Контактный токосъемник

НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ НТАКТНЫЙ У 1003219тем, чт ности в р ых скорос ки снабже рые уста на общей о введен ребенки,и УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИ ВТОРСМОМУ С 8 ИД(71 ) Институт технической теплофзики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССУ 1003219, кл. Н О 1 В 39/43, 198(54)(57) КОпо авт св: ющий сяшения надежях повышеннротора, щеттелями, кот. но группамидополнительнщей в видена статоре ТОКОСЬЕМНИКотличао, с целью повыаботе в условитей вращения ны щеткодержановлены шарнир- . оси в пазах ной направляю- закрепленнойЗ 40 45 5 О 55 изобретение относится к контактным токосъемникам и может быть использовано в электротехнике, например в системах измерения температурвращающихся деталей газовых и паровых турбин, турбокомпрессоров, электродвигателей, электрогенераторови т.п. и является дальнейшим развитием изобретения по авт.св.Ф 1003219,Целью изобретения является повышение надежности в работе токосъемника в условиях повышенных скоростей вращения ротора.На фиг, 1 представлен вариантвыполнения токосъемника и схемаего пневмосистемы, общий вид; нафиг, 2 - группа щеткодержателейна общей оси, на фиг. 3 - вид Ана фиг. 2,Контактный токосъемник содержитгерметический корпус 1, в полостикоторого установлен вращающийся ротор 2 с набранными на нем контактными кольцами 3, и неподвижный статор4 с токопроводящими упругими щетками. Упругие щетки выполнены в видесобственно контактных щеток 5 и щеткодержателей 6, которые установленышарнирно группами на общей оси 7в пазах направляющей 8 в виде гребенки, закрепленной на статоре 4.Ширина каждого паза гребенки выбирается, например, равной ширинеколец 3 ротора 2, а шаг гребенки,равным шагу колец ротора. Токосъемник содержит также систему для регулирования усилия прижима щеток ккольцам, которая выполнена в видепневмосистемы, содержащей последовательно соединенные насос 9 и регулятор 10 давления, связанные пневмоприводом 11 с внутренней полостьюкорпуса токосъемника. Для концентрации усилия пневмосистемы во внутренней полости корпуса токосъемника могут быть с помощью эластичной диафрагмы 12 выделены воздухораспределительные камеры 13 (как показано вэтом варианте выполнения ус.тройствана фиг, 1), при этом эластичная диафрагма 12 взаимодействует (например,через поршни 14) со всей группойщеткодержателей 6, ус,тановленных наобщей оси 7, Пневмбсистема токосьемника может также содержать фильтр не показан ) , вентильзапорный 15 и сброса 16 и манометр 17. Устройство работает следующим образом.При подаче воздуха насосом 9 через регулятор 1 О давления по пневмопроводам 11. в полость корпуса 1 токосъемника(на фиг,1 в воздухораспре делительные камеры 13 полости корг пуса) в ней создается избыточное давление, которое обеспечивает требуемое усилие прижима контактных щеток 5 к контактным кольцам 3. Величина усилия прижима может быть проконтролирована с помощью манометра 17, В случае использования в устройстве воздухораспределительных калер 13 при создании в них избыточного давления происходит прогиб диафрагмы 12 в сторону полости корпуса с меньшим давлением и осуществляеТся прижим к кольцам групп щеток, объединенных общей осью 7.В процессе работы токосъемника происходит постепенное истирание материала щетки, причем каждая щетка истирается неравномерно, т.е. за один и тот же промежуток времени работы токосъемника процент истирания каждой щетки различен. Причин этому несколько: технологические отклонения при изготовлении каждой щетки, неидентичность состава материала каждой щетки и, соответственно, микротвердости материала, различное качество обработки поверхностей щеток и колец в каждой паре.Поэтому, для обеспечения надежногоконтакта в каждой паре до полного истирания щеток необходимо обеспечитьприжим индивидуально каждой щетки сусилием, зависящим от степени износа каждой конкретной щетки в каждый конкретный момент времени работы токосъемника, Это требование выполняется в предлагаемом устройстве,так как шарнирное крепление индивидуально каждого щеткодержателя 6 наоси 7 дает возможность легко перемещаться каждой контактной щетке 5в отдельности на требуемое в каждом конкретном случае расстояниепо направлению к кольцу 3 и тем самым обеспечивается непрерывный надежный контакт в каждой паре независимо от степени износа той или инойщетки, В реальных условиях эксплуатации токосъемника, в частностипри повышенных скоростях вращенияротора - до 10 тыс, об/мин, име2068 1 О 20 и Составитель М.КуэнецоТехред О.Неце едактор Г.Волк орректор Г. Решетки каэ 8724/ Тираж 598 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 035, Москва, Ж, Лодписномитета СССРкрытийнаб., д, 4/5 с ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,и 3ет место перемещение щеток 5 по поверхности колец , попадание щеток в промежуток между кольцами и сгорание, а следовательно, нарушение надежного контакта и выход из строя этого канала передачи сигнала. Избавиться от этого и позволило применение в устройстве направляющей 8 в виде гребенки, в пазах которой на общей оси 7 установлены щеткодержатели 6. Благодаря тому, что ширина каждого паза гребенки выбрана например, равной ширине колец 3 ротора 2, а шаг гребенки, равным шагу колец ротора даже при значительном увеличении скорости , вращения ротора (в 3-4 раза) перемещение щеток по поверхности коль ца, ограниченного боковыми стенками каждого паза гребенки, не нарушает надежность токосъема.Использование описанного узла щеткодержателей в известном уст,ройстве обеспечит повышение надежности его работы при повышенных скоростях вращения ротора и одновременно повышение точности передачи измерительного сигнала в каждой . 67 4контактной паре благодаря обеспечению равномерного, строго фиксированного пазами гребенки, надежногоприжима щеток к .кольцам до полного износа каждой щетки.Ресурс непрерывной работы токосъемника до замены токопроводящихщеток доведен например, при скорости вращения ротора 6 тыс.об/мин)до 50-200 ч, что значительно превышает ресурс работы известногоустройства. Повышение надежностиработы токосъемного устройства, т.е..увеличение времени непрерывной егоработы беэ поломок, имеет важноезначение, например, при испытанияхн контроле температурного состояния вращающихся деталей большихгазотурбинных установок и натурныхконструкций. Частые остановки этихагоегатов при испытаниях, из-завыхода из строя токосъемников, при"водят к дополнительным затратамрабочего времени на переналадку,монтаж, а также к дополнительнымзатратам электроэнергии, необходимой для вывода агрегатов на рабочийрежим,