SU1723474A1 - Устройство дл многоканального токосъема с вращающихс валов машин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  вывода электрических сигналов от датчиков, установленных на вращающихс  валах машин . Целью изобретени   вл етс  обеспечение выборочного включени  каналов вывода информации. Устройство содержит корпус 1 соединительной муфты с централь

Description

Т/ / :

I // /

но расположенным каналом 2, установленный на торце вала 3 машины и соединенный другим концом с валом 4 токосъемника 5. На меньшем диаметре корпуса 1 установлен подшипник б, на котором закреплен диск 7 с встроенным в него электромагнитом 8, запр женный с фиксатором 9 позиции, причем фиксатор 9 и статор токосъемника 5 закреплены на раме 10, установленной на фундаменте, на торцовой поверхности большего диаметра корпуса 1 в радиальных пазах 11, соединенных радиальными каналами 12 с центральным каналом 2 корпуса 1, вобечайках 13 расположены герконы

14, соединительные провода 15 от которых коммутированы с проводами 16 отдатчиков и выведены по центральному каналу 2 к токосъемнику 5. Диск 7 устанавливают в нужную позицию, в которой он удерживаетс  фиксатором 9, а по указателю 21 определ ют включенный канал. При прохождении штифта 17 срабатывает датчик 18, включа  мультивибратор 19, который через блок 20 включает электромагнит 8, который с помощью размещенного напротив геркона 14 включает соответствующий канал. Опрос канала происходит из-за вращени  диска в дискретном режиме. 2 ил.

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  вывода электрических сигналов от датчиков , установленных на вращающихс  валах машин, а также дл  диагностических систем ..

Известно токосъемное устройство, используемое при измерени х крут щего момента и других величин на вращающихс  валах с выводом информации от одного до п ти датчиков.

Недостатко м данного токосъемного устройства  вл етс  ограниченное количество каналов измерений (до п ти) из-за возрастающей сложности и трудоемкости технологии изготовлени  токосъемника по мере увеличени  числа токосъемных пар. При этом качество передачи информации с вращающегос  вала понижаетс , а неидентичность каналов передачи информации возрастает, что требует индивидуальной тарировки измерительных каналов.

Известен ртутный амальгированный токосъемник .Качество передачи информации при использовании известного токосъемника резко повышаетс , особенно при применении благородных металлов, например серебра. Привод токосъемника обеспечиваетс  с помощью соединительной муфты.

Однако при необходимости вывода информации с вала при числе датчиков, большем семи, приходитс  останавливать машину, перекоммутировать.(перепаивать) измерительную схему и повтор ть измерени . Так, например, при тензометрии коленчатого вала дизел  количество точек измерений составл ет не менее 20-25. При этом необходимо повторить измерени  дл  режимов по нагрузочной и скоростной характеристикам. Ограниченное количество выводимой информации требует

остановок дизел , перекоммутации схемы, повторных выводов на режим, повышает

временные и материальные затраты, а также снижает точность измерений, так как отсутствует повтор емость режима работы дизел .

В других случа х, например при диагностике машин, требуетс  выборочный вывод информации от многих датчиков на один

измерительный прибор. Известные токосъемники в этом случае вообще не пригод .НЫ. ./. .. . .

Цель изобретени  - обеспечение выборочного включени  каналов.

Поставленна , цель достигаетс  тем, что устройство многоканального токосъема с вращающихс  валов машин, включающее соединительную муфту, токосъемник со статором и ротором, соединенным с соединительной муфтой, и подвод щие электрические линии, снабжено первым поворотным диском с установленным на нем электромагнитом, жестко соединенным со статором токосъемника, а также фиксатором и указателем положени  поворотного диска, герконами, отметчиком оборотов муфтыи блоком управлени , подключенным к электромагниту, а соединительна  муфта выполнена в виде второго диска и жестко

соединенной с ним втулки, на которой размещен поворотный диск, причем герконы размещены на втором диске со стороны поворотного диска по окружности радиуса, равного радиусу размещени  электромагнита , и включены в разрывы подвод щих электрических линий, при этом отметчик оборотов муфты под ключей к блоку управлени .

Установка первого поворотного диска с

установленным на нем электромагнитом, жестко соединенного со статором токосъемника с помощью фиксатора, с возможностью перестановки диска на определенный угол согласно указателю положени  поворотного диска позвол ет путем по ворота диска на нужную позицию обеспечить выборочный вывод информации от датчиков на токосъемник, кроме того, на торцовой поверхности соединительной муфты, выполненной в виде второго диска, со стороны первого поворотного диска по окружности радиуса, равного радиусу размещени  элек- тромагнита, размещены герконы, причем количество их определ ет количество каналов информации (от датчиков), выводимых с вращающегос  вала; расположение первого поворотного диска с электромагнитом на втулке, жестко соединенной с муфтой, выполненной в виде второго.диска с отметчиком оборотов, подключенным к блоку управлени  и через него к электромагниту, позвол ет создавать стробоскопический эффект и обеспечивать выборочное срабатывание того или иного геркона, т.е. коммутировать вывод сигнала от конкретного датчика на валу на токосъемник. Совокупное действие дополнительных элементов соединительной муфты совместно с отметчиком оборотов и блоком управлени , а также взаимное расположение элементов позвол ют обеспечить многоканальный токосъем с вращающихс  валов машин с воз-. можностью выбора канала без остановки вала и последующей перекоммутации измерительной схемы при увеличенном количестве измерительных каналов.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 - сигнал индуктивного датчика.

Устройство содержит корпус 1 соединительной муфты, который выполнен ступенчатым , с центрально расположенным каналом 2, установленный на торце вала 3 машины и соединенный другим концом с валом 4 токосъемника 5, на меньшем диаметре корпуса 1 установлена втулка (подшипник ) 6, на которой закреплен первый поворотный диск 7 со встроенным в него электромагнитом 8, сопр женный с фиксатором 9 позиции, причем фиксатор 9 и статор токосъемника 5 закреплены на раме, установленной на фундаменте 10, на торцо- вой поверхности большего диаметра корпуса 1 в радиальных пазах 11, соединенных радиальными каналами 12 с центральным каналом 2 корпуса 1, в обечайках 13 расположены герконы 14, соединительные прово- да 15 от которых коммутированы с проводами 16 от датчиков и выведены по центральному каналу 2 к токосъемнику 5, а на наружной поверхности большего диаметра корпуса 1 установлен штифт 17, бесконтактно св занный через воздушный зазор с отметчиком оборотов, состо щим из индуктивного датчика 18, ждущего мультивибратора 19 соединенного с блоком 20 управлени  и электромагнитом 8. На наружной поверхности первого поворотного диска 7 выбиты номера позиций, а на раме установлен указатель 21 позиций.

Устройство работает следующим образом .

Диск 7 устанавливаетс  в позицию, например , соответствующую изображенной на фиг.1,и удерживаетс  фиксатором 9, закреплённым на раме, при этом указатель 21 позиции расположен против цифры на наружной поверхности диска 7, определ ющей номер измерительного канала (номер датчика). При прохождении штифта 17 относительно индуктивного датчика 18. последний вырабатывает сигнал (ЭДС) вида, приведенного на фиг.2, причем продолжительность сигнала определ етс  размером (диаметром) штифта 17. Необходимо, чтобы этот размер (диаметр) был не меньше диаметра стекл нной колбы геркона 14. Поступив на вход ждущего мультивибратора 19, этот сигнал преобразуетс  в пр моугольный импульс напр жени  той же длительности (At), тогда от блока 20 управлени  на обмотку электромагнита 8 поступает токовый импульс продолжительностью At, что вызывает срабатывание (замыкание) контактов геркона 14 и подключение путем соответствующей коммутации соединительных проводов 15 и 16 конкретного датчика на выводные клеммы токосъемника 5. При этом контакты герконов, управл ющих включением остальных датчиков, остаютс  в нормально открытом (незамкнутом) положении. При частоте вращени  вала 3 и том же положении диска 7 следующий пр моугольный импульс тока поступает в обмотку электромагнита 8 через интервал времени .

Поэтому запаздывание размыкани  ta контактов геркона 14 должно быть не меньше

2 п интервала,т.е. t3 .

Однако вывод и регистраци  сигнала возможны и при значительно меньшей частоте вращени  вала, особенно при плавно мен ющемс  сигнале от датчика, так как при этом имеют место периодические кратковременные прерывани  полезного сигнала, например, как при токосъеме информации с возвратно-поступательнодвижущегос  поршн  методом штепсельного разъема. Таким образом, реальный диапазон частот вращени  вала ограничиваетс  с одной стороны 15-20 1/с, ас другой-работоспособностью стандартных токосъемников, лучшие из которых примен ютс  до частот 500- 600 1/с. При применении токосъемника трансформаторного типа диапазон использовани  устройства значительно расшир етс . При перемещении диска 7 в новое фиксированное положение замыкаютс  контакты соответствующего геркона и происходит перекоммутаци  измерительной схемы на вывод сигнала с другого датчика. Изобретение позвол ет снизить материальные и временные затраты при испытани х машин и использовать устройство дл  безразборной технической диагностики.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  многоканального токосъема с вращающихс  валов машин, содержащее соединительную муфту, токосъемник со статором и ротором, соединенным с соеО

   At

   фиг.Ј

   динительной муфтой,и подвод щие электрические линии, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  выборочного включени  каналов, оно снабжено первым

   поворотным диском с установленным на нем электромагнитом, жестко соединенным со статором токосъемника, а также фиксатором и указателем положени  поворотного диска,герконами, отметчиком оборотов

   муфты и блоком управлени , подключенным к электромагниту, а соединительна  муфта выполнена в виде второго диска и жестко соединенной с ним втулки, на которой размещен поворотный диск, причем герконы

   размещены на втором диске со стороны поворотного диска по окружности радиуса, равного радиусу размещени  электромагнита , и включены в разрывы подвод щих электрических линий, при этом отметчик

   оборотов муфты подключен к блоку управлени .

   V