ТОКОПРИЕМНИК КОЛЬЦЕВОЙ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к кольцевым токоприемникам. Применяется в машиностроении, в частности в транспортной технике, а именно в экскаваторах, передвижных буровых станках, кранах, кабелепрокладочных машинах и кабельных барабанах.
Широко распространенной конструкцией является конструкция токоприемника, при которой щеточный узел жестко зафиксирован напротив токоведущего кольца на стойках через заранее просверленные отверстия, к которым закреплен крепежными элементами. Как правило, корпус щеткодержателя при этом изготавливается из неметаллического материала, имеющего низкую проводную способность, например из термореактивных смол или литьевых полиамидов. В то же время в режиме пусковых токов и при длительных пиковых нагрузках во всех элементах токоприемников возникает повышенный нагрев. Повышенный нагрев приводит к возникновению деформации, оплавлению и дальнейшему выходу из строя оборудования и целого механизма в целом. Данная проблема встречается во всех известных моделях токоприемников. Элементом, наиболее подверженным нагреву, является щеткодержатель. В известных моделях токоприемников щеткодержатели выполнены из термореактивных смол или литьевых полиамидов. Однако при эксплуатации устройства нередко при высоких значениях тока вероятен электропробой, при котором структура материала нарушается, корпус деформируется, образуются внутренние напряжения материала, трещины, корпус щеткодержателя ломается, что в целом снижает долговечность устройства. Для решения задачи повышения прочности щеточного узла, в частности корпуса щеткодержателя, его необходимо изготавливать из материала более высокой прочности, например, из металла, а для компенсации температурных расширений изменить конструкцию крепления щеточного узла к стойкам.
Наиболее близким к заявляемому является техническое решение по патенту RU 24209 U1 E02F 3/00, E02F 9/00, опубл. 27.07.2002, по которому КОЛЬЦЕВОЙ ТОКОПРИЕМНИК содержит токосъемные кольца, установленные на изоляторах, и щетки, контактирующие с токосъемными кольцами, при этом токосъемные кольца установлены на отдельных съемных опорных изоляторах, закрепленных на стойке. Основой для крепления щеткодержателя токоприемника прототипа (фиг. 3, 4) являются стойки 4, которая жестко закреплена в раме токоприемника. Конструкция прототипа включает жесткое фиксирование щеточного узла к неподвижным стойкам следующим образом: на нужном расстоянии на каждой стойке прямоугольного сечения заранее высверлены отверстия, в которые крепежными элементами установлен корпус щеткодержателя напротив токоведущего кольца. Корпус щеткодержателя изготовлен из термореактивных смол или литьевых полиамидов. Недостатками прототипа является низкая прочность щеточного узла из-за деформаций корпуса щеткодержателя, приводящих к его разрушению. Кроме того, монтаж щеточного узла нетехнологичен: заранее просверленные отверстия в двух стойках должны с высокой точностью совпадать с расположением коаксиальных колец в горизонтальной плоскости, что затрудняет монтаж устройства.
Техническая задача заявляемой полезной модели - решение проблемы выхода из строя щеткодержателя из-за повышенного нагрева. Для этого в предлагаемой конструкции щеткодержатель выполнен из металла. В связи с изменением материала щеткодержателя, для удобства монтажа и оптимизации процесса сборки и ремонта конструктивно изменен узел крепления щеткодержателя. Стойки выполнены из стержней, например, с круглым сечением с изоляционным покрытием, например, в виде изоляционной трубки. В прототипах щеткодержатели закреплены к стойкам на поворотной части через просверленные в них отверстия. В предложенной конструкции щеткодержатель крепится к изолированным стойкам при помощи разомкнутых скоб, работающих как хомут, что устраняет необходимость сверления отверстий в стойках под установку щеткодержателей. Для этого концы корпуса щеткодержателя выполнены в виде разомкнутой скобы, работающей как хомут, зафиксированной на стойке стягивающим крепежным элементом, например, болтом. Одновременно разомкнутая скоба компенсирует температурное расширение материала при нагреве, что снимает внутреннее напряжение корпуса и снижает вероятность деформации и поломок.
Цель предлагаемого технического решения - повышение прочности и термостойкости щеточного узла за счет использования новой конструкции корпуса щеткодержателя, позволяющего использование более прочного и термостойкого материала - металл.
Технический результат - повышение прочности щеточного узла.
Технический результат достигается за счет конструкции токоприемника кольцевого, содержащей в каждой фазе контактное токоведущее кольцо, закрепленное к основному валу через изолятор, щетки, закрепленные в щеткодержателях, жестко зафиксированных на стойках, отличающейся тем что стойки выполнены в виде стержней, имеющих изоляционную оболочку, а щеточный узел закреплен на них за счет того что концы корпуса щеткодержателя выполнены в виде разомкнутой скобы с возможностью фиксации на стойке стягивающим крепежным элементом, при этом корпус щеткодержателя выполнен из металла.
Сущность технического решения поясняют изображения на фиг. 1-4.
Фиг. 1. Щеточный узел токоприемника (вид сверху).
Фиг. 2. Щеточный узел токоприемника (в разрезе).
Фиг. 3. Щеточный узел прототипа (вид сверху).
Фиг. 4. Щеточный узел прототипа (в разрезе).
Где 1 - корпус щеткодержателя;
2 - щетка;
3 - контактное токоведущее кольцо:
4 - металлическая стойка;
5 - изоляционная трубка;
6 - крепежный элемент;
7 - стойка-стержень.
Пример осуществления.
Токоприемник кольцевой в каждой фазе содержит контактное коаксиальное кольцо (токоведущее кольцо) 3, закрепленное к основному валу через изолятор, щетки 2, закрепленные в щеткодержателях 1, жестко зафиксированных на стойках 4, 7. Стойки 7 выполнены в виде стержней, имеющих изоляционную оболочку 5. Стойки жестко закреплены в раме разъемным соединением. На стойках 7 напротив токоведущего кольца установлены щеточные узлы. Каждый щеточный узел закреплен на стойках без заранее просверленных отверстий. Концы корпуса щеткодержателя 1 выполнены в виде разомкнутых скоб, работающих как хомут, которые зафиксированы на стойке 7 стягивающими крепежными элементами, например болтом 6, через сквозные отверстия в сторонах разомкнутой скобы. Стойки 7 выполнены из стержней, например, с круглым сечением с изоляционным покрытием в виде изоляционной трубки. Корпус щеткодержателя выполнен из металла.