Вращающееся контактное устройство

Вращающееся контактное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВРАЩАЮЩЕЕСЯ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО , содержащее ротор с плоскими контактными кольцами и статор, на котором закреплены токосьемные гребенки с лепестками, контактирующими с контактными кольцами по контактным дорожкам, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы и улучшения ремонтоспособности , каждая токосъемная гребенка состоит из группы электрически соединенных между собой секторов, при этом длина L дуги такого сектора по концам лепестков определена соотношением Д-Р L К п где К 0,75-0,97 - поправочный коэффициент , величина которого зависит от диаметра контактной дорожки; D - средний диаметр контактной дорожки; п - количество секторов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ !!!!Ю

РЕСПУБЛИК ае аи

ЭСЮ Н01 3900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABT0PCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3604730/24-07 (22) 07. 04 ° 83 (46) 07. 09. 84. Бюл. Р 33. (72) А.А.Кернер и А.В.Уэльсон (53) 621.3.047(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство ССС1

В 134319, кл. Н 01 Р 39/00, 1964

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 499621, кл. Н 01 Р 39/08, 1973 (прототип) (54)(57) ВРАШАЮЩЕЕСЯ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее ротор с плоскими контактными кольцами и статор, на котором закреплены токосъемные гребенки с лепестками, контактирующими с контактными кольцами по контактным дорожкам, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы и улучшения ремонтоспособности, каждая токосъемная гребенка состоит из группы электрически соединенных между собой секторов, при этом длина L дуги такого сектора по концам лепестков определена соотношением дг D

L=Ê— и где К = 0,75-0,97 — поправочный коэффициент, величина которого зависит от диаметра контактной дорожки;

D — - средний диаметр контактной дорожки;

3 п — количество секторов.

1 1112

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вращающимся контактным устройствам, и может быть использовано для обеспечения электФ рической связи между вращающимися

5 и неподвижными приборами.

Известно вращающееся контактное устройство, содержащее подвижный ротор с жестко закрепленными на нем контактными кольцами и неподвижный статор с контактными гребенками, концы лепестков которых расположены по архимедовой спирали $13 .

Недостатками этого устройства являются малый срок службы из-за

l5 неравномерного износа различных по длине лепестков гребенок и невозможности профилактической замены консистентной смазки, применяемой для уменьшения износа элементов контактных пар и уменьшения момента трения устройства, невозможность замены вышедших из строя гребенок без полной разборки устройства, а также невозможность унификации элементов контактных пар. Кроме того, такая конструкция требует сложной технологической оснастки для сборки устройства.

Наиболее близким ио технической

30 сущности к изобретению является вращающееся контактное устройство, со; держащее ротор с плоскими контактными кольцами и статор на котором закреплены токосъемные гребенки с лепестками и контактирующими с кон— тактными кольцами по контактным дорожкам 2).

Однако срок службы консистентной смазки, нанесенной на контактные поверхности колец ротора, определяет срок службы устройства, а известная конструкция не позволяет производить ее профилактическую замену, так как кольцевые гребенки с изоляционными прокладками, стянутые на опорах статора, образуют сплошной цилиндр, закрывающий доступ в зону контактирования. По этой же причине замена вышедших из строя гребенок не может быть произведена без полной разборки и последующей сборки устройства, которую можно выполнить только на специально оборудованном рабочем месте. Для изготовления контактных гребенок требуется сложная технологи-55 ческая оснастка, а выполнение их в виже колец исключает возможность применения одинаковых гребенок для уст454 2 ройств с разными диаметрами контактной дорожки.

Кроме того, при воздействии механических нагрузок, например ударов, контактные кольца ротора, имеющие вместе с проводами значительную массу, перемещаются вдоль оси устройства, что может привести к разрыву электрических цепей в местах контакта гребенок с ко: тактными кольцами ротора.

Целью изобретения является увеличение срока службы и улучшение ремонтоспособности.

Поставленная цель достигается тем, что во вращающемся контактном устройстве, содержащем ротор с плоскими контактными кольцами и статор, на котором закреплены токосъемные гребенки с лепестками, контактирующими с контактными кольцами по контактным дорожкам, каждая токосъемная гребенка состоит из группы электрически соединенных между собой секторов, при этом длина L дуги такого сектора по концам лепестков определена соотношением

К и где К = О, 75-0,97 — поправочный коэффициент, величина которого зависит от диаметра контактной дорожки;

 — средний диаметр контактной дорожки; и — количество секторов.

На фиг. 1 представлено вращающе— еся контактное устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Вращающееся контактное устройство содержит ротор 1 с плоскими контактными кольцами 2 и статора 3, на котором закреплены токосъемные гребенки 4. с лепестками 5, каждая из которых состоит из группы секторов 6, электрически соединенных между со— бой проводами 7, Концы лепестков

5 токосъемных гребенок 4 прижаты к контактным дорожкам 8 контактных колец 2 и расположены эксцентрично относительно их, а ширина лепестков 5, выполненных из упругоro материала, например бронзы, увеличивается от конца к основанию.

В опорах 9 статора 3 выполнены пазы, в которых расположены винты

10, обеспечивающие фиксацию токосъемных гребенок 4.

1 2454 4

50 з 11

Контактные кольца 2 закреплены на роторе 1 с помощью шпонки 11 и зажимной втулки 12. Соединение контактных колец 2 с внешними устройствами осуществляется с помощью проводов 13, а гребенок 4 — с помощью проводов 14.

Устройство работает следующим образом.

Контактные кольца 2 вращаются вместе с ротором 1, при этом по контактным дорожкам 8 скользят лепетски 5 токосъемных гребенок 4, закрепленных на статоре 3, благодаря чему осуществляется электрическая связь между вращающимися приборами, соединенными проводами 13 с контактными кольцами 2, и неподвижными— соединенными проводами 14 с гребенками 4.

Эксцентричное расположение гребенок 4 относительно контактных колец 2 обеспечивает в процессе эксплуатации значительно меньший (в

20-25 раз) износ контактных дорожек

8 по сравнению с лепестками 5. По мере износа лепестков 5 величина переходного сопротивления остается неизменной, так как уменьшение контактного давления компенсируется увеличением контактной поверхности, в связи с тем, что ширина лепестков

5 увеличивается от скользящего по контактной дорожке 8 конца к основанию.

Продольные пазы в опорах 9 и упругие свойства лепестков 5 обеспечивают самоцентрирование токосъемных гребенок 4 между контактными кольцами 2 в процессе сборки устройства, последующее крепление токосъемных гребенок 4 винтами 10 и стяжка пакета контактных колец 2 втулкой

12 делают конструкцию устойчивой к воздействию механических нагрузок.

В предлагаемом устройстве, имеющем сектора 6, размеры которых определены по соотношению (1), обеспечиваются удобная сборка, возможность замены любого вышедшего в процессе эксплуатации из строя сектора 6, например из-за потери упругости, подгорания или износа лепестков 5, без применения сложных технологиче5

40 ских приспособлений. Кроме того, выполнение токосъемных гребенок 4 из нескольких соединенных электрически между собой секторов 6 позволяет унифицировать требующие для изготовления дорогостоящей оснастки элементы конструкции — сектора 6.

Наличие зазоров между секторами 6 обеспечивает доступ в зону контактирования, что дает возможность производить замену определяющей срок службы устройства консистентной смазки, нанесенной на контактные дорожки 8, а также производить визуальный контроль качества сборки устройства.

Величина поправочного коэффициента К в формуле (1} определена графоаналитическим методом для вращающихся контактных устройств с диаметром контактной дорожки от 100 мм и более и количеством секторов 6

A > 2. Величина поправочного коэффициента К растет от 0,75 до 0,97 с увеличением диаметра контактной дорожки.

При поправочном коэффициенте

К ) 0,97 происходит увеличение размера дуги по концам сектора токосъемной гребенки 4, которое затруднит сборку и замену консистентной смазки и сделает невозможным замену секторов 6 без полной разборки устройства, а при поправочном коэффициенте К (0,75 уменьшается размер дуги по концам лепестков сектора 6 токосъемной требенки 4, и соответственно, количество лепестков 5, что снижает допустимую тоновую нагрузку и увеличивает величину переходного сопротивления.

Испытания предлагаемого вращающегося контактного устройства показывают, что конструкция обеспечива. ет надежный контакт при наличии в условиях эксплуатации ударов с ускорением до 25о, в то время как вестная конструкция — до 2о. Кроме того, по сравнению с известным, предлагаемое устройство позволяет увеличить срок службы в 2,5-3 раза, а время, необходимое на замену вышедших из строя гребенок, в

10-12 раз, 111 2454

1112454

Составитель M.Êóçíåöoâà

Редактор Г.Волкова Техред О.Неце Корректор Е.Сирохман

Заказ 6463/38 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4