Струмоприймач

1 Струмоприймач, який містить вузол фіксації ПІДВІДНОГО кабелю, опорну стійку і закріплені на ній струмопід ВІДНІ елементи з контактами для провідників ПІДВІДНОГО кабелю, раму з закріпленими на ній струмознімними елементами з контактами провідників для ПІДВІДНОГО кабелю, при цьому опорна стійка шарнірно з'єднана із фланцем вузла фіксації ПІДВІДНОГО кабелю, та з можливістю обертання щодо рами, який відрізняється тим, що опорна стійка виконана складеною з Винахід відноситься до електротехнічної промисловості, призначений для виробництва вузлів передавання електричної енергії, зокрема він може бути використаний в гірничому машинобудуванні для виробництва струмознімачів, що передають електричну енергію низької чи високої напруги від увідних кабелів, розташованих на опорній рамі до розподільного пристрою, розташованого на поворотній платформі в екскаваторах усіх типів Відома конструкція струмоприймача, яка застосована на гірничих екскаваторах типу «ЕКГ 81» чи «ЕШ 15/90А» ("Електроустаткування екскаваторів" Каталог - довідник ІНФОРМЕЛЕКТРО М 1969 р с 75 - 76) Струмоприймач включає вузол фіксації кабелю, що підводить, опорну стійку і закріплені на ній струмопідвідні елементи з контактами провідників кабелю, що підводить, раму із закріпленими на ньому струмоприймачами з контактами провідників кабелю, що відводить При обертанні поворотної платформи опорна стійка разом із струмопідвідними елементами залишається нерухомої, а струмознімачі обертаються Недоліком відомої конструкції струмознімача є діелектричних елементів, виконаних у вигляді паралельно розташованих пластин, з боку торців яких розміщені і закріплені СПІВВІСНО струмопідвідні елементи у вигляді дисків з осьовим отвором, кожний з яких площинами периферійної частини контактує з внутрішньою поверхнею ВІДПОВІДНОГО струмознімного елемента, виконаного у вигляді двох рівнобіжних кілець, взаємодіючих між собою за допомогою пружного зв'язку, при цьому одне з кілець кожного струмознімного елемента закріплене до рівнобіжних поперечин з діелектричного матеріалу, які розташовані по обидва боки опорної стійки і закріплені до рами струмоприймача 2 Струмоприймач по п 1, який відрізняється тим, що діелектричні елементи виконані у вигляді порожніх циліндрів з бічним отвором для розведення жил кабелю, обладнаних у торцевих частинах кріпленням до струмопідвідних дисків те, що, при динамічних навантаженнях на екскаватор у процесі його роботи виникаючі вібрації і можливі зсуви корпусу щодо ходової частини приводять до порушення електричного контакту в системі струмопідводячи елементи - струмознімачі Це призводить до виникнення між ними електричної дуги високої ЩІЛЬНОСТІ, порушенню режиму живлення агрегатів екскаватора, передчасному зносу вузлів струмоприймача, несанкціонованим коливанням напруги електричного струму в електричних ланцюгах екскаватора і можливому виході з ладу окремих його вузлів Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є струмоприймач, конструкція якого дозволяє передавати електричну енергію від ввідних ізоляторів, розташованих на нерухомій опорній рамі до розподільного пристрою на поворотній платформі як екскаваторів так і інших обертових навколо вертикальної осі пристроїв (Патент України на винахід № 43198 А, опубл 15 11 2001 р) Конструкція відомого струмоприймача включає вузол фіксації кабелю, що підводить, опорну стійку і закріплені на ній струмопідвідні елементи з ю 00 00 48875 контактами провідників кабелю, що підводить, раму із закріпленими на ньому струмознімними елементами з контактами провідників кабелю, що відводить, при цьому опорна стійка шарнірно з'єднана із фланцем вузла фіксації кабелю, що підводить, та з можливістю обертання щодо рами Недоліком конструкції прототипу є те, що опорна стійка виконана не з діелектричного матеріалу Це визначає можливість витоку електричного струму на корпус пристрою Крім того, можливий витік електричного струму на раму пристрою при подачі напруги на струмоз'ємні елементи Це може призвести да виведення пристрою з ладу та враження електричним струмом обслуговуючого персоналу при експлуатації струмоприймача Закріплення опорної стійки двома підшипниками до рами забезпечує зайву жорсткість конструкції, а значить і можливість виходу з ладу при необхідності демпфування складових елементів у припустимих межах Щільна конструкція опорної стойки ускладнює роботу по розташуванню та розведенню жил кабелю, що підводять Задачею винаходу є удосконалення конструкції струмоприймача за рахунок виконання опорної стійки складеною з відокремлених частин виконаних з діелектричних матеріалів, розміщення струмознімних елементів на поперечинах із діелектричного матеріалу, виконання струмопідвідних елементів у формі диска з великою площею електричного контакту, консольного закріплення опорної стійки до рами струмоприймача за допомогою замкненого підшипника Це дозволяє забезпечити надійний контакт між струмопідвідних дисками і струмознімками елементами незалежно від можливого осьового й радіального зсуву опорної стійки щодо рами струмоприймача в процесі його експлуатації, знизити зайву жорсткість конструкції, запобігти можливому витоку поверхневому струму на корпус експлуатує мого пристрою і враження їм обслуговуючого персоналу Поставлена задача вирішується за рахунок того, що струмоприймач, який включає вузол фіксації кабелю, що підводить, опорну стійку і закріплені на ній струмопідвідні елементи з контактами для провідників кабелю, що підводить, раму із закріпленими на ній струмознімними елементами з контактами провідників для кабелю, що відводить, при цьому опорна стійка шарнірно з'єднана із фланцем вузла фіксації кабелю, що підводить, та з можливістю обертання щодо рами ВІДПОВІДНО ДО винаходу, опорна стійка виконана складеною з діелектричних елементів, виконаних у вигляді паралельно розташованих пластин, з боку торців частин яких розміщені й закріплені СПІВВІСНО струмопідводячи елементи у вигляді дисків з осьовим отвором, кожний з яких площинами периферійної частини контактує з внутрішньою поверхнею ВІДПОВІДНОГО струмознімного елемента виконаного у вигляді двох рівнобіжних кілець, взаємодіючих між собою за допомогою пружного зв'язку, при цьому одне з кілець кожного струмознімного елемента закріплено до рівнобіжних поперечин із діелектричного матеріалу, які розташовані по обидва боки опорної стійки й закріплені до рами струмоприймача Для підвищення несучої здатності опорної стійки, при знакозмінних динамічних навантаженнях, діелектричні елементи виконані у вигляді порожніх циліндрів з бічним отвором для розведення жил кабелю і постачених у торцевих частинах кріпленням до струмопідводячих дисків Заявлений винахід ілюструється наступними кресленнями, де на фіг 1 показаний загальний вид струмоприймача, на фіг 2 - розріз по А-А фіг 1, на фіг 3 - варіант виконання діелектричного елемента, у вигляді порожнього циліндра з бічним отвором для розведення жил кабелю Струмоприймач містить у собі вузол фіксації кабелю, що підводить, на (малюнках не показаний), що постачений фланцем 1 зв'язаним із цапфовою муфтою 2, що має рухливу вилку 3 До рухливої вилки 3 приєднаний тип 4 опорної стійки 5, який поміщений у підшипник 6, що7 закріплений до рами 1 струмоприймача і зафіксований стопорним кільцем 8 на ТІЛІ шипа 4 Закріплена до шипа 4 опорна стійка 5 складається з діелектричних елементів 9, що виконаю у вигляді рівнобіжних пластин у торцевій частиш яких розміщені й закріплені струмопідвідні диски 10 зі осьовим отвором Периферійна частина дисків 10 контактує з струмознімними елементами 11 виконаними у вигляді рівнобіжних кілець, взаємодіючих між собою за допомогою пружного зв'язку 12, при цьому одне з кілець кожного струмознімного елемента закріплене до рівнобіжних поперечин 13 із діелектричного матеріалу, розташовані по обидва боки опорної стійки 5 і закріплені до рами 1 струмоприймача Діелектричні елементи 9 можуть бути виконані у вигляді порожнього циліндра 14 із бічним отвором 15 для розведення жил кабелю і постаченого в, торцевих частинах кріпленням 16 до струмопідвідних дисків 10 Вузол кріплення провідників кабелів до струмопідводячих дисків 10 і струмоз'ємних елементів 11 на схемах не показано Робота струмоприймача представлена на прикладі використання його в екскаваторі Електрична енергія надходить до екскаватора по живильному кабелю від підстанції На опорній рамі екскаватора кабель вводять у розподільну коробку (на схемах не показано) Від розподільної коробки кабель, що підводить, прокладають до цапфи екскаватора, де він фіксується Вузол фіксації кабелю, що підводите, постачений фланцем 1 через центральний отвір якого проходять провідники кабелю Фланець 1 з'єднують з опорною стійкою 5 за допомогою цапфової муфти 2 постаченою шарніром Цапфова муфта 2 має рухому вилку 3, конструкція якої може забезпечити задану волю переміщення опорної стійки 5 у радіальному й осьовому напрямках Незалежне обертання опорної стійки 5 і її шипа 4щодо рами 7 забезпечують за допомогою підшипника 6, зафіксованого за допомогою стопорного кільця 8 Наявність шарнірного зв'язку між фланцем 1 вузла фіксації кабелю, що підводить, і опорною стійкою 5 дозволяє зменшити вплив вібрації і динамічних зусиль, що виникають у процесі роботи екскаватора Провідники кабелю, що підводить, розводять через простір між діелектричними »елементами 9, 48875 із яких сформована опорна стійка 5 і приєднують до струмопідвідних дисків 10, що встановлені між діелектричними елементами 9 і закріплені до них КІЛЬКІСТЬ діелектричних елементів і струмопідвідних дисків 10 залежить від КІЛЬКОСТІ провідників (фаз) у кабелі, що підводить Для передачі електричної енергії споживачу, струмопідвідні диски 10 розташовують між кільцями струмоз'ємних елементів 11 Площу взаємного контакту струмопідвідних дисків 10 і струмознімних елементів 11 визначають у залежності від конструкції струмоприймача й сили струму в ланцюзі Зусилля обтиску кільцями струмознімних елементів 11 струмопідвідних дисків 10 регулюють за допомогою пружного зв'язку 12 Струмоз'ємні елементи 11 постачають контактами для підключення провідників кабелю, що відводить, (на схемах не показано) Необхідна ступінь електричної ізоляції струмоведучих частин струмоз'ємних елементів 11 від рами 7 струмоприймача забезпечують за допомогою кріплення одного з кілець кожного зі струмоз'ємного елемента 11 до рівнобіжних поперечин 13 виконаних із діелектричного матеріалу і розташованих по обидва боки опорної стійки 5 і закріплених до рами 7 струмоприймача Вплив багатокомпонентних динамічних навантажень, що виникають при роботі екскаватора знижується, завдяки тому, що опорна стійка 5 демпфує в радіальному й осьовому напрямках стосовно вузла фіксації кабелю, що підводить, закріпленого, як правило, на ходовій рамі екскаватора При зсуві рами екскаватора щодо опорної стійки 5, живлення екскаватора зберігається по Фіг і стійно Якщо струмопідвідні диски 10 переміщаються в радіальному напрямку, то, вони сковзають по площині струмознімних елементів 11, при цьому площа контакту практично не міняється Електричний контакт не порушується навіть якщо струмознімні елементи 11 переміщаються в будь-якому осьовому напрямку щодо опорної стійки 5 Для підвищення несучої здатності опорної стійки 5 при знакозмінних динамічних навантаженнях, діелектричні елементи виконують у вигляді порожнього циліндра 14 із бічним отвором 15 для розводу жил кабелю і постаченого в торцевій частині кріпленням 16 до струмопідводячих дисківЮ Проведені дослідно-промислові випробування струмоприймача, показали його високі експлуатаційні характеристики в різних умовах Струмознімач піддавався різним навантаженням під дією яких відбувався зсув його конструктивних елементів у радіальному й осьовому напрямках, однак електричний контакт зберігався постійно У залежності від змісту пилу і газу в повітрі в робочій зоні експлуатації струмоприймача, для запобігання виникнення поверхневих струмів витоку, можна регулювати відстань між діелектричними елементами й довжину ізолюючих поперечин, що підтримують кільця струмоз'ємних елементів Заявлена конструкція струмоприймача може застосовуватися у всіх галузях промисловості, де необхідне виготовлення вузла для передачі електричної енергії між взаємообертаючимися в рівнобіжних площинах агрегатами 48875 Фіг. г Фіг. 3. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71