Токосъемное устройство

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) И 1 65 1)4 Н 01 К 39/64 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт проблем надежностии долговечности машин АН БССР(56) Авторское свидетельство СССР849355, кл. Н 01 К 39/18, 198 1,Авторское свидетельство СССР915146, кл, Н 01 К 39/64, 1982.Авторское свидетельство СССР1003219, кл. Н 01 К 39/43, 1983.Авторское свидетельство СССР1156179, кл, Н 01 К 39/43, 1985.Зедгенидзе Г,П, Измерение температуры вращающихся деталей машин,М.: Машгиз, 1962, с145, рис, 72,(54) ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к областиэлектротехники для передачи электрических измерительных сигналов с вращающихся объектов, Цель изобретениясостоит в повышении точности передачи информации и надежности токосъемного устройства. Устройство содержитнеподвижный корпус 1, в полости которого расположены ротор 2 с токопроводящими кольцами 3 и токопроводящиещетки 4, Последние установлены наупругих элементах 5 с отражателями6, в которых выполнено углубление скриволинейным профилем. В щетках 4выполнено радиальное относительноротора отверстие 7, переходящее впаз 8, расположенный в плоскости поперечного сечения ротора. Пазы 8 вы1365204 30 полнены расширяющимися к торцам щеток. В качестве системы прижима щеток к кольцам и системы продува зонконтакта подогретым газом служатфорсунки 9 с конфузорным соплом, установленные для каждой контактной пары соосно отверстию 7 и сообщенные 1Изобретение относится к контактным токосъемным устройствам и можетбыть использовано в области электротехники для передачи электрическихизмерительных сигналов с вращающихся объектов.Целью изобретения является повышение точности передачи информациии надежности токосъемного устройства.На фиг. 1 показано предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг, 2сечение А-А на Фиг. 1; на фиг. 3схема продува газа через контактнуюпару; на фиг, 4 - разрез Б-Б нафиг, 3,15Токосъемное устройство содержитнеподвижный корпус 1, в полости которого расположены ротор 2 с токопроводящими кольцами 3, установленныйна валу контролируемого объекта,20и токопроводящие щетки 4, Последниесвязаны с корпусом 1 с помощью упРугих элементов 5 (пластин), на которых также закреплены отражатели 6,В щетках 4, пластинах 5 и отражателях 6 выполнено отверстие 7, сообщающееся с пазом 8. Соосно отверстиям 7 в корпусе 1 установлены Форсунки 9, связанные через регуляторы 10давления, теплообменник 11, фильтр12 и регулирующий клапан 13 с насосом 14, Регуляторы 10 давления посредством линий 15 соединены с блоком 16 управления,На упругих элементах 5 установлены датчики 17 деформации, электрически связанные линиями 18 с блоком 16,Датчик 19 частоты вращения ротора2 также электрически связан с блоком16, который имеет вход воздействия 40операторам, условно изображенныйстрелкой 20. К выходам блока 16 подключены сигнальные лампы 21 предельчерез регуляторы давления, теплообменник и Фильтр с насосом. Системаприжима содержит датчик частоты вращения ротора и датчики деформации упругих элементов, которые через блокуправления подключены к входам регуляторов давления. 3 з.п, ф-лы, 4 ил,2ного износа щеток 4, Полость корпуса 1 через сеточный элемент 22 сообщена с улавливателем 23, а черезперепускной клапан 24 - с окружающейсредой,Предлагаемое устройство работаетследующим образом.Токопроводящие щетки 4 в нерабочем положении не контактируют с токопроводящими кольцами 3. В моментначала передачи информации операторподает команду и блок 16 управлениявключает регуляторы 10 давления,подключая форсунки 9 через теплообменник 11, Фильтр 12 и регулирующийклапан 13 к насосу 14. Струя газа сзаданной температурой, выходя изконфузорного сопла Форсунок 9, попадает на,отражатели 6 и прижимаетщетки 4 к кольцам 3, преодолеваясопротивление сил упругости элементов 5, Центральная часть струи, Формируемой конфузорным соплом, проходит через отверстие 7 и далее попазу 8 (фиг, 3 и 4) попадает в рабочую зону контактирующих пар, создавая там благоприятные условия теплообмена, стабильную среду и одновременно удаляя продукты износа в улавливатель 23, Выполнение паза 8 расширяющимся к торцам щеток способствуетболее полному удалению продуктов износа за счет охвата струей более широкой рабочей зоны,Для улучшения электроконтактныххарактеристик пар щетка - кольцо вкачестве рабочего газа используетсялибо воздух, подогретый с помощьютеплообменника 11, либо инертныйгаз. Эффект снижения разброса величины переходного сопротивления при этомэтом обусловлен стабильностью параметров рабочей среды, главным образом ее температуры и влажности, при которых стабилизируется процесс окислообразования на контактных поверхностях. Интенсивное продувание подо 5 гретого газа через щеткуобеспечивает также ее искусственный подогрев, дополнительно способствующий стабилизации толщины окисных пленок и установлению компенсированного режима скольжения,При использовании в устройствеинертного газа с целью снижения егопотерь забор газа может производиться непосредственно из внутреннейполости корпуса 1. Задержание захваченных продуктов износа в этом случае осуществляется с помощью фильтра 12Пневмосеть устройства приэтом становится замкнутой,20Величина усилия прижима контактных пар определяется настройкой регуляторов 10 давления, которая задается блоком 16 индивидуально для каждого регулятора давления в зависимости от информации, поступающей отдатчиков 17 и 19 либо, по желаниюоператора, вручную, При управленииот датчиков величина давления на выходы регуляторов 10 автоматическиувеличивается по мере увеличения частоты вращения ротора 2 и износа щеток 4, Стабильность величины давления, подаваемого на входы регуляторов 10, обеспечивается регулирующим35клапаном 13, настроенным на болеевысокое давление, чем требуемое навыходах регуляторов 10 по условиюобеспечения максимально возможногоусилия прижима контактных парИндивидуальное управление прижимом каждой контактной пары в зависимости от двух параметров (частоты вращения ротора и величины износа щетки) обеспечивает рациональную силу прижима с учетом конкретных условий работы контролируемого объекта и контактной пары, Величина износа щетки 4 однозначно определяется величиной деформации упругого элемента 5 в прижатом состоянии щетки, которая фиксируется с помощью датчиков 17, выполненных, например, в виде тензоэлементов, При достижении предельно допустимого износа щетки 4 по сигналу датчика 17 блок 16 включает соответствующую предупредительную сигнальную лампу 21,40 45 50 55 При отсутствии необходимости передачи информации через какую-либоконтактную пару оператор через блок16 подает команду на выключение соответствующего регулятора 10 давления, Последний при этом отсекает поток газа через соответствующую форсунку 9. При отсутствии силы давления струи газа на отражатель 6 поддействием сил упругости пластина 5отходит в исходное положение. МеждущеТкой 4 и кольцом 3 появляется зазор, исключающий их износ в нерабочем положении,Ограничение величины давлениягаза в полости корпуса 1 производится с помощью перепускного клапана 24.Предлагаемое тюкосъемное устройство позволяет объединить системыпродува подогретого газа, подогреващеток, прижима контактных пар, отвода щеток в нерабочее положение иудаления продуктов износа в единуюпневмосистему, в которой в качествеобщего исполнительного элементаиспользуются форсунки, Это позволяетпри достаточно простой конструкцииобеспечить более высокую надежностьи точность передачи информации посравнению с известными устройствами,Блок управления, обеспечивающий автоматическое регулирование усилия прижима контактных пар, может быть выполнен на базе стандартных средствмикропроцессорной техники.Формула изобретения1. Токосъемное устройство, содержащее ротор с токопроводящими кольцами и токопроводящие щетки, установленные на упругих элементах и образующие с кольцами контактные пары, систему прижима щеток к кольцам, включающую регуляторы давления, систему продува зон контакта подогретым газом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности передачи информации и надежности, в каждой токопроводящей щетке выполнено радиальное относительно ротора отверстие, переходящее в паз, расположенный в плоскости поперечного сечения ротора и обращенный в зону контакта щетки с кольцом, а система прижима щеток к кольцам и система продува зон контакта выполнены в виде форсунок с конфузорным соплом, уста1365204 новленным над каждой контактной парой соосно указанному отверстию вщетке,2, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что упомянутыепазы выполнены расширяющимися к торцам щетки,3, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на поверхностях щеток, обращенных к форсункам, выполнены углубления с криволинейным профилем.4. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем что оно снабЭжено датчиком частоты вращенияротора и датчиками деформации упругих элементов щеток, которые черездополнительно введенный блок управления подключены к входам регуляторов давления,Тпвсьюинсс успрпйсвбс.Ш Т а рректор В.Г 664 оми отк ш Ужгород Прое Тираж 632 ИИПИ Государственног о делам изобретений 035, Москва, Ж, изводственно-полиграфическое предприя Подписноеета СССРытийя наб д, 4/5