коллекторное устройство

Формула изобретения

1. Коллекторное устройство, включающее в себя подвижные контактные пластины, с которыми контактируют щетки, отличающееся тем, что щетки выполнены в виде роликов, вращающихся на осях, закрепленных в подпружиненных стержнях, причем ролики устанавливаются по касательной к радиусу пластин.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластины, оси и ролики изготовлены из износостойкого сплава, например нейзильбера, а стержни в сечении представляют собой многоугольник, например квадрат.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области геофизического приборостроения и может быть использовано в общем приборостроении.

Известен вращающийся токосъемник, содержащий многокольцевой коллектор, консольно установленный на подшипнике, цилиндрический щеткодержатель и Г-образные щетки, свободно расположенные в пазах и закрепленные торсионными частями на верхней плате щеткодержателя [1].

Известен также вращающийся токосъемник, содержащий многокольцевой коллектор, консольно установленный на подшипнике платы, Г-образные щетки, одна половина щеток закреплена на верхней, а другая - на нижней платах щеткодержателя, длина торсионной части каждой щетки не менее половины длины коллектора, а торсионные части каждой половины щеток направлены навстречу друг другу [2].

Недостатком известных устройств является низкая надежность контактирования и малая долговечность из-за быстрого износа колец и щеток в связи с наличием трения скольжения в месте их контакта.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является вращающийся токосъемник, состоящий из многокольцевого коллектора, щеткодержателя и щеток, жестко закрепленных в щеткодержателе [3].

Недостатком этого устройства является большое трение скольжения в месте контактирования щеток с кольцами, что в конечном итоге приводит к истиранию слоя покрытия на кольцах и уменьшению срока службы вращающегося токосъемника.

Целью изобретения является увеличение надежности контактирования и срока службы за счет конструктивного усовершенствования вращающегося токосъемника. Поставленная цель достигается тем, что в коллекторном устройстве, содержащем щетки, контактирующие с подвижными контактными пластинами, щетки выполнены в виде роликов, вращающихся на осях, закрепленных в подпружиненных стержнях, причем ролики устанавливаются по касательной к радиусу пластин. Пластины, оси и ролики изготовлены из износостойкого сплава, например, нейзильбера, а стержни в сечении представляют собой многоугольник, например, квадрат.

Такая конструкция коллекторного устройства позволяет использовать в месте контакта трение качения и тем самым уменьшить износ деталей, что значительно увеличивает надежность контактирования и срок службы коллекторного устройства.

Изобретение поясняется чертежом.

Коллекторное устройство содержит корпус 1 с установленными в нем неподвижным основанием 74, в углублении которого находится стержень 6 и пружина 5. В стержне запрессована ось 8, на которой вращается ролик 7. На валу 2, вращающемся в шарикоподшипниках 3, закреплено основание 10 с контактной пластиной 9.

Для упрощения на фиг. 1 показана только одна контактная пара коллекторного устройства. Выводные провода паяются непосредственно к оси и пластине и выходят на ламели, расположенные на корпусе и валу (условно не показаны). На фиг. 2 показан Вид A (без позиций 9, 10).

Поверхность углубления и установленного в нем стержня в сечении представляют собой квадрат, за счет чего стержень не проворачивается в углублении, а ролик устанавливается в оптимальном положении, т.е. катится по касательной к радиусу пластины, а с помощью пружины обеспечивается требуемое контактное давление ролика на пластину и постоянный контакт. В лабораторном образце коллекторного устройства это контактное давление (100...150 г).

Токопередача, например, по одной цепи контактной пары с неподвижной части корпуса 1 коллектора на подвижный вал 2, вращающийся в шарикоподшипнике 3, производится за счет контактирования ролика 7 с пластиной 9, при этом ролик 7, ось 8, стержень 6 и пружина 5 установлены в корпусе 1 на изоляционном основании 4, а пластина 9 - на изоляционном основании 10, неподвижно закрепленном на валу 2. Выводные провода соединяются, например, пайкой, непосредственно с осью 8 и пластиной 9 и выводятся на ламели, установленные на корпусе 1 и на валу 2 (провода и ламели на фиг. 1 условно не показаны).

Квадратная форма сечения стержня 6 и углубление в основании 4, в котором расположен стержень 6, обеспечивает фиксированное положение ролика 7, за счет чего он всегда расположен по касательной относительно окружности контактной дорожки на пластине 9. Требуемое контактное давление ролика 7 на пластину 9 обеспечивается пружиной 5. Стержень 6 установлен в углублении основания 4 с минимальным зазором (по квадратному сечению), но позволяющим перемещаться стержню 6 в его осевом направлении при торцевом биении пластины 9. В зависимости от требуемого количества контактных пар (цепей токопередачи) на корпусе и валу устанавливается соответствующее количество описанных выше элементов.

Лабораторные испытания, проведенные на опытных образцах заявленного коллекторного устройства, изготовленных по чертежам ИФДЖ.695.123.001СБ, показали, что при надежном контактировании коллекторное устройство имеет ресурс работы не менее чем в 2 раза больше по сравнению с применяемыми в эксплуатации.

Источники информации, принятые во внимание

1. Патент США N 2843830, кл. 339-5, 1958.

2. Авторское свидетельство N 845200, 3 HOR 39/00, 3 G 01 C 19/04, 20.10.79, БИ N 25.

3. Соломянский Г.А. и др. Детали и узлы гироскопических приборов. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1975, с. 218.