токосъемное устройство
Классы МПК: | H01R39/28 роликовые контакты; шаровые контакты |
Автор(ы): | Сергиенко Михаил Павлович (RU), Шаров Александр Александрович (RU), Штепа Владимир Иванович (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое Акционерное общество ОМСКОЕ СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО ПРИБОРОВ (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2004-07-05 публикация патента:
27.05.2006 |
Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам, содержащим подвижный и неподвижный коаксиальные электроды. Техническим результатом является повышение ресурса работы и увеличение тока через устройство. Токосъемное устройство содержит подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, между которыми установлены токопроводящие кольца, внутри которых размещено по два радиально расположенных подшипника качения, которые прижаты к внутренней поверхности токопроводящего кольца упругими элементами и удерживаются сепаратором. 1 ил.
Формула изобретения
Токосъемное устройство, содержащее подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, токопроводящие кольца, контактирующие с подвижным и неподвижным электродами, и упругие элементы, отличающееся тем, что устройство снабжено двумя подшипниками качения, размещенными радиально внутри токопроводящих колец, установленных между подвижным и неподвижным электродами, и взаимодействующими своими осями с упругими элементами, причем внешний диаметр токопроводящих колец равен разности контактирующих радиусов коаксиальных электродов.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам, содержащим подвижный и неподвижный коаксиальные электроды.
Известно устройство, содержащее концентричные неподвижный и вращающийся электроды, снабженные зубчатыми венцами, расположенные с напряжением между электродами упругие токопроводящие кольца с размещенными в них эластичными наполнителями и укрепленные на валах, имеющих каждый зубчатое колесо, кинематически связанное с зубчатыми венцами электродов [1].
Основными недостатками такой конструкции являются:
- кинематическая погрешность зубчатых колес, которая приводит к принудительному проскальзыванию токопроводящих колец относительно электродов;
- для создания необходимого пятна контакта требуется создавать натяг кольца с эластичным элементом, что приводит к циклической работе токопроводящего кольца;
- температурные воздействия на эластичный элемент вызывают значительные изменения величины контактного пятна, а следовательно, изменения величины переходного сопротивления.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, токопроводящие кольца, контактирующие с подвижным и неподвижным электродами, нажимные кольца, контактирующие с токопроводящими кольцами, расположенные с натягом по отношению к ним, и с радиальным зазором по отношению к подвижному и неподвижному электродам [2].
Основными недостатками известного устройства являются:
- ограниченный ресурс вследствие воздействия циклических нагрузок на тонкостенные контактирующие кольца в процессе работы, при этом ресурс определяется длиной пути перемещения контактирующих колец по подвижному и неподвижному коаксиальным электродам;
- ограниченная величина тока через устройство из-за относительно малого пятна контакта, зависящего от величины усилия нажимных колец, контактирующих с токопроводящими кольцами;
- достаточно большая величина переходного сопротивления из-за дополнительного контактирования токопроводящих и нажимных колец.
Задачей настоящего изобретения является повышение ресурса работы устройства и увеличение тока через устройство при сохранении минимальных габаритов.
Сущность изобретения состоит в том, что токосъемное устройство, содержащее подвижный и неподвижный коаксиальные электроды, токопроводящие кольца, контактирующие с подвижным и неподвижным электродами, и упругие элементы, снабжено двумя подшипниками качения, размещенными радиально внутри токопроводящих колец, установленных между подвижным и неподвижным электродами, и взаимодействующими своими осями с упругими элементами, причем внешний диаметр токопроводящих колец равен разности контактирующих радиусов коаксиальных электродов.
За счет установки токопроводящих колец без зазора и механического напряжения между подвижным и неподвижным коаксиальными электродами устраняется циклическая нагрузка (деформация) токопроводящих колец и повышается ресурс, а введение в устройство подпружиненных подшипников качения обеспечивает большее усилие контакта и, следовательно, больший ток через устройство.
На чертеже представлен общий вид токосъемного устройства.
Устройство содержит подвижный и неподвижный коаксиальные электроды 1 и 2, между ними установлены токопроводящие кольца 3, внутри которых размещено по два радиально расположенных подшипника 4 качения, прижатых к внутренней поверхности токопроводящего кольца 3 упругими элементами 5 и удерживаемых сепаратором 6.
Токосъемное устройство работает следующим образом.
В стационарном положении упругие элементы 5, воздействуя на оси подшипников 4, прижимают последние к токопроводящему кольцу 3 с необходимым усилием, обеспечивая таким образом его прижим к подвижному и неподвижному коаксиальным электродам 1, 2 и надежный контакт между ними. При вращении подвижного электрода находящееся с ним в контакте токопроводящее кольцо 3 совместно с сепаратором 6 и подшипниками 4 тоже вращается, перекатываясь по подвижному и неподвижному электродам 1 и 2.
Упругий элемент 5 может иметь достаточно пологую силовую характеристику, что обеспечивает стабильность контактных усилий и, соответственно, величину пятна контакта для передачи больших токовых нагрузок через устройство.
Использование предлагаемого устройства позволит значительно увеличить ресурс и сохранить минимальные габариты устройства.
Источники информации
1. Авторское свидетельство №1159096 А, кл. H 01 R 39/28.
2. Авторское свидетельство №1631641 А, кл. H 01 R 39/28.
Класс H01R39/28 роликовые контакты; шаровые контакты
коллектор машины постоянного тока с гусеничным токосъемом - патент 2403665 (10.11.2010) | |
токосъемное устройство - патент 2291531 (10.01.2007) | |
вращающееся контактное устройство - патент 2275721 (27.04.2006) | |
токосъемное устройство - патент 2027264 (20.01.1995) | |
вращающийся контакт - патент 2018199 (15.08.1994) |