Патент на изобретение №2208883

(54) КОЛЛЕКТОРНОЕ УСТРОЙСТВО

(57) Реферат:

Изобретение относится к области электротехники. В коллекторном устройстве, включающем в себя подвижные контактные пластины, с которыми контактируют щетки в виде роликов, вращающихся на осях, оси роликов закреплены в плоских пружинах, подвижные контактные пластины выполнены в виде цилиндрических колец, причем оси вращения роликов параллельны оси вращения подвижных контактов, а величина контактного давления роликов регулируется перемещением плоских пружин. Техническим результатом является увеличение надежности контактирования и срока службы за счет конструктивного усовершенствования коллекторного устройства. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области геофизического приборостроения и может быть использовано в общем приборостроении.

Известен вращающийся токосъемник, содержащий многокольцевой коллектор, консольно установленный на подшипнике платы, Г-образные щетки, одна половина щеток закреплена на верхней, а другая – на нижней платах щеткодержателя, длина торсионной части каждой щетки не менее половины длины коллектора, а торсионные части каждой половины щеток направлены навстречу друг другу [1].

Недостатком известного устройства является низкая надежность контактирования и малая долговечность из-за быстрого износа колец и щеток в связи с наличием трения скольжения в месте их контакта.

Известен также вращающийся токосъемник, состоящий из многокольцевого коллектора, щеткодержателя и щеток, жестко закрепленных в щеткодержателе [2] .

Недостатком этого устройства является большое трение скольжения в месте контактирования щеток с кольцами, что в конечном итоге приводит к истиранию слоя покрытия на кольцах и уменьшению срока службы вращающегося токосъемника.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является коллекторное устройство, включающее в себя подвижные контактные пластины, с которыми контактируют щетки, выполненные в виде роликов, вращающихся на осях, закрепленных в подпружиненных стержнях, причем ролики устанавливаются по касательной к радиусу пластин [3].

Недостатком этого устройства являются ограниченные: надежность контактирования, долговечность, небольшой ресурс из-за отсутствия возможности регулирования оптимального давления щеток на коллектор, а также большие габариты, масса, трудозатраты и стоимость изготовления.

Целью изобретения является улучшение вышеизложенных параметров за счет конструктивного усовершенствования коллекторного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в коллекторном устройстве, включающем в себя подвижные контактные пластины, с которыми контактируют щетки в виде роликов, вращающихся на осях, оси роликов закреплены в пружинных пластинах, подвижные контактные пластины выполнены в виде цилиндрических колец, причем оси вращения роликов параллельны оси вращения подвижных контактных пластин, выполненных в виде цилиндрических колец, а величина контактного давления роликов регулируется перемещением плоских пружин.

Такая конструкция коллекторного устройства позволяет обеспечить требуемое оптимальное расположение ролика относительно контакта, исключить квадратные отверстия в основаниях и квадратное сечение стержней, исключить зависимость величины контактного давления от допусков на размеры деталей, обеспечивающих взаимное расположение роликов и колец, и регулировать контактное давление, то есть повысить надежность контактирования и срок службы, уменьшить трудозатраты на изготовление предлагаемого коллекторного устройства.

Изобретение поясняется чертежом.

Коллекторное устройство содержит корпус 1 с установленной в нем крышкой 2, на которой неподвижно закреплено изолирующее основание 3, имеющее цилиндрическую форму. На основании 3 расположена пружинная пластина 4, в которой установлена ось 6 с вращающимся на ней роликом 5. Вал 11 вращается в корпусе и крышке 2 на шарикоподшипниках 9. На валу 11 закреплен гайкой 15 узел 7 с подвижной контактной пластиной, выполненной в виде цилиндрического кольца 8, которое вместе с припаянным к нему выводным проводом 12 заливается в форме, например, компаундом ЭД-5К-2 и образует монолитный узел 7.

Заданная величина (125 г) контактного давления ролика 5 на поверхность цилиндрического кольца 8 с достаточной точностью регулируется перемещением регулировочного винта 10 в кронштейне 13 за счет изменения прогиба пружинной пластины 4. Для упрощения на чертеже показана одна контактная пара. В случае большего количества контактных пар, например четырех, в узле 7 соосно на расстоянии шага “а” устанавливаются и заливаются компаундом дополнительные кольца 8 с выводным проводом (показаны на чертеже пунктиром).

С каждым из цилиндрических колец 8 аналогично контактируют ролики 5, также установленные в унифицированные пружинные пластины 4 с кронштейнами 13 и регулировочными винтами 10 (на чертеже не показаны), причем каждая из пластин смещена вдоль оси основания 3 на величину, равную шагу “а” (чтобы ролик 5 попадал на соответствующее кольцо), и сдвинуты относительно друг друга параллельно по образующей поверхности основания 3 на угол, кратный, например, 60^o.

Выводные провода 12 от колец 8 и выводные провода 14, припаянные к концам плоских пружин 4, через отверстие по центру вала 11 и через отверстие крышки 2 подсоединяются к ламелям (условно не показанным), расположенным соответственно на валу 11 и крышке 2.

Лабораторные испытания, проведенные на образцах заявленного коллекторного устройства, показали, что при надежном контактировании коллекторное устройство имеет ресурс работы нe менее чем в 1,5 раза больше по сравнению с применяемыми в эксплуатации. Трудоемкость изготовления предлагаемого коллекторного устройства не менее чем в 2 раза меньше, чем коллекторного устройства по патенту 2133532 (прототипа).

Источники информации
1. Авторское свидетельство 845200, 3 H 01 R 39/00, 3 G 01 C 19/04, 20.10.1979, БИ 25.

2. Сломянский Г.А. и др. Детали и узлы гироскопических приборов. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1975, с. 218.

3. Патент Российской Федерации 2133532, 6 Н 01 R 39/00, G 01 V 13/00, 20.07.1999, БИ 20.2

Формула изобретения

1. Коллекторное устройство, включающее в себя подвижные контактные пластины, с которыми контактируют щетки в виде роликов, вращающихся на осях, отличающееся тем, что оси роликов закреплены в пружинных пластинах с кронштейнами, расположенными на основании, подвижные контактные пластины выполнены в виде цилиндрических колец, а оси вращения роликов параллельны оси вращения цилиндрических колец.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что винт установлен в кронштейне и упирается в пружинную пластину.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая последующая пружинная пластина с осью, роликом и винтом в кронштейне смещены вдоль оси основания на величину шага между соседними контактными пластинами и сдвинуты относительно друг друга параллельно по образующей поверхности основания на угол, например, 60^o для 4-контактных пар ролик – цилиндрическое кольцо.

РИСУНКИ