Устройство для подвода энергии к подвижному потребителю

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к токоподводам, осуществляемым гибким энергоносителем . Цель - расширение эксплуатационных возможностей при одновременном увеличении срока службы энергоносителя . Устр-во содержит накопитель 2, в котором на части длины уложен энергоноситель 1, пропущенный через направляющее приспособление 4, и охватывающие энергоноситель 1 несущие элементы 5 и 10 в виде цилиндрических кожухов с продольными прорезями, расположенными диаметрально противоположно . Каждый несущий элемент 5 и 10

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Вэ 4 H 02 С 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

;(21) 4133761/24-07 (22) 15.10,86 (46) 23. 10.88. Бюл. У 39 (71) Научно-производственное объеди нение по механизации, роботизации труда и совершенствования ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии "Черметмеханизация" (72) Н.Н.Сопилов и В.И.Троцко (53) 621.315 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 650146, кл. Н 02 Г 11/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ЭНЕРГИИ

К ПОДВИЖНОМУ ПОТРЕБИТЕЛЮ

„„SU„„1432649 А 1 (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к токоподводам, осуществляемым гибким энергоносителем. Цель — расширение эксплуатационных возможностей при одновременном увеличении срока службы энергоносителя. Устр-во содержит накопитель 2, в котором на части длины уложен энергоноситель i пропущенный через направляющее приспособление 4, и охватывающие энергоноситель 1 несущие элементы 5 и 10 в виде цилиндрических кожухов с продольными прорезями, расположенными диаметрально противоположно. Каждый несущий элемент 5 и 10

1432649 образован свернутой в трубу упругой металлической лентой, один конец которой совместно с энергоносителем 1 закреплен на потребителе 12, а другой запасован на барабане 14 (19) .

При удалении потребителя 12 включается привод ролика 3. Благодаря фрикционной связи элементов 5 и 10 соответственно с роликами 3, 13 и последних с. барабанами 19, 14 указанные ролики и барабаны приводятся во вращение и энергоноситель 1 выбирается из накоЪ: пителя 2. При этом несущий элемент 5 разматывается с барабана 19, плотно охватывает снизу энергоноситель 1 и образует вокруг него цилиндрический кожух, а дополнительный несущий элемент 10, одновремейно разматываясь

Изобретение отйосится к устройствам для подвода энергии к подвижному потребителю и может быть использовано в электротехнике, машиностроении и других отраслях промышленности, преимущественно для работы в экстремальных условиях окружающей среды, например, в металлургии.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей при одновременном увеличении срока службы энергоносителя.

На фиг.1 схематически показано устройство, общий вид; на фиг.2разрез А-А на фиг.1.

Устройство для подвода энергии к подвижному потребителю содержит гибкий энергоноситель 1, например кабель, накопитель 2 энергоносителя

1, выполненный в виде емкости с приспособлением, обеспечивающим упорядоченную укладку витков энергоносителя 1, ролик 3 с приводом, выполненным, например, в виде электродви" гателя с индукционной муфтой скольжения (привод не показан), направляющее приспособление 4 с упругим несущим элементом 5, огибающим ролик

3 и пропущенным через направляющее приспособление 4 в виде охватываю5

30 с барабана 14, аналогичным образом охватывает элемент 5 сверху и образует вокруг него незамкнутый снизу цилиндрический трубопровод. Элемент

5 находится в принудительном напряженном состоянии натяжения в осевом направлении, а элемент 10 накладывается на него без такового, что создает разность усилий, действующих на оба элемента, и приводит к направленному вверх прогибу элемента 10. Выполнение направляющего приспособления в виде двух роликовых фильер расположенных на разных уровнях,обес" печивает надежность возврата выгнутпй вверх токопроводной связи в направляющее приспособление 4, 2 з.п. ф-лы, 2 ил. щего на части длины энергоноситель 1 незамкнутого цилиндрического кожуха, образованного свернутой в трубу металлической лентой, зазором стыка кромок которой образована продольная прорезь кожуха, расположенная в верхней его части, Направляющее приспособление 4 выполнено в виде двух блоков б и 7 с установленными в них роликами 8, которые образуют в каждом блоке по круглой роликовой Фильере 9 и подвижно сопряжены с пропущенным через обе фильеры 9 дополнительным упругим несущим элементом 10 выполненным аналогично несущему элементу 5 и охватывающим его с расположением прорезей в вертикальной плоскости диаметрально противоположно друг другу. Одним концом несущий элемент 10 совместно с концом несущего элемента 5 с помошью шарнира

11, имеющего горизонтальную ось вращения, закреплен на подвижном потребителе 12, а другим концом огибает прижимной ролик 13 и закреплен на барабане 14, который внешним витком

15 размещенного на нем в виде ленты элемента 10 подвижно сопряжен с роликом 3. Барабан 14 через элемент 16 натяжения, выполненньп, например, в виде пружин растяжения, связан своей осью 17 вращения с осью 18 вращения

1432649 барабана 19, на котором закреплен другой конец элемента 5. Барабан 19 внешним витком 20 размещенного на нем в ниде развернутого в ленту эле5 мента 5 подвижно сопряжен с приводным роликом 3. На внутренней стороне каждого из несущих элементов 5 и 10, обращенной к энергоносителю 1, по всей длине закреплена подложка 21, выпал- 10 ненная в виде ленты из термостойкого материала ° Оси вращения 17 и 18 барабанов 14 и 19 и ось 22 вращения ролика 13 подвижно размещены в направляющих пазах 24, параллельны горизон- 15 тально расположенной и жестко установленной оси вращения 23 ролика 3 и лежат с этой осью в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси устройства, являющейся осью перемещения шарнира 11. Устройство установлено с возможностью поворота на оси 25.

Несущие элементы 5 и 10 выполнены из ленты, способной самовосстанавливать в продольном направлении трубчатую 25 форму из развернутого положения, например, в виде упругой, металлической ленты, Барабан 14 установлен симметрично барабану 19 относительно продольной оси устройства, а элементы 5 и 10 запасованы на барабанах 14 и 19 с огибанием роликов 3 и 13 во встречных направлениях. Продольные оси роликовых фильер 9 параллельны и расположены в одной вертикальной плоскости с продольной осью устройства, причем продольная ось фильеры 9 в блоке 6, расположенном со стороны роликов 3 и 13, совпадает с продоль- 4р ной осью расположенного между ними участка энергоносителя 1, а продольная ось второй фильеры 9 в блоке 7, расположенном со стороны потребителя

12, лежит выше этой оси. Ролики 3 -45 и 13 выполнены с обрезиненной поверхностью для надежности фрикционного сцепления их с элементами 5 и 10, обеспечиваемого элементом 16 натяжения..Энергоноситель t расположен в накопителе 2 с осевым скручиванием в направлении, противоположном направлению укладки его витков, на число оборотов, равное числу витков для устранения закрутки энергоносителя при вытягивании его из накопителя 2 и обеспечения требуемой ориентации охватывающих .его элементов 5 и 10.

В исходном положении устройства потребитель 1? расположен, например, рядом с устройством, энергоноситель 1 размещен в накопителе 2, несущие элементы 5 и 10 в виде развернутых лент размещены витками на барабанах 14 и 19.

Устройство работает следующим образом.

При удалении потребителя 12 от устройства включается привод ролика 3, создающий на нем крутящий момент, обеспечивающий натяжение несущего элемента 5, прилагаемое к нему со стороны потребителя 12 и ролика

3, При этом благодаря фрикционной связи элементов 5 и 10 соответственно с роликами 3 и 13 и последних с барабанами 19 и 14 указанные ролики и барабаны приводятся во вращение и энергоноситель 1 выбирается из накопителя 2. Несущий элемент 5 разматывается с барабана 19 и благодаря способности самовосстанавливать в продольном направлении трубчатую форму плотно охватывает снизу термостойкой подложкой 21 энергоноситель

1 и образует вокруг него цилиндрический кожух, незамкнутый сверху продольной прорезью, а дополнительный несущий элемент 10, одновременно разматываясь с барабана 14,аналогичным образом охватывает элемент 5 сверху, обжимает его своей подложкой

21 и образует вокруг него незамкнутый снизу цилиндрический трубопровод.

При этом элемент 5 находится в принудительномонапряженном состоянии натяжения в осевом направлении, а элемент 10 накладывается на него без такового натяжения, что создает разность усилий, действующих на оба элемента 5 и 10,вдоль их оси. В момент остановки потребителя 12 сцепление индукционной муфты скольжения привода с роликом 3 ослабевает по электрическому сигналу, при этом натянутый элемент 5 стремится избавиться от напряжения растяжения и за счет предварительно созданного определенного смещения элементов 5 и

10 и фрикционного сцепления их между собой создается прогиб элемента 10, направленный вверх по пути меньшей жесткости его изгиба. Этим достигается компенсация естественного прогиба токопроводной связи, вызываемого ее собственным весом. Так как устройство преимущественно предназначено

1432649

55 для .эксплуатации при высоких температурах окружающей среды, то более нагретый элемент 10 в совокупности с менее нагретым элементом 5 являются своеобразным биметаллическим элементом с разным температурным расширением внешнего и внутреннего слоев благодаря термоизоляционной подложке 21, расположенной между ними, что так же способствует компенсации естественного прогиба. Расположение фильеры 9 в блоке 7 выше фильеры в блоке 6 определено из необходимости обеспечения надежности возврата токопроводной связи, выгнутой вверх, в

1 направляющее приспособление 4, а при неподвижном потребителе 12 с той

;же целью, что и назначение горизон, тального шарнира 11 — для обеспечения

, возможно большего прогиба токопровод иой связи вверх, Регулирование положения оси фильеры 9 в блоке 7 по, высоте относительно продольной оси устройства позволяет получить оптимальную форму токопроводной связи при полностью вытянутом энергоносителе 1 без образования ее провеса в виде достаточно прямолинейного защитного трубопровода, имеющего две точки опоры — шарнир 11 и фильеру 9 блока 7. При движении потребителя l2 к устройству усилие натяжения элемента 5, создаваемое роликом, втя,.гивает токопроводную связь в направ-! ! ляющее приспособление 4. При этом :энергоноситель 1, освобождаясь от элементов 5 и 10, укладывается упорядоченными витками в накопитель 2, а элементы 5 и 10, огибая соответственно ролики 3 и 13„ навиваются в виде ленты каждый на свой барабан 14 и 19.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет расширить эксплуатационные возможности, так как такое техническое исполнение токопроводной связи, имеющей только две точки опоры по ее концам и практически не имеющей стрелы провеса может быть широко использовано во многих случаях там, где применение других известных устройств по ряду причин практически неосуществимо, например, при подводе энергии к подвижному потребителю, перемещающемуся в ограниченном по высоте объеме пространства над расплавом металла.

Кроме того, предлагаемое устройство может использоваться как дистанционный манипулятор для питания и одновременного перемещения в качестве потребителей различных датчиков, приборов и аппаратов, не имеющих собственного привода перемещения, которые могут быть установлены на конце упругой токопроводной связи, например, термопары, газоанализаторы, фотодатчики, осветители и т.д., или некоторые исполнительные механизмы, например, электромагниты, электроинструмент и т.п.

Наряду с этим предлагаемое устройство обладает повышенной надежностью, так как благодаря полной защищенности энергоносителя увеличивается срок его службы, а устройство может эксплуатироваться в экстремальных условиях окружающей среды при повышенной температуре, абразивном пылеобразовании, возможных механических повреждениях, воздействии паров,,жидкостей и порошков химреактивов ° и т.п. при одновременном экранировании энергоносителя от источников внешних электромагнитных помех.

Формула изобретения l. Устройство для подвода энергии к подвижному потребителю, содержащее гибкий энергоноситель, направляющее приспособление, пропущенный через него несущий элемент в виде охватывающего на части длины гибкий энергоноситель цилиндрического кожуха с продольной прорезью, образованного свернутой лентой, один конец которой совместно с энергоносителем закреплен на потребителе, а другой в развернутом виде запасован на барабане, привод и накопитель, в котором уложен энергоноситель, расположенный вне несущего элемента, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей при одновременном увеличении срока службы энергоносителя, оно снабжено дополнительным несущим элементом, выполненным аналогично первому и охватывающим его с расположением прорезей диаметрально противоположно одна другой, барабаном для дополнительного несущего элемента, установленным симметрично указанному барабану отно49

Составитель Н.Сопилов

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 5454 /48

Тираж 651 Попписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 1432б сительно продольной оси устройства, элементом натяжения, связывающим оси вращения барабанов, и двух размещенньж между барабаном и подвижно

5 сопряженных с ними роликов, один из которых соединен с приводом, ленты запасованы на барабанах с огибанием роликов во встречных направлениях и закреплены на потребителе с помощью 10 шарнира, имеющего горизонтальную ось вращения, направляющее приспособление выполнено в виде двух установленных на расстоянии друг от друга на,разных уровнях одинаковых ролико" вых фильер, продольные оси которых параллельны и расположены в одной вертикальной плоскости с продольной ост.ю устройства, причем продольная оси фильеры, расположенной со стороны роликов, совпадает с продольной осью размещенного между ними с возможностью фрикционного взаимодействия участка гибкого энергоносителя.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что несущие элементы снабжены расположенными с их внутренней стороны по всей длине лентами из термостойкого гибкого материала, при этом последние закреплены на несущих элементах.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что несущие элементы выполнены в виде упругой металлической ленты.