвижным кольцом унеличивается до тех пор, пока усилия всех токопроводящих колец не уравняются между собой с образованием системы сил, равнодействующая которой равна нулю, а местные радиальные зазоры между подвижным и неподвижным кольцами не выровняются до одинакового значения. Но так как одинаковому значению зазора между этими кольцами соответствуют одинаковые прогибы упругих токопроводящих колец, то усилие контактирования выровняется до постоянного значения. Этим обеспечивается исключение неравномерности в распределении контактных. усилий между кольцами, обусловленной радиальным биением контактных поверхностей колец, соединенных с ротором относительно контактных поверхностей колец, соединенных с корпусом. Для уменьшения трения, возникающего между торцами упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок, укрепленных на роторе, вследствие осевого биения контактных колец, соединенных с корпусом относительно контактных колец, соединенных с ротором, при сборке колец в пакет уменьшают это биение путем приближения значения высоты дистанционных втулок к значению толщины неподвижных колец и путем изменения этой толщины или высоты, что изменяет гарантированный зазор между этой толщиной или высотой (1 3.

Это изменяет гарантированный зазор установочными изоляционными прокладками и входящими между ними неподвижными кольцами и хотя и уменьшает трение от осевого биения

;колец, однако создает возможность заклиниваний одного или нескольких неподвижных колец между установочными изоляционными прокладками при затяжке пакета, что ухудшает технологичность сборки ВКУ и уменьшает долговечность устройстна.

Цель изобретения — улучшение технологичности сборки и увеличение долгонечности за счет уменьшения износа упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок от трения их друг о друга.

Укаэанная цель достигается тем, что во вращающемся контактном устройстве кольца в каждой контактной наре зафиксированы относительно одно другого в направлении оси устройства с помощью дополнительных кольцевых упоров, которые соединены с плоскими торцами контактных колец с образованием двух встречно направленных и взаимно концентричных канавок, и дополнительных роликовых втулок с сепараторами, при этом роликовые втулки каждой контактной

1695285

4 3 з

2 (d( где d è d2 — значения наружных диаметров кольцевых нанавок, и d4 — значения внутренних

3 диаметров этих канавок, соответственно равных диаметрам рабочих по- . верхностей подвижного

3 и неподвижного 4 колец, dð — значения диаметров роликовых втулок 9.

45

Роликовые втулки 9 и подвижные кольца 3 установлены с возможностью перемещения вдоль оси вращения вращающегося контактного устройства благодаря осевым зазорам "Б" между плоскими торцами роликовых втулок 9 и кольцевых упоров 10. Толщина пакета образованного роликовыми втулками 9 и разделительными сепараторными кольцами 7, больше толщины подвижного

3 и неподвижного 4 колец, образующих 60 собой контактную пару.

Неподвижные кольца 4 выполнены с пазами 13 на нерабочих поверхностях и укреплены в корпусе 2 в пакете с помощью стяжных шпилек 14. Кольцевые пары своими торцами контактируют с кольцевыми упорами.

Такое конструктивное решение исключает износ упругих токопроводящих колец от трения их торцов о торцовые поверхности установочных изоляционных прокладок, укрепленные на роторе между подвижными кольцами.

На фиг. 1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 — раз- 10 рез A-А на фиг. 1.

Вращающееся контактное устройство содержит собранные в пакеты ротора 1 и корпуса 2 соответственно подвижные 3 и неподвижные 4 концентрично расположенные кольца, образующие собой контактные пары 5, группы токопроводящих упругих колец б, в промежутках между .кольцами каждой пары разделительные сепараторные кольца 7, расположенные в промежутках между группами токопроводящих упругих колец по геометрической оси вращающегося контактного устрбй— ства, оси 8, укрепленные на разделительных сепараторных кольцах 7, и роликовые втулки 9, установленные на этих осях 8 с воэможностью вращения. На торцах каждого подвижного

3 и неподвижного 4 колец укреплены кольцевые упоры 10-12 с образовани- 30 ем двух встречно направленных кольцевых канавок, охватывающих роликовые втулки 9 по образующим. При этом упоры 11 и 12 укреплены на них с помощью потайных винтов 15. Кольцевой упор 11 выполнен иэ износотойкого материала, который не обязательно должен быть электроизолирующим и является упорным. Кольцевой упор 12 выполнен из электроиэоляционного материала, не обязательно должен быть и э носостойким и является э амыкающим; Неподвижные кольца 4 укреплены в пакете корпуса 2 с помощью установочных изоляционных прокладок

16, в которых выполнены отверстия

17 для прохода стяжных шпилек 14.

Между установочными изоляционными прокладками 16 установлены собранные с ними в пакет и входящие в пазы 13. неподвижных колец 4 с зазором дистанционные втулки 18, высоты которых больше толщины В неподвижных колец, входящих в промежуток между соответствующими изоляционными прокладками

16 с возможностью осевых и радиальных перемещений неподвижных колец 4 относительно подвижных колец 3.

Подвижные кольца 3 выполнены с пазами 19, аналогичными паэам неподвижных колец 4, в которые входят выступы 20 ротора 1. Подвижные кольца

3 укреплены в роторе 1.с помощью гайки 21 и установочных прокладок

22, толщина которых подбирается из условия соблюдения одинаковых монтажных напряжений как в пакете роликовых втулок 9 с разделительными сепа— раторными кольцами 7,так и в пакете подвижных колец 3 с установочными прокладками 22. Конструкция и крепление кольцевых упоров 10 на подвижных кольцах 3 аналогичны конструкции и креплению кольцевых упоров 11 и 12 и на неподвижных кольцах 4.

В процессе сборки в пакеты подвижных 3 и разделительных сепараторных колец 7 с роликовыми втулками 9 их центрируют относительно корпуса 2 таким образом, чтобы неподвижные кольца 4 имели возможность осевых и радиальных перемещений относитель.— но дистанционных втулок 18 и установочных изоляционных прокладок 16.

Затем отмечают, положения, которые занимают подвижные кольца 3 и путем подбора прокладок 22 добиваются соответствующей фиксации подвижных колец на роторе 1 при сжатии пакета осевым усилием, создаваемым гайкой

21. Перекосы, неизбежные при монтаже, компенсируются зазорами (фиг.2) .

Устройство работает следующим образом.

Прч вращении ротора 1 в корпусе

2 имеет место осевое биение (осевая игра):подвижных колец 3 относительно неподвижных колец 4. Однако возникновение этого биения не приводит к увеличению износа упругих токопроводящих колец 6 и установочных изоля1 095285

Фи а.й

ВНИИПИ Заказ. 3611/Зб; Тираж 591 Подписное

Филиал GGG "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 ционных прокладок 22, так как все усилия при таком биении воспринимаются роликовыми втулками 9 и кольцевыми упорами 10.

В предлагаемом устройстве взаимная непараллельность контактных 5 пар между собой, неизбежная при сборке, не создает перекосов между подвижными 3 и неподвижными 4 кольцами в каждой контактной паре при ее .сборке, так как каждая контактная I9 пара представляет собой в технологическом отношении самостоятельную сборочную единицу, а в конструкционном отношении - замкнутый силовой контур, трудно поддающийся деформации при приложении мо тажных усилий.

Компенсация осевой игры, неизбежная при наличии осевых зазоров между роликовыми втулками 9 и кольцевыми упорами 11 и 12 неподвижных колец

4, обеспечивается за счет перемещений неподвижных колец 4 в зазорах между установочными изоляционными прокладками 16 в направлении оси вращающегося контактного устройства при их одновременном перемещении в направлении, перпендикулярном оси вращающегося контактного устройства.

Усилие, воздействующее на замкнутый контур каждой контактной пары, socпринимается ее роликовыми втулками 30

6 15 11 12 g g

A-А

9 и кольцевыми упорами 10, что не приводит к смещению упругих токопроводящих колец б в осевом направлении и к износу торцов последних.

Радиальное биение подвижных колец 3 повторяется неподвижными кольцами 4, но оно же компенсируется, ими эа счет воэможности перемещения

s радиальном направлении, перпендикулярном оси вращающегося контактного устройства в промежутках между установочными изоляционными прокладками 16. Таким образом, обеспечивается исключение влияния на ресурс вращающегося контактного устройства набегания допусков, перекосов и несовпадения плоскостей подвижных и неподвижных колец, неизбежных при их монтаже в пакеты, что улучшает технологичность сборки вращающегося контактного устройства.

Предлагаемое, устройство обеспечивает ресурс работы 10 тыс.ч. против

1000 ч у известного устройства, что исключает необходимость его замены на объекте эксплуатации через каждые 1000 ч, уменьшает затраты ва обслуживание объекта эксплуатации

Йа 9000 руб(эа ресурс работы) сокращает количество и стоимость запасных комплектов на 10 тыс.руб.

1 21 10 7 Я . 2