Жидкометаллический токосъемник

СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Бержинов А.И. и др. Униполярные электрические машины с жидкометаллическим токосъемом. в . М.: Энергия,с. 105-127.вторское свидетельство СССР 5501, кл. Н 01 В. 39/30, 1977.(54) (57) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ТОКОСфЬЕМНИК, содержащий вращающуюся часть,выполненную в виде вала, установленную с кольцевым зазором внутри невращающейся части, жидкий металл, расположенный в указанном кольцевом зазоре, который герметизирован уплотнениями с торцов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшенияэлектрических потерь и необходимогоколичества жидкого металла и упрощения эксплуатации, уплотнения сопряжены с неподвижной частью с помощью дополнительно введенных эластичных манжет, причем неподвижная часть выполнена с горизонтальным разъемом, расположенным выше уровня жидкого металлаИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано н гидрометлллургии для съема тока большой силы с вращающихся катодов злектролизерон непрерывного действия, ня пример барабанных.Известны жидкометяллические токосъемники для передачи тока цл вращающийся нлл, состоящие из вращающейся и ценрлщяющейся частей, электричес кий контакт между которыми осуществляется посредством жидкого метлллл, зяполцяющего зазор между ними1.В этих конструкциях распределение жидкого металла по кольцевому зазору 15 осуществляется за счет большой скорости вращающейся части. Специальная форма зазора не требует его уплотнения при работе токосъемника. 1 инопроводы присоединены к ненрящлющейся 20 части токосъемника.При небольшой скорости вращающейся части и необходимости заполнениязазора жидким металлом по всему кольцу в конструкции жидкометаллического 25токосъемника должны быть предусмотрены уплотнения зазора и подшипникиосуществляющие центровку невращающейся части относительно вращающейся.При этом шинопроводы с невращающейся частью должны соединяться с помощью гибких компенсаторон с небольшой жесткостью, позволяющих невращающейся части свободно следить за биением вращающейся, и не вызывать больших усилий на подшипники токосъемника.Техническое решение конструкциикомпенсатора для подсоединения шинопроводов к токосъемнику при передаче 40тока порядка 100 кА представляет значительные трудности из-за большихразмеров компенсатора, Так, например,при плотности тока в гибком компенсаторе 0,8 А/мм и силе тока 100 кА се чение компенсатора должно быть равным 1250 см . Кроме того, эначитель 2но усложняется монтаж и демонтаж агрегата из-за необходимости разъединения шинопроводов с невращающейся 50частью токосъемника,Наиболее близким к изобретению является жидкометаллический токосъемник, содержащий вращающуюся часть, выполненную в виде вала, установленную с кольцевым зазором внутри невращающейся части, жидкий металл, рас" положенный в указанном кольцевом зазоре, который сцлбжец уплотнениямис орион2этот токосъемцик цредцлзцлчец дпямедленно нрлчлмчихсл электрическихмашин и содержит токопронод, выполненный н виде нлццы с жидким металлом, н которую погружен нижний конец ценрлщяющейся члсти,Бес ценрлщлюшейся части восприцимается пружинами и, частично, подшипниками скольжения, рлсцоложеццыми в ценрлшяющейся части. Наличие танныс жидким метлллом позволяет ценрлщлющейся члсти но время работы свободно перемещлться при нормальном биении вращающейся части, а также производить демонтаж ротора вместе с токосъемником без рассоединения шинопронодон. При этом шинопроноды могут принлринлться к нацие.Однако влнця с жидким металломвызывает дополнительные электрические потери по сравнении с потерямиучастка шинопронода, соответствующего участку, занимаемому ванной, изза величины переходного сопротивления от ванны к жидкому металлу и нижнему концу невращающейся части,Кроме того, стоимость жидкого металла во много раз дороже стоимостиметалла шинопровода. Поэтому необходимость н данной конструкции токосъемника ванны с жидким металлом приводит к дополнительным эксплуатационным и капитальным затратам,Пель изобретения - уменьшение электрических потерь и необходимого количества жидкого металла и упрощениеэксплуатации.Указанная цель достигается тем,что в жидкометаллическом токосъемнике содержащем вращающуюся часть, выполненную в виде вала, установленнуюс кольцевым зазором внутри невращающейся части, жидкий металл, расположенный в указанном кольцевом зазоре,который герметизирован уплотнениямис торцов, уплотнения сопряжены с неподвижной частью с помощью дополнительно введенных эластичных манжет,причем неподвижная часть выполненас горизонтальным разъемом, расположенным вьше уровня жидкого металла.На фиг.1 изображен предлагаемыйжидкометаллический токосъемник, продольный разрез; на фиг.2 - разрезА-А на фиг.1, 3256Жидкометаллический токосъемник состоит из невращающейся части, состоящей из корпуса 1 и крышки 2, имеющих горизонтальный разъем 3, расположенный выше уровня 4 жидкого металла 5, заполняющего зазор 6 между невращающейся частью и валом 7, уплотнений зазора, включающих втулки Я, грунт- буксы 9, сальниковую набивку 10 и соединенные с невращающейся частью токо О съемника эластичные манжеты 11, имеющие цилиндрические части, охватывае-.мые хомутами 12, и отбортованные части, прижатые к невращающейся части токосъемника Аланцами 13. Корпус 1 15 иевращающейся части устанавливается на лапы 14, К нему же приварены шинопроводы 15.(идкометаллический токосъемник Л служит для передачи электрического тока от вращающегося вала к шинопроводам, например, от барабанного катода электролизера, предназначенного для получения металлических лент 25 электролитическим способом.Предлагаемый токосъемник работает следующим образом.При работе электролизера электрический ток от вращающейся части 7 30 токосъемника через жидкий металл 5 и крышку 2 проходит к корпусу 1 и далее через шинопроводы 15 к источнику тока.Манжета 11 не препятствует радиальному перемещению уплотнения при 3 4радиальном биении вращающейся части во время вращения вала 7.Горизонтальный разъем невращающейся части позволяет производить демонтаж токосъемника без отсоединения шннопроводов, приваренных к невращающейся части.Для демонтажа вала достаточно слить жидкий металл из зазора, отсоединить манжеты и вынуть крышку. При этом на вращающейся части остаются уплотнения.Горизонтальный разъем невращающей-. ся части, расположенный выше уровня жидкого металла, позволяет также осуществить надежное уплотнение между отбортованной частью манжеты и корпусом невращаювейся части. Если гори-. зонтальный разъем располагается ниже уровня жидкого металла, осуществить надежное его уплотнение невозможно, так как приходится уплотнять не только кольцевой зазор в месте прилегания отбортованной части манжет, но и весь горизонтальный разъем.В предлагаемом токосъемнике не требуется компенсаторов для подсоединения шинопроводов или ванны с жидким металлом для нормальной работы уплотнений, благодаря чему уменьшаются электрические потери и необходимое количество деФицитного и дорогостоящего жидкого металла, при этом надежность работы и условия эксплуатации по сравнению с известным не ухудшаются.,Олейник Соста ктор Е, Рошк едактор М. Бла ех Закаэ 3119/51 аб., д ческое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная Проияводственно-пол Тираж б 25 ВНИИПИ Государ по делам из 3035, Москва, твенного коми бретений и от -35, Раушская дписноета СССР.ытий