Вращающееся контактное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 1051631, кл. Н 01 В 39/00, 1982,УСТРОЙСТВО, по авт,св. Р 1051631,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью улучшения технологичностисборки и увеличения долговечности 511 Н 01 В 39/ООР 39/28 за счет уменьшения износа упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок от трения их друг о друга, кольца в каждой контактной паре зафиксированы одно относительно другого в направлении оси устройства с помощью дополнительных кольцевых упоров, которые соединены с плоскими торцами контактных колец с образованием двух встречно направленных и взаимно концентричных канавок, и дополнительных роликовых втулок с сепараторами, при этом роликовые втулки каждой контактной пары своими торцами контактируют С кольцевыми упорами.В10 65 Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано для передачи сигналов н системах судовождения и навигации.По основному.авт.св. М 1051631 известно вращающееся контактное 5 устройство, содержащее собранные н роторе в пакет плоские подвижные токопроводящие кольца и установленные с радиальным зазором к нимнеподвижные токопронодящие кольца с пазами на нерабочих поверхностях, укрепленные в пакете внутри корпуса с помощью установочных изоляционных прокладок и расположенных н пазах стяжных шпилек, токопроводящие упругие кольца в радиальном зазоре. Между установочными изоляционными прокладками введены дистанционные втулки, на которые посажены, неподвижные кольца с зазором с возможностью радиальных перемещений.В таком устройстве высоты дистанционных втулок больше толщин неподнижных колец, входящих н промежуток между соответствующими изоляционными прокладками с воэможностью радиальных перемещений и перемещений в направлении оси вращающегося контактного устройства неподвижных колец. Пазы в неподвижных кольцах выполнены в виде отверстий, диаметры которых ЗО больше диаметров дистанционных втулок. Дистанционные втулки собраны в пакет совместно с установочными изоляционными прокладками с помощью шпилек. Одно из отверстий каждого 35 из колец выполнено в виде эллипса, меньший диаметр которого равен на " ружному диаметру дистанционной втулки и сопряжен с этим диаметром по классной посадке, а большой диаметр 40 этого эллипса больше диаметра дистанционной втулки на величину радиального зазора, имеющегося между поверхностями остальных дистанционных втулок и остальных пазов непод вижных колец. Благодаря этому исключ".ется тангенциальная составляющая перемещений неподвижных колец, укрепленных внутри корпуса, при работе устройства, Кроме того, усилие контактирования каждого токопроводящего кольца э ави си т от его прогиба, отнесенного к его диаметру, большему значению прогиба токопроводящего кольца, возникающему вследствие биения контактной поверхности кольца, 55 соединенного с ротором, относительно контактной поверхности кольца, соединенного с корпусом, соответствует большее значение усилия, воздействующего на неподвижное кольцо, т,е. 60 кольцо, соединенное с корпусом, которое перемещается в радиальНом направлении в сторону этого усилия. В результате такого перемещения местный радиальный зазор между подвижным и неподвижным кольцом унеличивается до тех пор, пока усилия всех токо- проводящих колец не уравняются между собой с образованием системы сил, равнодействующая которой равна нулю, а местные радиальные зазоры между подвижным и неподвижным кольцами не выровняются до одинакового значения. Но так как одинаковому значению зазора между этими кольцами соответствуют одинаковые прогибы упругих токо- проводящих колец, то усилие контактирования выровняется до постоянного значения. Этим обеспечивается исключение неравномерности в распределении контактных. усилий между кольцами, обусловленной радиальным биением контактных поверхностей колец, соединенных с ротором относительно контактных поверхностей колец, соединенных с корпусом. Для уменьшения трения, возникающего между торцами упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок, укрепленных на роторе, вследствие осевого биения контактных колец, соединенных с корпусом относительно контактных колец, соединенных с ротором, при сборке колец в пакет уменьшают это биение путем приближения значения высоты дистанционных втулок к значению толщины неподвижных колец и путем изменения этой толщины или высоты, что изменяет гарантированный зазор между этой толщиной или высотой 1 3.Это изменяет гарантированный зазор установочными изоляционными прокладками и входящими между ними неподвижными кольцами и хотя и уменьшает трение от осевого биения ;колец, однако создает возможность заклиниваний одного или нескольких неподвижных колец между установочными изоляционными прокладками при затяжке пакета, что ухудшает технологичность сборки ВКУ и уменьшает долговечность устройстна.Цель изобретения - улучшение технологичности сборки и увеличение долгонечности за счет уменьшения износа упругих токопроводящих колец и установочных изоляционных прокладок от трения их друг о друга. Укаэанная цель достигается тем, что во вращающемся контактном устройстве кольца в каждой контактной наре зафиксированы относительно одно другого в направлении оси устройства с помощью дополнительных кольцевых упоров, которые соединены с плоскими торцами контактных колец с образованием двух встречно направленных и взаимно концентричных канавок, и дополнительных роликовых втулок с сепараторами, при этом роликовые втулки каждой контактной35 4 32зг о -где ди д 2 - значения наружныхдиаметров кольцевыхнанавок,С 1 и д 4 - значения внутренних3диаметров этих канавок,соответственно равныхдиаметрам рабочих поверхностей подвижного3 и неподвижного 4колец,др - значения диаметров роликовых втулок 9. 40 45 50Роликовые втулки 9 и подвижные кольца 3 установлены с возможностью перемещения вдоль оси вращения вращающегося контактного устройства благодаря осевым зазорам "Бп между плоскими торцами роликовых втулок 9 и кольцевых упоров 10, Толщина пакета образованного роликовыми втулками 9 и разделительными сепараторными коль. цами 7, больше толщины подвижного 3 и неподвижного 4 колец, образующих 60 собой контактную пару.Неподвижные кольца 4 выполнены с пазами 13 на нерабочих поверхностях и укреплены в корпусе 2 в пакете с помощью стяжных шпилек 14. Кольцевые 65 пары своими торцами контактируют с кольцевыми упорами.Такое конструктивное решение исключает износ упругих токопроводящих колец от трения их торцов о торцовые поверхности установочных 5 изоляционных прокладок, укрепленные на роторе между подвижными кольцами.На фиг, 1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - раз рез А-А на фиг. 1.Вращающееся контактное устройство содержит собранные в пакеты ротора 1 и корпуса 2 соответственно подвижные 3 и неподвижные 4 концентрично расположенные кольца, образующие собой контактные пары 5, группы токопроводящих упругих колец б, в промежутках между .кольцами каждой пары разделительные сепараторные кольца 7, расположенные в промежутках между группами токопроводящих упругих колец по геометрической оси вращающегося контактного устрбйства, оси 8, укрепленные на разделительных сепараторных кольцах 7, и роликовые втулки 9, установленные на этих осях 8 с воэможностью вращения. На торцах каждого подвижного 3 и неподвижного 4 колец укреплены кольцевые упоры 10-12 с образовани ем двух встречно направленных кольцевых канавок, охватывающих роликовые втулки 9 по образующим. При этом упоры 11 и 12 укреплены на них с помощью потайных винтов 15, Кольцевой упор 11 выполнен иэ износотойкого материала, который не обязательно должен быть электроизолирующим и является упорным. Кольцевой упор 12 выполнен из электроиэоляционного материала, не обязательно должен быть иэносостойким и является замыкающим; Неподвижные кольца 4 укреплены в пакете корпуса 2 с помощью установочных изоляционных прокладок 16, в которых выполнены отверстия 17 для прохода стяжных шпилек 14. Между установочными изоляционными прокладками 16 установлены собранные с ними в пакет и входящие в пазы 13. неподвижных колец 4 с зазором дистанционные втулки 18, высоты которых больше толщины В неподвижных колец, входящих в промежуток между соответствующими изоляционными прокладками 16 с возможностью осевых и радиальных перемещений неподвижных колец 4 относительно подвижных колец 3.Подвижные кольца 3 выполнены с пазами 19, аналогичными паэам неподвижных колец 4, в которые входят выступы 20 ротора 1. Подвижные кольца 3 укреплены в роторе 1.с помощью гайки 21 и установочных прокладок 22, толщина которых подбирается из условия соблюдения одинаковых монтажных напряжений как в пакете роликовых втулок 9 с разделительными сепа - раторными кольцами 7,так и в пакете подвижных колец 3 с установочными прокладками 22. Конструкция и крепление кольцевых упоров 10 на подвижных кольцах 3 аналогичны конструкции и креплению кольцевых упоров 11 и 12 и на неподвижных кольцах 4.В процессе сборки в пакеты подвижных 3 и разделительных сепараторных колец 7 с роликовыми втулками 9 их центрируют относительно корпуса 2 таким образом, чтобы неподвижные кольца 4 имели возможность осевых и радиальных перемещений относитель. - но дистанционных втулок 18 и установочных изоляционных прокладок 16. Затем отмечают, положения, которые занимают подвижные кольца 3 и путем подбора прокладок 22 добиваются соответствующей фиксации подвижных колец на роторе 1 при сжатии пакета осевым усилием, создаваемым гайкой 1. Перекосы, неизбежные при монтаже, компенсируются зазорами (фиг.2) .Устройство работает следующим образом.Прч вращении ротора 1 в корпусе 2 имеет место осевое биениеосевая игра) подвижных колец 3 относительно неподвижных колец 4. Однако возникновение этого биения не приводит к увеличению износа упругих токопроводящих колец 6 и установочных изоля1095285 1 У ЮЗаказ. 3611/З 6; Тираж 59ППП фПатентф, г. Ужгород, у НИИ одпи сно 4.Проек ционных прокладок 22, так как все усилия при таком биении воспринимаются роликовыми втулками 9 и кольцевыми упорами 10.В предлагаемом устройстве взаимная непараллельность контактных5 пар мЕжду собой, неизбежная при сборке, не создает перекосов между подвижными 3 и неподвижными 4 кольцами в каждой контактной паре при ее .сборке, так как каждая контактная 10 пара представляет собой в технологическом отношении самостоятельную сборочную единицу, а в конструкционном отношении - замкнутый силовой контур, трудно поддающийся деформации при приложении мо;тажных усилий, Компенсация осевой игры, неизбежная при наличии осевых зазоров между роликовыми втулками 9 и кольцевыми упорами 11 и 12 неподвижных колец 4, обеспечивается за счет перемещений неподвижных колец 4 в зазорах между установочными изоляционными прокладками 16 в направлении оси вращающегося контактного устройства при их одновременном перемещении в направлении, перпендикулярном оси вращающегося контактного устройства. Усилие, воздействующее на замкнутый контур каждой контактной пары, воспринимается ее роликовыми втулками 30 1 Х 1 Х 11 12 Х бА-А 9 и кольцевыми упорами 10, что не приводит к смещению упругих токопроводящих колец б в осевом направлении и к износу торцов последних.Радиальное биение подвижных колец 3 повторяется неподвижными кольцами 4, но оно же компенсируется, ими эа счет воэможности перемещения в радиальном направлении, перпендикулярном оси вращающегося контактного устройства в промежутках между установочными изоляционными прокладками 16. Таким образом, обеспечивается исключение влияния на ресурс вращающегося контактного устройства набегания допусков, перекосов и несовпадения плоскостей подвижных и неподвижных колец, неизбежных при их монтаже в пакеты, что улучшает технологичность сборки вращающегося контактного устройства. Предлагаемое, устройство обеспечивает ресурс работы 10 тыс.ч. против1000 ч у известного устройства, что исключает необходимость его замены на объекте эксплуатации через каждые 1000 ч, уменьшает затраты ва обслуживание объекта эксплуатации Иа 9000 руб(эа ресурс работы) сокращает количество и стоимость запасных комплектов на 10 тыс.руб.21 10 1 Я . 2