Токосъемное устройство для коаксиально расположенных вращающихся валов

(5 Н РЕТ Е ГЕЛЬСТ юков о 01 С та В УДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ ССДЕЛМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 1) 3548688/21-072) 08,02.836) 23,12.84. Бюл. В 472) В.Е,Яловенко, С.В.БлизнГ,френкель и Н.В,Ерохин3) 621.313.048.69(088.8)6) 1.Межвальнцй токосъемнйкчный чертеж . Э 36.01.10.11076 БАРОНСТВО ДЛЯ,Ь 1 Х ВРИЦАЮвнутреннийтные кольца,ней поверхна наружнего вала,кольцах внутсистему ох(54)(57) ТОКОСЪЕМНОЕ УС КОАКСИАЛЬНО РАСПОЛОЖЕН ЩИХСЯ ВАЛОВ, содержаще и внешний валы, контак закрепленные на внутре ности наружного вала и ной поверхности внутре щетки, установленные н реннего вала, масляную лаждения щеток, состоящую из маслоподводящего, маслоотводящего и сливного каналов, гидравлического затвора с полостью, расположенного навнутренней поверхности наружного вала, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежностиего в работе, в нем установлен второй гидравлический затвор с полостьюкоторая соединена со сливным каналом масляной системы, дополнительно введенными дренажными каналами,выполненными в токоведущих кольцах,расположенных на внутренней поверхности наружного вала, при этомполость первого гидрав.ического завора соединена каналом для перетокмасла с полостью второго гидравлического затв 9 ра.Изобретение относится к устройствам для передачи электрическихсигналов между деталями, находящимися во взаимном вращении, и можетбыть использовано для исследованиявращающихся деталей многоканаль- . 5ных газотурбинных двигателей,Наиболее близким к предлагаемомуявляется межвальное токосъемное устройство для коаксильно расположенных, вращающихся валов, содержащее Овнутренний и внешний вал,контактныекольца, закрепленные на внутреннейповерхности наружного вала и нанаружной поверхности внутреннего вала, щетки установленные на кольцах внутреннего вала, масляную систему охлаждения щеток, состоящуюиэ маслоподводящего, маслоотводящего и сливного каналов, гидравлического затвора с полостью, расположенного на внутренней поверхностинаружного вала 1 3.Однако при испытании газотурбинного двигателя в режиме фВзлет(15000 об/мнн) имели место случаи обрыва щеток и пожаров на двигателях Д 36. Причиной является то,что при испытании газотурбинных двигателей в режиме Взлет температура в зоне контакта щеток ивибрация двигателя резко увеличиваются, что приводит к случаям обрыва щеток и дросселированию сечения маслоотводящего канала. Это,в свою очередь, вызывает переполнение полости гидроэатвора и попада- З 5ние масла в горячую зону двигателя, т.е. к возникновению пожара.Увеличение температуры и вибрации,обусловленное резким увеличениемчастоты вращения исследуемых валов 40(до 15000 об/мин) при работе двигателя в режиме Взлет вызываетинтенсивное изнашивание контактирующих материалов, что также снижаетнадежность работы известного устройства, так как при увеличении износа щеток контактирующая поверхность изменяется и не обеспечиваетзаданной точности съема сигналовиз-эа пульсации величин контактно"го сопротивления и ффпаразитныхЭДС, возникающих в зоне контакта.Кроме того, нецостатком известногоустройства является малая величина(0,3-0,5 мм) технологического зазора между гидроэатвором и внутренним валом. При испытаниях газотурбинных двигателей на режимеВзлет в условиях повышеннойвибрации испытываемых валов и ихрезонансаесть случаи касания гид- б 0розатвора с поверхностью вала.Стружка, образовавшаяся от тренияуказанных деталей, попадает в зону контакта щеток, что снижает на-.дежность работы токосъемного устройства. Увеличение этого зазоравлечет за собой попадание маслав горячую зону двигателя,а уменьшение - повышение вероятности возникновения касаний междувнутренним валом и гидрозатвором.И то, и другое приводит к снижениюнадежности работы межвального щеточного токосъемного устройства.Цель изобретения - повышениенадежности устройства в работе.Указанная цель достигается тем,что в токосъемном устройстве длякоаксиально расположенных вращающихся валов, содержащем внутреннийи внешний валы, контактные кольца,закрепленные на внутренней поверхности наружного вала и на наружнойповерхности внутреннего вала, щетки, установленные на кольцах внутреннего вала, масляную систему охлаждения щеток, состоящую иэ маслоподводящего, маслоотводящего исливного каналов, гидравлическогозатвора с полостью, расположенногона внутренней поверхности наружноговала, установлен второй гидравлический затвор с полостью, которая соединена со сливным каналом маслянойсистемы дополнительно введеннымидренажными каналами,:выполненными;в токоведущих кольцах, расположенных на внутренней поверхности наружного вала, при этом полость первогогидравлического затвора соединенаканалом для перетока масла с полостьювторого гидравлического затвора.На фиг.1 приведено щеточноетокосъемное устройство для коаксиально расположенных вращающихся валовв продольном разрезе, смонтированное в двухвальном газотурбинном двигателеу на фиг.2 - узел 1 на фиг.1.Устройство содержит два коаксиально расположенных вала 1 и 2, на которых в межвальном пространствезакреплены внутренние и наружныетоковедущие кольца 3 и 4, Щетки 5закреплены на внутренних токоведущих кольцах 3. Первый гидравлический затвор б Установлен на наружномвалу 2. Второй гидравлический затвор7 соединен со сливным каналом 9маслосистемы с помощью дренажныхканалов 9, выполненных в наружныхтоковедущик кольцах 4.В верном гилроэатворе б выполненканал 10, соединяющий оба гидрозатвора б и 7.Устройство работает следующимобразом,С момента запуска двигателя маслопоступает в контактную зону щеточного токосъемника, охлаждает щеточный узел, перетекая по дренажнымканалам. Основная масса масла протекает через сливной канал 8, а частьмасла перетекает через канал 1019/38 Тираж 590 НИИПИ Государственного :ио делам изобретений 113035, Иосква, Ж,Подписноекомитета СССРоткрытийаушская наб., д.4/5 ка илиал ПППфПатентф, г,ужгород, ул.Проектная , 4 первого гидрозатвора во второй гидрозатвор 7, откуда по дренажным каналам 9 сливается в сливной канал 8. Такой дополнительный переток масла увеличивает теплосъем с токоведущих колец 4, а в аварийной ситуации предотвращается попадание масла в горячую зону двигателя,.По сравнению с известными использование предлагаемого щеточного токосъемного устройства для коаксиально расположенных вращающихся валов позволяет обеспечить повьиюениенадежности работы эа счет предотвращения попадания масла в горячуюзону двигателя в режиме фВзлетф,улучшения условий работы щеточноготокосъемника за счет дополнительного отбора тепла из зоны контактащеток, а также исключения касанийвала и гидрозатвора в режиме повышенной вибрации.