CN108933372B - 土工离心机吊篮供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了土工离心机吊篮供电装置，采用触头与弧形滑轨组成的滑触导电结构，避免了使用一般线缆输电的反复弯折，降低了吊篮供电装置的损伤概率；避免了采用悬空线缆很难承受在高离心力作用下，自重所产生的高线缆拉力造成线缆损伤或崩断的情况；弹簧作用力挤压移动机构，使触头和滑轨之间始终保持足够的接触压力，保证在离心力较小时，两者之间的接触可靠性；且在高离心场下，移动机构自身重量所产生的离心力可提供触头和滑轨间的接触压力，且离心力越大，接触越可靠。

Description

土工离心机吊篮供电装置

技术领域

本发明属于土工离心机技术领域，具体涉及土工离心机吊篮供电装置。

背景技术

吊篮结构位于离心机回转中心最远端，是安装实验舱、模型箱的基础平台。保证吊篮结构在随着离心机工作g值的增大而逐渐摆动至水平位置过程中，能始终稳定的向吊篮上试验装置供电，是离心机工作性能稳定性的重要体现。

目前，国内几乎所有土工离心机为吊篮内部试验装置供电的方式均为连通电缆供电方式。即将电缆一端从离心机回转中心沿转臂布置到转臂端头，另一端从吊篮内部沿吊耳布置到销轴处，两段中间的过渡段电缆通过航空插头连通，从而实现向吊篮上试验装置供电的目的。

上述连通电缆供电方式的缺点是：过渡段电缆易破损折断，需定期检测更换；不适用在高离心场下使用。

导致上述缺点的原因是：离心机在每次工作时，吊篮都会逐渐从垂直位置逐渐摆动到水平位置。吊篮反复摆动带动吊篮和转臂中间的过渡段电缆局部位置反复弯折，且长时间使用伴随线缆外侧绝缘层老化，易出现破损折断；过渡段线缆一般处于悬空状态，无固定支撑。在高离心场下(例如离心加速度1000g以上)，该悬空处线缆很难承受自重所产生的千倍线缆拉力。故该供电方式一般只能在低g值离心机上使用。

为了解决以上问题我方研发出了一种土工离心机吊篮供电装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种土工离心机吊篮供电装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

土工离心机吊篮供电装置，安装在土工离心机上并用为吊篮内实验装置供电，吊篮供电装置包括：

安装在土工离心机拉力带叉耳上的电力传输机构，用于输电的导线与电力传输机构的用于电力输出的触头电性连接；

安装在土工离心机吊篮吊耳上的弧形滑轨，触头接触安装在弧形滑轨的凹槽内，并可沿凹槽相对滑动，弧形滑轨与吊篮内实验装置电性连接。

采用触头与弧形滑轨组成的滑触导电结构，避免了使用一般线缆输电的反复弯折，降低了吊篮供电装置的损伤概率；避免了采用悬空线缆很难承受在高离心力作用下，自重所产生的高线缆拉力造成线缆损伤或崩断的情况。

具体地，电力传输机构包括固定机构和移动机构，固定机构的第一端与拉力带叉耳连接，固定机构和移动机构之间设置有弹簧，弹簧的第一端连接在固定机构的第二端上，弹簧的第二端连接在移动机构上。

弹簧作用力挤压移动机构，使触头和滑轨之间始终保持足够的接触压力，保证在离心力较小时，两者之间的接触可靠性；且在高离心场下，移动机构自身重量所产生的离心力可提供触头和滑轨间的接触压力，且离心力越大，接触越可靠。

具体地，吊篮供电装置还包括导向杆，在移动机构上设置有与导向杆大小相匹配的孔洞，导向杆的第一端与固定机构固定连接，导向杆的第二端可伸缩地置于移动机构的孔洞内，弹簧套装在导向杆上。

导向杆的采用为在离心力作用下活动的部件提供导向支撑。

具体地，移动机构包括连接座、第一绝缘层、接触头，第一绝缘层安装在连接座和接触头之间并使连接座和接触头相对绝缘，连接座的第一端上设置有与导向杆大小相匹配的孔洞，在连接座、第一绝缘层、接触头上均设置有用于导线穿过的穿线孔，导线从连接座的第一端依次穿过连接座上的穿线孔、第一绝缘层上的穿线孔和接触头上的穿线孔后与接触头的触头电性连接；弹簧的第二端连接在连接座的第一端上。

第一绝缘层的设计避免了可能将接触头上的电导向拉力带叉耳的情况发生；连接座上孔洞的设置使得导向杆具有在离心力作用下活动的空间。

具体地，固定机构包括安装座，安装座安装在拉力带叉耳上，导向杆的第一端固定在安装座上；弹簧的第一端连接在安装座上。

进一步地，导向杆为至少一根。

多根导向杆的设置会使得导向支撑更加稳定。

进一步地，在吊篮吊耳和弧形滑轨之间设置有第二绝缘层，第二绝缘层使吊篮吊耳和弧形滑轨相对绝缘。

第二绝缘层的设计避免了可能将弧形滑轨上的电导向吊篮吊耳的情况发生。

进一步地，接触头的触头为至少一个，接触头上穿线孔数量与接触头的触头数量相同；弧形滑轨内的凹槽数量与接触头的触头数量相同。

当需要多个供电路数时候，为保证供电要求，则接触头的触头和弧形滑轨内的凹槽数量应该和供电路数相互匹配。

更进一步地，弧形滑轨内的凹槽为防止接触头的触头跳出的T字形凹槽。

采用T字形凹槽，防止接触头的触头跳出，且使得接触头的触头与弧形滑轨的接触面更加稳定。

本发明的有益效果在于：

本发明的土工离心机吊篮供电装置：

1、采用触头与弧形滑轨组成的滑触导电结构，避免了使用一般线缆输电的反复弯折，降低了吊篮供电装置的损伤概率；避免了采用悬空线缆很难承受在高离心力作用下，自重所产生的高线缆拉力造成线缆损伤或崩断的情况。

2、弹簧作用力挤压移动机构，使触头和滑轨之间始终保持足够的接触压力，保证在离心力较小时，两者之间的接触可靠性；且在高离心场下，移动机构自身重量所产生的离心力可提供触头和滑轨间的接触压力，且离心力越大，接触越可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为土工离心机的结构示意图；

图3为图2中的a部分结构详图；

图4为本发明中连接座的结构示意图；

图5为本发明中第一绝缘层的结构示意图；

图6为本发明中导向杆的结构示意图；

图7为本发明实施例一中接触头的结构示意图；

图8为本发明实施例二中接触头的结构示意图；

图9为本发明中弧形滑轨的结构示意图；

图10为本发明中安装座的结构示意图。

图中：1、转臂支承；2、拉力带；21、拉力带叉耳；3、吊篮；31、销轴；32、吊篮吊耳；4、吊篮供电装置；41、安装座；42、导向杆；43、弹簧；44、连接座；45、接触头；46、弧形滑轨；47、导线；471、穿线孔；48、第一绝缘层；49、第二绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图7、图9、图10所示，为本发明的实施例一：

土工离心机吊篮供电装置，安装在土工离心机上并用为吊篮3内实验装置供电，吊篮供电装置4包括：

安装在土工离心机拉力带叉耳21上的电力传输机构，用于输电的导线47与电力传输机构的用于电力输出的触头电性连接；

安装在土工离心机吊篮吊耳32上的弧形滑轨46，触头接触安装在弧形滑轨46的凹槽内，并可沿凹槽相对滑动，弧形滑轨46与吊篮3内实验装置电性连接；弧形滑轨46的弧长满足吊篮3在离心力作用下，随着转速ω的增大，逐渐从垂直位置沿销轴31摆动到水平位置期间，接触头45的触头与弧形滑轨46的凹槽不脱离。

采用触头与弧形滑轨46组成的滑触导电结构，避免了使用一般线缆输电的反复弯折，降低了吊篮供电装置4的损伤概率；避免了采用悬空线缆很难承受在高离心力作用下，自重所产生的高线缆拉力造成线缆损伤或崩断的情况。

具体地，电力传输机构包括固定机构和移动机构，固定机构的第一端与拉力带叉耳21连接，固定机构和移动机构之间设置有两个弹簧43，弹簧43的第一端连接在固定机构的第二端上，弹簧43的第二端连接在移动机构上。

弹簧43作用力挤压移动机构，使触头和滑轨之间始终保持足够的接触压力，保证在离心力较小时，两者之间的接触可靠性；且在高离心场下，移动机构自身重量所产生的离心力可提供触头和滑轨间的接触压力，且离心力越大，接触越可靠。

具体地，吊篮供电装置4还包括两根导向杆42，在移动机构上设置有与导向杆42大小相匹配的两个孔洞，导向杆42的第一端与固定机构固定连接，导向杆42的第二端可伸缩地置于移动机构的孔洞内，一个弹簧43套装在一根导向杆42上。

移动机构包括连接座44、第一绝缘层48、接触头45，第一绝缘层48安装在连接座44和接触头45之间并使连接座44和接触头45相对绝缘，连接座44的第一端上设置有与导向杆42大小相匹配的孔洞，在连接座44、第一绝缘层48、接触头45上均设置有用于导线47穿过的穿线孔471，导线47从连接座44的第一端依次穿过连接座44上的穿线孔471、第一绝缘层48上的穿线孔471和接触头45上的穿线孔471后与接触头45的触头电性连接；弹簧43的第二端连接在连接座44的第一端上。

第一绝缘层48的设计避免了可能将接触头45上的电导向拉力带叉耳21的情况发生；连接座44上孔洞的设置使得导向杆42具有在离心力作用下活动的空间。

固定机构包括安装座41，安装座41安装在拉力带叉耳21上，导向杆42的第一端固定在安装座41上；弹簧43的第一端连接在安装座41上。

导向杆42的第一端侧壁设置有螺纹口，安装座41上内对应设置有内螺纹口，导向杆42的第一端旋入安装座41上的内螺纹口安装。

在吊篮吊耳32和弧形滑轨46之间设置有第二绝缘层49，第二绝缘层49使吊篮吊耳32和弧形滑轨46相对绝缘。

接触头45的触头为一个，接触头45上穿线孔471数量与接触头45的触头数量相同；弧形滑轨46内的凹槽数量与接触头45的触头数量相同。

弧形滑轨46内的凹槽为防止接触头45的触头跳出的T字形凹槽。

如图1-图6、图8、图9、图10所示，为本发明的实施例二：

接触头45的触头为二个，接触头45上穿线孔471为二个。弧形滑轨46内的凹槽为二个。

本发明中接触头45的构成材料可以有很多种，包括除开触头其余都采用绝缘材料等方式，只需要做到让各触头之间不相互干扰即可，便于提供不同大小的电流或者电压等。

本发明中还包括了转臂支承1、拉力带2、吊篮3、销轴31等结构，这些结构均是土工离心机的基本结构，为现有技术，在此不做敷述。

接触头45的触头亦为配合弧形滑轨46内T字形凹槽的形状，保证接触头45的触头在弧形滑轨46内T字形凹槽滑动，确保不会跳脱。

导线47自带绝缘层，导线47从旋转中心沿转臂方向布置到拉力带叉耳21；吊篮3内部导线47顺着吊耳布置，并与弧形滑轨46连接。

工作原理：

在吊篮3摆动过程中，接触头45和弧形滑轨46之间自动发生相对滑动，且始终保持紧密接触，电流经导线47传递至接触头45的触头，再传递至弧形滑轨46上，再经吊篮3内部导线47最终传递至吊篮3内实验装置处；在离心力从小变大的过程中，弹簧43逐渐伸长，连接座44、第一绝缘层48及接触头45逐渐向吊篮3移动，接触头45的触头更加的与弧形滑轨46紧密接触，使得供电更加稳定。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (5)

1.土工离心机吊篮供电装置，安装在土工离心机上并用为吊篮内实验装置供电，其特征在于，吊篮供电装置包括：

安装在土工离心机拉力带叉耳上的电力传输机构，用于输电的导线与电力传输机构的用于电力输出的触头电性连接；

安装在土工离心机吊篮吊耳上的弧形滑轨，触头接触安装在弧形滑轨的凹槽内，并可沿凹槽相对滑动，弧形滑轨与吊篮内实验装置电性连接；

电力传输机构包括固定机构和移动机构，固定机构的第一端与拉力带叉耳连接，固定机构和移动机构之间设置有弹簧，弹簧的第一端连接在固定机构的第二端上，弹簧的第二端连接在移动机构上；

吊篮供电装置还包括导向杆，在移动机构上设置有与导向杆大小相匹配的孔洞，导向杆的第一端与固定机构固定连接，导向杆的第二端可伸缩地置于移动机构的孔洞内，弹簧套装在导向杆上；

移动机构包括连接座、第一绝缘层、接触头，第一绝缘层安装在连接座和接触头之间并使连接座和接触头相对绝缘，连接座的第一端上设置有与导向杆大小相匹配的孔洞，在连接座、第一绝缘层、接触头上均设置有用于导线穿过的穿线孔，导线从连接座的第一端依次穿过连接座上的穿线孔、第一绝缘层上的穿线孔和接触头上的穿线孔后与接触头的触头电性连接；弹簧的第二端连接在连接座的第一端上；

固定机构包括安装座，安装座安装在拉力带叉耳上，导向杆的第一端固定在安装座上；弹簧的第一端连接在安装座上。

2.根据权利要求1所述的土工离心机吊篮供电装置，其特征在于：导向杆为至少一根。

3.根据权利要求1所述的土工离心机吊篮供电装置，其特征在于：在吊篮吊耳和弧形滑轨之间设置有第二绝缘层，第二绝缘层使吊篮吊耳和弧形滑轨相对绝缘。

4.根据权利要求1所述的土工离心机吊篮供电装置，其特征在于：接触头的触头为至少一个，接触头上穿线孔数量与接触头的触头数量相同；弧形滑轨内的凹槽数量与接触头的触头数量相同。

5.根据权利要求4所述的土工离心机吊篮供电装置，其特征在于：弧形滑轨内的凹槽为防止接触头的触头跳出的T字形凹槽。