SU892544A1 - Current-collecting device for electric connection of rotating part to housting - Google Patents

Description

Изобретение относится к токосъемным устройствам и может быть использовано в различных машинах и механизмах для электрической связи вращающегося узла с корпусом, а также в приборостроении.The invention relates to current collection devices and can be used in various machines and mechanisms for electrical communication of a rotating unit with a housing, as well as in instrumentation.

Известно токосъемное устройство, содержащее концентрично расположенные жесткое и упругое токоведущие кольца и установленные между ними с напряже- _f нием токоведущие жесткие ролики {1-1.A current-collecting device is known, comprising concentrically arranged rigid and elastic current-carrying rings and current-carrying rigid rollers installed between them with voltage _f {1-1.

Однако это устройство не может ' быть использовано в приборах вследствие того, что оно имеет нестабйль- , ное переходное электрическое сопротивление и момент сопротивления, создаваемый токосъемным устройством на оси •вращающегося узла. Нестабильность параметров устройства обусловлена неравножесткостью упругого токоведущего, кольца, представляющего собой ленту, концы которой стягиваются специальным устройством.However, this device cannot be used in devices due to the fact that it has an unstable transitional electrical resistance and a moment of resistance created by the current collector on the axis of the rotating unit. The instability of the device parameters is due to the unequal rigidity of the elastic current-carrying, a ring, which is a tape, the ends of which are pulled together by a special device.

Наиболее близким по технической · сущности к предлагаемому является токосъемное устройство для электрической связи вращающегося узла корпусом, содержащее концентрично расположенные жесткое и упругое токоведущие кольца и установленные между ними с напряжением жесткие токоведущие ролики {21.The closest in technical essence to the proposed one is a current collector for electrical connection of a rotating assembly with a housing containing concentrically arranged rigid and elastic current-carrying rings and rigid current-carrying rollers installed between them with voltage {21.

Недостатком известного устройства является то, что упругое токоведущее кольцо имеет сравнительно большой габарит* в радиальном направлении, вследствие большого трения при качении роликов по коническим поверхностям мембран оно обуславливает достаточно большой момент сопротивления токосъем· кого устройства. Кроме того, необходимо с большой точностью выдерживать радиус скругления кромок· у роликов, так как при малом радиусе скругления наблюдается подрезка мембран, а при большом - недостаточное натяжение, з 892544 которое приводит к повышению переходного сопротивления устройства.A disadvantage of the known device is that the elastic current-carrying ring has a relatively large size * in the radial direction, due to the large friction when the rollers roll on the conical surfaces of the membranes, it causes a sufficiently large moment of resistance of the collector device. In addition, it is necessary to with great accuracy to maintain the radius of rounding of the edges of the rollers, since with a small radius of rounding, undercutting of the membranes is observed, and with a large - insufficient tension, z 892544 which leads to an increase in the transition resistance of the device.

Цель изобретения - уменьшение габаритов и момента сопротивления вращению и повышение технологичности изготовления роликов.The purpose of the invention is to reduce the size and moment of resistance to rotation and increase the manufacturability of the manufacture of rollers.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено кожухом, выполненным в виде двух тарельчатых шайб, скрепленных между собой, а упругое кольцо выполнено в виде цилиндрической винтовой пружины, которая установлена внутри кожуха с радиальным и осевым зазорами, концы пружины закреплены с внутренней стороны тарельчатых шайб, а монтажный провод закреплен на наружной поверхности кожуха. При этом угол d закрутки и винтовой пружины должен находиться в пределах 720° £ 540 ·, а диаметр проволоки равен или меньше 1/2 толщины ролика.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a casing made in the form of two disk washers fastened together, and the elastic ring is made in the form of a cylindrical helical spring, which is installed inside the casing with radial and axial clearances, the ends of the spring are fixed on the inside of the disk washers, and the mounting wire is fixed to the outer surface of the casing. In this case, the twist angle and the coil spring should be within 720 ° £ 540 ·, and the diameter of the wire is equal to or less than 1/2 of the thickness of the roller.

На фиг. 1 изображено токосъемное устройство, разрез по оси вращения; на фиг. 2 - то же, вид в плане.In FIG. 1 shows a current collector, a section along the axis of rotation; in FIG. 2 - same, plan view.

Токосъемное устройство состоит из жесткого внутреннего токоведущего кольца 1, токовед^щих роликов 2 (условно показаны три ролика), которые поджимаются к жесткому токоведущему кольцу i упругим кольцом, выполненным в виде цилиндрической винтовой пружины 3. Пружина 3 установлена внутри кожуха, образованного двумя тарельчатыми шайбами 4 и 5, скрепленными между собой, например, при помощи точечной сварки. Один конец пружины 3 заделан с внутренней стороны шайбы 4 при помощи сварки или пайки, другой шайбы 5. Для уменьшения момента сопротивления вращению пружина 3 установлена внутри тарельчатых шайб 4 и 5 с радиальным и осезым зазорами. Она касается этих шайб только в местах заделки и закручена на угол, находящийся в пределах 720^0,>е£} 540 . Диаметр проволоки пружины выбирают равным или меньше 1/2 толщины ролика 2 для ' исключения заклинивания роликов между витками пружины.The current collector consists of a rigid inner current-carrying ring 1, current-carrying rollers 2 (three rollers are conventionally shown), which are pressed against the rigid current-carrying ring i by an elastic ring made in the form of a cylindrical helical spring 3. The spring 3 is installed inside the casing formed by two disk washers 4 and 5, fastened together, for example, by spot welding. One end of the spring 3 is sealed on the inside of the washer 4 by welding or soldering, the other washer 5. To reduce the moment of resistance to rotation, the spring 3 is installed inside the disk washers 4 and 5 with radial and axial clearances. She touches these washers only in the places of sealing and twisted through an angle within 720 ⁰ > e £} 540. The diameter of the spring wire is chosen to be equal to or less than 1/2 of the thickness of the roller 2 to prevent jamming of the rollers between the turns of the spring.

Внутреннее токоведущее кольцо 1 установлено на изоляционной шайбе 6, которая в свою очередь надета на полую ось 7· Шайба 6 и ось 7 имеют пазы, через которые проходит проводник 8.The inner current-carrying ring 1 is mounted on an insulating washer 6, which in turn is mounted on the hollow axis 7 · The washer 6 and axis 7 have grooves through which the conductor 8 passes.

Для исключения сбегания роликов при работе в токосъемном устройстве имеется сепаратор 9.To prevent runaway rollers when working in a current collector, there is a separator 9.

Токоподводящий проводник 10 одним концом соединен с платой 11 на корпусе прибора (не показан^, а другим концом подсоединен к внешней поверхности 5 кожуха токосъемного устройства при помощи, например, скобы 12 и пайки.The current-carrying conductor 10 is connected at one end to a circuit board 11 on the device body (not shown ^, and at the other end is connected to the outer surface 5 of the casing of the current collector device using, for example, a bracket 12 and soldering.

Усилие поджатия токоведущих роликов 2 можно регулировать путем изменения угла cL закручивания пружины 3. 10 Контроль усилия поджатия можно осуществлять путем замера момента трения при вращении внутреннего кольца 1 относительно упругого кольца пружины 3. После выставки минимального Mots мента трения тарельчатые шайбы 4 и 5 скрепляются между собой,например, при помощи точечной сварки.The preload force of the current-carrying rollers 2 can be adjusted by changing the angle of rotation of the spring cL of spring 3. 10 The preload force can be controlled by measuring the frictional moment when the inner ring 1 rotates relative to the spring elastic ring 3. After setting the minimum friction coefficient Mots, the disk washers 4 and 5 are fastened together , for example, by spot welding.

Передача тока в токосъемном устройстве происходит с проводника 8 20 на кольцо 1, с кольца 1 на ролики 2, затем на шайбу 5, с проводника 10 на плату 11.Current transfer in the current collector takes place from conductor 8 20 to ring 1, from ring 1 to rollers 2, then to washer 5, from conductor 10 to board 11.

Токосъемное устройство имеет меньший габарит в радиальном направлении, 25 определяемый в основном диаметром упругого кольца цилиндрической винтовой пружины 3, кроме того, имеет стабильное переходное сопротивление, а также сравнительно небольшой момент сопротивления вращению, так как перекатывание с напряжением роликов происходит по цилиндрической (а не по конической, как у известного) поверхности.The collector has a smaller dimension in the radial direction, 25 determined mainly by the diameter of the elastic ring of the coil spring 3, in addition, it has a stable transition resistance, as well as a relatively small moment of resistance to rotation, since rolling with the voltage of the rollers occurs along the cylindrical (and not conical, as is known) surface.

Кроме того, устройство не накладывает никаких ограничений на радиус ³⁵ скругления кромок роликов. Истирание упругого токоведущего кольца происходит равномерно по всей внутренней поверхности .In addition, the device does not impose any restrictions on the radius ^{35 of the} rounding of the edges of the rollers. The abrasion of an elastic current-carrying ring occurs evenly over the entire inner surface.

Возможность регулировки контактно⁴⁰ го давления снижает требования к точности изготовления элементов токосъемного устройства и повышает его технологичность .The ability to adjust the contact ^40th pressure reduces the requirements for precision manufacturing of elements of the current collector and increases its manufacturability.

Claims (1)

Изобретение относитс  к токосъемным устройствам и может быть использовано в различных машинах и механизмах дл  электрической св зи вращающегос  . узла с корпусом, а также в приборостроении. Известно токосъемное устройство, содержащее концентрично расположенные жесткое и упругое токоведущие кольца и установленные между ними с напр жением токоведущие жесткие ролики fj Однако это устройство не может быть использовано в приборах вследствие того, что оно имеет нестабйльное переходное электрическое сопротив ление и момент сопротивлени , создаваемый токосъемным устройством на оси вращающегос  узла. Нестабильность параметров устройства обусловлена неравножесткостью упругого токоведущего кольца, представл ющего собой ленту, концы которой ст гиваютс  специальным устройством. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  токосъемное устройство дл  электрической св зи вращающегос  узла корпусом, содержащее концентрично расположенные жесткое и упругое токоведущие кольца и установленные между ними с напр жением жесткие токоведущие ролики 12. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что упругое токоведущее кольцо имеет сравнительно большой габарит в радиальном направлении, вследствие большого трени  при качении роликов по коническим поверхност м мембран оно обуславливает достаточно большой момент сопротивлени  токосъемноге устройства. Кроме того, необходимо с большой точностью выдерживать радиус округлени  кромок-у роликов, так как при малом радиусе скруглениа нaбJDOдaeтc  подрезка мембран, а при большом - недостаточное нат жение. 3 которое приводит к повьшению переход ного сопротивлени  устройства, Цель изобретени  - уменьшение га баритов и момента сопротивлени  вращению и повышение технологичности изготовлени  роликов. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено кожухом, выполненным в виде двух тарельчатых шайб, скрепленных между собой, а упругое кольцо выполнено в виде цилинд рической винтовой пружины, котора  установлена внутри кожуха с радиальным и осевым зазорами, концы пружины закреплены с внутренней стороны тарельчатых шайб, а монтажный провод з креплен на наружной поверхности кожу ха. При этом угол oL закрутки и винто вой пружины должен находитьс  в пред лах 720 i 540 , а диаметр проволо ки равен или меньше /2 толщины роли ка. На фиг. 1 изображено токосъемное устройство, разрез по оси вращени ; на фиг. 2 - то же, вид в плане. Токосъемное устройство состоит из жесткого внутреннего токоведущего кольца 1, токовед щих роликов 2 (условно показаны три ролика), которые поджимаютс  к жесткому токоведущему кольцу i упругим кольцом, выполненным в виде цилиндр14ческой винтовой пружины 3. Пружина 3 установлена вну ри кожуха, образованного двум  тарел чатыми шайбами 4 и 5, скрепленными между собой, например, при помощи то чечной сварки. Один конец пружины 3 заделан с внутренней стороны шайбы 4 при помощи сварки или пайки, другой шайбы 5. Дл  уменьшени  момента сопротивлени  вращению пружина 3 установлена внутри тарельчатых шайб 4 и с радиальным и осевым зазорами. Она касаетс  этих шайб только в местах з делки и закручена на угол, наход щий с  в пределах 720 ei , 540 . Диаметр проволоки пружины выбирают равным или меньше 1/2 толщины ролика 2 дл  исключени  заклинивани  роликов межд витками пружины. Внутреннее токоведущее кольцо 1 установлено на изол ционной шайбе 6, котора  в свою очередь надета на полую ось 7, Шайба 6 и ось 7 имеют пазы , через которые проходит проводник 8. Дл  исключени  сбегани  роликов при работе в токосъемном устройстве имеетс  сепаратор 9. 4 Токоподвод щий проводник 1 о одним концом соединен с платой 11 на корпусе прибора (не показан, а другим концом подсоединен к внешней поверхности кожуха токосъемного устройства при помощи, например, скобы 12 и пайки. Усилие поджати  токоведущих роликов 2 можно регулировать путем изменени  угла cL закручивани  пружины 3. Контроль усили  поджати  можно осуществл ть путем замера момента трени  при вращении внутреннего кольца 1 относительно упругого кольца пружины 3, После выставки минимального момента трени  тарельчатые шайбы 4 и 5 скрепл ютс  между собой,например, при помощи точечной сварки. Передача тока в токосъемном устройстве происходит с проводника 8 на кольцо 1, с кольца 1 на ролики 2, затем на шайбу 5, с проводника 10 на плату 11. Токосъемное устройство имеет меньший габарит в радиальном направлении, определ емый в основном диаметром упругого кольца цилиндрической винтовой пружины 3, кроме того, имеет стабильное переходное сопротивление, а также сравнительно небольшой момент сопротивлени  вращению, так как перекатывание с напр жением роликов происходит по цилиндрической (а не по конической, как у известного) поверхности. Кроме того, устройство не накладывает никаких ограничений на радиус скруглени  кромок роликов. Истирание упругого токоведущего кольца происходит равномерно по всей внутренней поверхности . Возможность регулировки контактного давлени  снижает требовани  к точности изготовлени  элементов токосъемного устройства и повьдиает его технологичность . Формула изобретени  1. Токосъемное устройство дл  электрической св зи вращающегос  узла с корпусом, содержащее концентрично расположенные жесткое и упругое токоведущие кольца, и установленные между ними с напр жением жесткие токоведущие ролики., отличающеес  тем, что. С; целью уменьшени  габаритов и MoMeHTia сопротивлени  вращению и повышение технологичности изготовлени  роликов, оно снабжено , выполThe invention relates to current collection devices and can be used in various machines and mechanisms for the electrical connection of a rotating one. node with the body, as well as in the instrument. A collector device is known which contains rigid and elastic current-carrying rings concentrically arranged and current-carrying rigid rollers installed between them with a voltage fj However, this device cannot be used in devices due to the fact that it has non-stable transient electrical resistance and the resistance moment created by the current-collecting device on the axis of the rotating node. The instability of the device parameters is due to the unequal elasticity of the current-carrying ring, which is a tape, the ends of which are tightened by a special device. The closest in technical essence to the present invention is a housing for electrically coupling a rotating assembly with a housing comprising rigidly and resilient current-carrying rings concentrically arranged and rigid current-carrying rollers 12 installed between them with a voltage 12. A disadvantage of the known device is that the elastic current-carrying ring has a relatively large size in the radial direction, due to the large friction when the rollers roll on the conical surfaces of the membranes, it causes tatochno large moment of resistance tokosemnoge device. In addition, it is necessary to withstand the rounding radius of the rollers with great accuracy, since at a small radius JDO does not require undercutting of the membranes, and with a large radius there is insufficient tension. 3 which leads to an increase in the transient resistance of the device. The purpose of the invention is to reduce ha of barites and the moment of resistance to rotation and to improve the manufacturability of the production of the rollers. This goal is achieved by the fact that the device is provided with a casing made in the form of two dish washers fastened together, and the elastic ring is made in the form of a cylindrical helical spring which is installed inside the casing with radial and axial clearances, the spring ends are fixed on the inside of the dish washers , and the mounting wire h is fastened on the outer surface of the skin ha. In this case, the angle oL of twist and the coil spring should be in the range 720 and 540, and the diameter of the wire should be equal to or less than / 2 the thickness of the role of ka. FIG. 1 shows a current collection device, a section along the axis of rotation; in fig. 2 - the same plan view. The current collection device consists of a rigid internal current-carrying ring 1, current-carrying rollers 2 (conventionally three rollers are shown), which are pressed against the rigid current-carrying ring i by an elastic ring made in the form of a cylindrical helical spring 3. The spring 3 is installed inside the casing formed by two plates washers 4 and 5, fastened together, for example, by means of spot welding. One end of the spring 3 is embedded on the inside of the washer 4 by welding or soldering, the other of the washer 5. To reduce the moment of resistance to rotation, the spring 3 is installed inside the disk washers 4 and with radial and axial clearances. It touches these washers only in the places of the workout and is twisted by an angle within 720 ei, 540. The diameter of the spring wire is chosen to be equal to or less than 1/2 of the thickness of the roller 2 in order to avoid jamming of the rollers between the coils of the spring. The internal current-carrying ring 1 is mounted on an insulating washer 6, which in turn is mounted on the hollow axis 7, the washer 6 and the axis 7 have grooves through which the conductor 8 passes. To prevent runaway of the rollers when working in the collector device, there is a separator 9. 4 Current Lever About one end of the conductor 1 is connected to the board 11 on the device body (not shown, and the other end is connected to the outer surface of the current collector casing using, for example, the bracket 12 and soldering. The pressing force of the current-carrying rollers 2 can be adjusted by and Changes in the spring angle cL c. The control of the pressing force can be performed by measuring the moment of friction while rotating the inner ring 1 relative to the elastic ring of the spring 3. After the minimum friction moment is displayed, the disc washers 4 and 5 are fastened together with each other, for example, using spot welding. Current is transferred in the collector from the conductor 8 to the ring 1, from the ring 1 to the rollers 2, then to the washer 5, from the conductor 10 to the board 11. The collector has a smaller dimension in the radial direction defined by the main diameter of the elastic ring of the coil spring 3, in addition, has a stable transition resistance, as well as a relatively small moment of resistance to rotation, since rolling with the tension of the rollers occurs along a cylindrical (and not conical, as in the well-known) surface. In addition, the device does not impose any restrictions on the radius of the round edges of the rollers. Abrasion of an elastic current-carrying ring occurs uniformly over the entire inner surface. The possibility of adjusting the contact pressure reduces the accuracy requirements for the manufacture of elements of the collector device and improves its manufacturability. Claims 1. Current collection device for electrical communication of a rotating assembly with a housing, comprising concentrically arranged rigid and elastic current-carrying rings, and rigid current-carrying rollers installed between them with a voltage, characterized in that. WITH; the goal of reducing the size and rotational MoMeHTia and improving the manufacturability of the rollers, it is equipped