RU172806U1 - Rotating contact device with a movable "floating" stator bus and ball contacts - Google Patents

Rotating contact device with a movable "floating" stator bus and ball contacts Download PDF

Info

Publication number
RU172806U1
RU172806U1 RU2016122962U RU2016122962U RU172806U1 RU 172806 U1 RU172806 U1 RU 172806U1 RU 2016122962 U RU2016122962 U RU 2016122962U RU 2016122962 U RU2016122962 U RU 2016122962U RU 172806 U1 RU172806 U1 RU 172806U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
contact
rotor
rings
balls
Prior art date
Application number
RU2016122962U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Макарович Олейников
Игорь Михайлович Останин
Михаил Михайлович Миргородский
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет)
Priority to RU2016122962U priority Critical patent/RU172806U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU172806U1 publication Critical patent/RU172806U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters

Abstract

Вращающееся контактное устройство с подвижной «плавающей» шиной статора и передачей электроэнергии через трение качения.Полезная модель относится к методам передачи электроэнергии в электротехнике с «неподвижной» части устройства на подвижную вращающуюся часть. Технический результат заключается в уменьшении износа контактных пар и стабильности переходного сопротивления при передаче электроэнергии.Технический результат достигается за счет применения в контактных парах трения качения вместо трения скольжения с постоянным усилием прижатия контактных пар. Для уменьшения переходного сопротивления устанавливают максимальное количество шариков по осевой линии шин (колец) ротора и статора, а для увеличения площади контакта в шинах выполнены радиусные канавки, соответствующие радиусу шариков. Для обеспечения надежности электромонтажа в корпусе статора опрессованы неподвижные контакты, которые соединены с «подвижными» контактами на шине гибкими проводниками, изготовленными из проводов ПЩ или ПЩС.Предлагаемое устройство обеспечивает непрерывный режим вращения по часовой и против часовой стрелок и может применяться при передаче как постоянного, так и переменного напряжения в сильноточных цепях.A rotating contact device with a movable “floating” stator bus and power transmission through rolling friction. A useful model relates to methods for transmitting electricity in electrical engineering from a “fixed” part of a device to a moving rotating part. The technical result consists in reducing the wear of the contact pairs and the stability of the transition resistance during electric power transmission. The technical result is achieved by using rolling friction in the contact pairs instead of sliding friction with a constant pressing force of the contact pairs. To reduce the transition resistance, the maximum number of balls is set along the axial line of the tires (rings) of the rotor and stator, and to increase the contact area in the tires, radius grooves corresponding to the radius of the balls are made. To ensure the reliability of the wiring in the stator housing, fixed contacts are pressed, which are connected to the “moving” contacts on the bus by flexible conductors made of wires ПЩ or ПЩС. The proposed device provides continuous rotation clockwise and counterclockwise and can be used for transmission as a constant and alternating voltage in high current circuits.

Description

Полезная модель относится к токопередающим устройствам. Передача электроэнергии от неподвижной части устройства на подвижную часть осуществляется через различные, по конструктивному выполнению, контактные устройства. Подвижная часть устройства (ротор) выполнена в виде нескольких колец с единой центральной осью вращения.The utility model relates to current-transmitting devices. Electricity is transferred from the fixed part of the device to the moving part through various contact devices, by design. The movable part of the device (rotor) is made in the form of several rings with a single central axis of rotation.

Неподвижная часть (статор) устройства может быть выполнена также в виде токосъемных колец с контактными щетками или в виде контактных групп, размещенных вокруг роторных колец. Расположение колец на роторе может быть вертикальное: в виде отдельных колец с общей осью, или горизонтальное: в виде концентрических окружностей (колец).The fixed part (stator) of the device can also be made in the form of slip rings with contact brushes or in the form of contact groups placed around the rotor rings. The location of the rings on the rotor can be vertical: in the form of separate rings with a common axis, or horizontal: in the form of concentric circles (rings).

В зависимости от конструкции ротора применяются различные конструкции статора.Different stator designs are used depending on the rotor design.

Существует также ВКУ, в котором передача электроэнергии от вертикально размещенных колец статора к вертикально размещенным кольцам ротора выполняется с помощью гибких вращающихся колец, которые конструктивно установлены между кольцами статора и ротора в вертикальной плоскости.There is also a VKU, in which power is transferred from vertically placed stator rings to vertically placed rotor rings using flexible rotating rings that are structurally installed between the stator and rotor rings in a vertical plane.

Известно токосъемное устройство (патент РФ № 855808), содержащее ротор и статор с размещенными на них изолированными плоскими и лепестковыми контактными кольцами.Known current collector device (RF patent No. 855808), containing a rotor and a stator with insulated flat and lobe contact rings placed on them.

Недостатком данного устройства является большой износ контактных пар и образование электропроводной пыли.The disadvantage of this device is the large wear of contact pairs and the formation of conductive dust.

Известно вращающееся контактное устройство (RU 1091266), содержащее корпус, ротор, собранные в роторе в пакет подвижные токопроводящие кольца, концентрично им расположенные неподвижные токопроводящие кольца, укрепленные в пакете внутри корпуса, в радиальных зазорах между кольцами установлены с радиальным натягом упругие токопроводящие кольца и сепараторы упругих токопроводящих колец, каждый из сепараторов выполнен в виде набора кареток, каждая из которых содержит пару первых роликов и установленную с ними в одной плоскости пару вторых роликов, при этом первые ролики контактируют с упругими токопроводящими кольцами, вторые - с поверхностями подвижных и неподвижных токопроводящих колец.A rotating contact device (RU 1091266) is known, comprising a housing, a rotor, movable conductive rings assembled in a rotor in a packet, motionless conductive rings concentric with it, fixed in a packet inside the housing, elastic conductive rings and separators are installed with radial interference between the rings in radial interference elastic conductive rings, each of the separators is made in the form of a set of carriages, each of which contains a pair of first rollers and a pair of second rollers installed with them in the same plane ikov, while the first rollers are in contact with the elastic conductive rings, the second - with the surfaces of the movable and stationary conductive rings.

Недостатком данного устройства является большое сопротивление контактных пар.The disadvantage of this device is the high resistance of contact pairs.

Из числа известных аналогов заявляемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить многоканальный скользящий токосъемник, содержащий корпус, внутри которого размещен установленный на подшипниковых опорах скольжения центральный вал, неподвижные и подвижные части и токосъемную часть из группы кинематически соединенных с корпусом и центральным валом и взаимодействующих между собой посредством плоских и лепестковых электроконтактов, сообщенных посредством проводов с внешними электрическими присоединителями (патент RU 2193810).Among the known analogues of the claimed technical solution, the closest (prototype) can be a multi-channel sliding current collector containing a housing, inside of which there is a central shaft mounted on sliding bearings, fixed and moving parts and a current collection part from the group of kinematically connected to the housing and the central shaft and interacting between by means of flat and flap electrical contacts communicated through wires with external electrical connectors (patent RU 2 193810).

Недостатком данного устройства является большой износ контактных пар и образование электропроводной пыли.The disadvantage of this device is the large wear of contact pairs and the formation of conductive dust.

Техническим результатом изобретения является уменьшение износа контактных пар и уменьшение образование электропроводящей пыли.The technical result of the invention is to reduce the wear of contact pairs and to reduce the formation of conductive dust.

Сущность изобретения: передача электроэнергии выполняется через энное количество шариков, размещенных в сепараторе по периметру колец (шин) статора и ротора, при этом статор установлен на нескольких цилиндрических пружинах, обеспечивающих постоянный контакт между шинами статора и ротора. В шинах ротора и статора контактная поверхность выполнена с учетом радиуса шарика.The inventive electric power transmission is carried out through a certain number of balls placed in the separator around the perimeter of the rings (tires) of the stator and rotor, while the stator is mounted on several coil springs, providing constant contact between the stator and rotor tires. In the tires of the rotor and stator, the contact surface is made taking into account the radius of the ball.

При исследовании патентной и другой научно-технической информации автором не были обнаружены источники, содержащие совокупность отличительных признаков предлагаемого изобретения. При этом известны технические решения, содержащие отдельные признаки заявляемого объекта, однако свойства и эффект, которые указанные признаки сообщают этим объектам, иные, чем в предлагаемом решении, поэтому указанные отличия являются существенными.In the study of patent and other scientific and technical information, the author did not find sources containing a combination of distinctive features of the invention. At the same time, technical solutions are known that contain individual features of the claimed object, however, the properties and effect that these features inform these objects are different than in the proposed solution, therefore, the indicated differences are significant.

Известные вращающие контактные устройства содержат контактные пары, состоящие из гладких токопроводящих колец и скользящих по ним колец с контактными лепестками, причем эти кольца укреплены на электроизоляционных основаниях, одни из которых, образующие вращающуюся часть, могут вращаться относительно других, образующих неподвижную часть устройства. Основной недостаток ВКУ:Known rotating contact devices contain contact pairs consisting of smooth conductive rings and sliding rings with contact petals, these rings being mounted on insulating substrates, some of which forming a rotating part can rotate relative to others, forming a fixed part of the device. The main disadvantage of VKU:

быстрый износ контактных пар; quick wear of contact pairs;

большое электрическое сопротивление контактных пар; high electrical resistance of contact pairs;

появление электропроводящей пыли. the appearance of conductive dust.

Как следствие этого - выход из строя ВКУ в результате перегрева и износа контактных пар.As a consequence of this - failure of the VKU as a result of overheating and wear of contact pairs.

Описание полезной модели.Description of utility model.

Для уменьшения износа контактов при трении скольжения, уменьшения переходного сопротивления контактных пар, а также уменьшения образования электропроводящей пыли, контакты скольжения в предлагаемой конструкции заменены на контакты качения. Шарики, которые постоянно зажаты между шинами статора и ротора цилиндрическими пружинами, на которые опирается статор.To reduce the wear of the contacts during sliding friction, to reduce the transition resistance of contact pairs, as well as to reduce the formation of electrically conductive dust, the sliding contacts in the proposed design are replaced by rolling contacts. Balls that are constantly sandwiched between the stator and rotor tires by coil springs on which the stator rests.

Данное конструктивное решение позволяет увеличить площадь контакта между статором и ротором за счет большого количества шариков, заменить трение скольжения на трение качения, которое значительно снижает износ контактных пар, а также создать постоянное усилие прижатия контактирующих пар за счет малого хода (расжатия) пружин, ориентировочно 0,1÷0,4 мм, которые также постоянно будут компенсировать износ контактных пар, поджимая шину статора.This design solution allows to increase the contact area between the stator and the rotor due to the large number of balls, replace sliding friction with rolling friction, which significantly reduces the wear of contact pairs, as well as create a constant pressure force of the contacting pairs due to the small stroke (compression) of the springs, approximately 0 , 1 ÷ 0.4 mm, which will also constantly compensate for the wear of contact pairs by pressing the stator bus.

В процессе эксплуатации шина статора медленно будет перемещаться, приближаться к шине ротора, процесс износа. Для компенсации этого перемещения в корпусе статора опрессован неподвижный контакт, который соединен с подвижным контактом статора гибким проводником (например провод ПЩ или ПЩС по ТУ16-Э05467-87, срок службы которых не менее 15 лет).During operation, the stator tire will move slowly, approach the rotor tire, the wear process. To compensate for this movement, a fixed contact is pressed in the stator housing, which is connected to the stator moving contact by a flexible conductor (for example, ПЩ or ПЩС wire according to TU16-E05467-87, whose service life is at least 15 years).

Принцип работы предлагаемого конструктивного решения приведен на рисунке 1.The principle of operation of the proposed constructive solution is shown in Figure 1.

1. Статор П1.1. Stator P1.

2. Статор П2.2. Stator P2.

3. Ротор.3. The rotor.

4. Шарики.4. Balls.

5. Шина статора П1 на пружинах.5. Stator bus P1 on springs.

6. Шина статора П2 на пружинах.6. Stator bus P2 on springs.

7. Шина ротора для статора П1.7. The rotor tire for the stator P1.

8. Шина ротора для статора П2.8. The rotor tire for the stator P2.

9. Сепаратор.9. The separator.

10. Подшипник 1000820 ГОСТ 8338-75.10. Bearing 1000820 GOST 8338-75.

11. Стяжка.11. Screed.

Claims (1)

Вращающееся контактное устройство состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора, между которыми в сепараторе установлены шарики, обеспечивающие передачу электроэнергии через трение качения, при этом для создания постоянного давления между кольцевыми шинами статора и ротора через шарики, шина статора опирается на винтовые пружины, которые установлены в корпусе статора, неподвижные контакты опрессованы в корпусе статора и соединены с подвижными контактами шины статора гибкими проводами.A rotating contact device consists of a fixed stator and a rotating rotor, between which balls are installed in the separator, which provide electric power transmission through rolling friction, while to create a constant pressure between the ring tires of the stator and the rotor through the balls, the stator bus is supported by coil springs, which are installed in the stator housing, fixed contacts are crimped in the stator housing and connected to the moving contacts of the stator bus by flexible wires.
RU2016122962U 2016-06-09 2016-06-09 Rotating contact device with a movable "floating" stator bus and ball contacts RU172806U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122962U RU172806U1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Rotating contact device with a movable "floating" stator bus and ball contacts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122962U RU172806U1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Rotating contact device with a movable "floating" stator bus and ball contacts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU172806U1 true RU172806U1 (en) 2017-07-25

Family

ID=59499081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016122962U RU172806U1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Rotating contact device with a movable "floating" stator bus and ball contacts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU172806U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU660132A1 (en) * 1977-04-18 1979-04-30 Предприятие П/Я Р-6324 Currknt-collecting device
SU1091266A1 (en) * 1983-01-06 1984-05-07 Предприятие П/Я В-8117 Rotating contact device
SU1112455A1 (en) * 1983-06-13 1984-09-07 Предприятие П/Я В-8117 Rotary contact system
EP0694997A2 (en) * 1994-07-26 1996-01-31 Festo KG Connection device for the electric connection of contact elements
RU2193810C2 (en) * 2000-10-11 2002-11-27 Закрытое акционерное общество "Национальная компания Уралтерминалмаш" Multichannel sliding current collector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU660132A1 (en) * 1977-04-18 1979-04-30 Предприятие П/Я Р-6324 Currknt-collecting device
SU1091266A1 (en) * 1983-01-06 1984-05-07 Предприятие П/Я В-8117 Rotating contact device
SU1112455A1 (en) * 1983-06-13 1984-09-07 Предприятие П/Я В-8117 Rotary contact system
EP0694997A2 (en) * 1994-07-26 1996-01-31 Festo KG Connection device for the electric connection of contact elements
RU2193810C2 (en) * 2000-10-11 2002-11-27 Закрытое акционерное общество "Национальная компания Уралтерминалмаш" Multichannel sliding current collector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2345835A (en) Device for collecting electric current
RU172806U1 (en) Rotating contact device with a movable "floating" stator bus and ball contacts
JP6049021B2 (en) Current supply structure, method for supplying current to movable conductor, and apparatus for continuous heat treatment of extruded metal material
KR101811958B1 (en) Gyroball type generator
CN110838660A (en) High-speed long-life rotary electric connector
CN103022846A (en) Concentric ring type current collector
CN203170747U (en) Rolling electrode device
CN111313199B (en) Flexible rolling body radial surface contact slip ring
CN2930026Y (en) Bearing type commutator
CN105470687A (en) Conductive device
CN205595586U (en) Lead electrical slip ring with adjustable
CN110854637A (en) Conductive slip ring
CN203787729U (en) Universally-rotary conductive device
CN111326928B (en) Radial surface contact slip ring of flexible contact electrode
CN202221713U (en) Adjustable aligning self-elastic contact finger conductive structure
CN107104556A (en) Zero abrasion motor sliding ring structure
CN204289990U (en) A kind of conducting slip ring conduction angle controller
CN219393974U (en) Ball contact type conductive slip ring
US3808490A (en) Contact device of synchronous electric machine
RU2275721C2 (en) Revolving contact device
CN103050853B (en) Toroidal conductor matching plate
CN205845731U (en) A kind of switchgear conducting heavy current attachment structure
CN219393973U (en) Roller contact type conductive slip ring
RU145036U1 (en) Mercury Current Collector
CN206947231U (en) Drive mechanism for insulating contact in outdoor open combined electri cappliance equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190610