устройство для подачи энергии к подвижным объектам

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЭНЕРГИИ К ПОДВИЖНЫМ ОБЪЕКТАМ, содержащее кабель, соединенный с источником питания и связанный свободным концом с подвижным объектом, подвешенным на конце троса, наматываемого на барабан привода подъема и опускания этого объекта, и барабан для намотки кабеля, установленный на валу, закрепленном в опорах несущей рамы, отличающееся тем, что барабан для намотки кабеля установлен на валу с возможностью поворота и скольжения вдоль него и имеет на наружной стороне одного из торцов кольцевое контактное приспособление, на одной из опор смонтирована по крайней мере одна пара траверс со связанными с источником питания щетками, которые размещены с возможностью контактирования с кольцами контактного приспособления, и электромагнитами для взаимодействия с упомянутым торцом барабана для намотки кабеля, на валу между упомянутым торцом и обращенной к нему опорой несущей рамы размещена с возможностью упора в них пружина, на этой опоре жестко смонтирована втулка с наружной резьбой и контргаечной парой, а вал пропущен сквозь втулку и выполнен со шляпкой на одном конце, контактирующей с торцом одной из гаек контргаечной пары, при этом вал барабана для намотки кабеля со стороны второго конца жестко соединен с барабаном для намотки троса привода подъема и опускания подвижного объекта.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сердечник каждого электромагнита содержит ролик, установленный на оси, размещенной внутри катушки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для подачи энергии, в частности электрической, к подвижным объектам (грейдерам, а также мощным люстрам больших залов).

Известно устройство для подачи энергии к подвижным объектам, в котором кабель проложен в арматуре, сдвигающейся и раздвигающейся гармошкообразно, при этом вес приложен к тросу [1]

Известное устройство слишком громоздко, обладает парусностью, что затрудняет работу при ветре. При использовании этого устройства для подачи электроэнергии к подъемно-опускной люстре оно создает неэстетичный вид.

Известно устройство для подачи энергии к подвижным объектам, где кабель и трос подвешены на блоках [2]

Конструкция этого устройства также громоздка, при этом кабель с тросом находится в механическом контакте, т.к. при повреждении троса его жилы могут повредить кабель.

Известно устройство для подачи энергии к подвижным объектам, содержащее кабель, соединенный с источником питания и связанный свободным концом с подвижным объектом, подвешенным на конце троса, наматываемого на барабан привода подъема и опускания этого объекта, и барабан для намотки кабеля, установленный на валу, закрепленном в опорах несущей рамы [3]

Недостаток этого устройства неудобство в эксплуатации в связи с отсутствием связи барабана для намотки кабеля с барабаном для намотки троса и возможности регулировки натяжения кабеля.

Цель изобретения повышение удобства эксплуатации.

Эта цель достигается тем, что барабан для намотки кабеля установлен на валу с возможностью поворота и скольжения вдоль него и имеет на наружной стороне одного из торцов кольцевое контактное приспособление, на одной из опор смонтирована по крайней мере одна пара траверс со связанными с источником питания щетками, которые размещены с возможностью контактирования с кольцами контактного приспособления, и электромагнитами для взаимодействия с торцом барабана для намотки кабеля. На валу между торцом и обращенной к нему опорой несущей рамы размещена с возможностью упора в них пружина. На этой опоре с ее наружной стороны жестко смонтирована втулка с наружной резьбой и контргаечной парой. Вал пропущен сквозь втулку и выполнен со шляпкой на одном конце, контактирующей с торцом одной из гаек контргаечной пары. Вал барабана для намотки кабеля со стороны второго конца жестко соединен с барабаном для намотки троса привода подъема и опускания подвижного объекта. Сердечник каждого электромагнита может содержать ролик, установленный на оси, размещенной внутри катушки.

На фиг. 1 показано устройство с одним барабаном, общий вид; на фиг.2 то же, с двумя барабанами; на фиг.3 электромагнит.

Устройство для подачи энергии к подвижным объектам содержит вал 1, на котором жестко закреплен барабан 2, разделенный пополам перегородкой ребордой 3, а также контактное приспособление с кольцами 4. Вал 1 закреплен с возможностью вращения в опорах 5 и 6 на основании 7. Кабель 8 питающей сети подключен к траверсе 9 со скользящими контактами 10, которые касаются контактных колец 4. Кабель 11 размещен слева от барабанной перегородки-реборды 3, а трос 12 справа. Кабель 11 перекинут через блок 13, а трос 12 через блок, размещенный рядом и так же, как и блок 13, жестко закрепленный на оси 14. Блоки представляют один сдвоенный блок 13. Между половинками обеспечен зазор. Ось 14 закреплена с возможностью вращения либо на потолке (в случае подвески люстры), либо на другой опоре. На опоре 6 размещена ось 15 с собачкой 16, которая контактирует с зубчатой структурой крайней реборды барабана 2. С зубчаткой этой сцепляется зубчатая шестерня 17, жестко закрепленная на оси 18, которая снабжена ручкой 19 и имеет возможность вращения в опоре 6.

Устройство на фиг.2 содержит вал 1, на котором жестко закреплен барабан 2. На валу 1 размещен барабан 20 с возможностью вращения на нем и перемещения. С барабаном 20 жестко связано контактное приспособление с кольцами 4, количество которых соответствует числу жил кабеля, питающего приемник энергии.

На валу 1 размещена пружина 21, края которой упираются в контактное устройство через шайбу 22 и в опору 5 через шайбу 23. Опоры 5 и 6 с основанием 7 образуют раму устройства. На опоре 5 жестко закреплена траверса 9 с контактами 10 (щетками). Опора 5 снабжена по крайней мере еще одной траверсой 24, на которой размещена катушка 25 с сердечником 26. То же размещено и на траверсе 9. Питание катушек 25, щеток 10 осуществляется по кабелю 8. За пределами опоры 5 на конце вала 1 размещена втулка 27 с возможностью вращения вала 1 и снабженная наружной резьбой, на которой размещена контргаечная пара 28. Конец вала 1 снабжен шляпкой 29, которая отделена от контргаечной пары 28 шайбой 30. На барабане 20 размещен кабель 11, один конец которого выведен (подключен) к контактным кольцам 4, а другой конец перекинут через блок 13 (блочную пару).

На барабане 2 размещен трос 12, один конец которого закреплен на барабане, а другой конец перекинут через блочную пару 13, размещенную на оси 14 с возможностью вращения. Ось 14 закреплена в верхней точке, обусловленной обстоятельствами работы устройства. В варианте люстровом она (ось) закреплена на потолке.

На опоре 6 закреплена ось 15 с собачкой 16, а также ось 18 с шестерней 17, которая контактирует с зубчаткой реборды барабана 2. Ось 18 имеет возможность вращения в опоре 6 и снабжена ручкой 19. На фиг.3 дано устройство электромагнита на траверсах 9, 24. Внутри катушки 25 размещен стальной ролик 31, размещенный на оси 32 и снабженный с обеих сторон шайбами 33 из немагнитного материала. Ролик 31 имеет возможность вращения.

Устройство по фиг.1 работает следующим образом.

Устройство закреплено стационарно на полу или на стене или в другом месте, обусловленном применением.

Установка его на приемнике не исключена, но нежелательна, т.к. повышает общий вес приемника, что вызывает дополнительную нагрузку на трос и требует повышения мощности двигателя привода приемника, увеличения веса троса и кабеля.

Итак, на другом конце троса 12, перекинутом через блочную пару 13 находится приемник энергии, например люстра.

При обслуживании люстр приходится к ним подниматься, что сложно. Проще опустить ее, а потом поднять. При опускании люстры откидывают собачку 16 с зубчатки реборды барабана 2 и, вращая ручку 19, верхнее, придерживая ее, посредством шестерни 17, дают возможность барабану 2, жестко сидящему на валу 1, сматывать трос 12 и кабель 11.

Перегородка реборда 3 обеспечивает разделение кабеля и троса, также как и блочная пара 13, вращающаяся на оси 14 под потолком. При этом по контактным кольцам 4 скользят щетки 10, закрепленные на травесе 9, обеспечивая передачу энергии на приемник.

Люстра может быть опущена на пол или застопорена на нужной высоте при помощи собачки 16 и фиксации ручки 19 за опору 16. Такая схема не освобождает полностью кабель от нагрузки, а распределяет нагрузку между кабелем и тросом, и только в случае равенства толщины кабеля и троса. При неравенстве толщины кабеля и троса, вся нагрузка ложится на тот гибкий орган, который толще, т.к. он быстрее заполняет ряд от реборды до реборды и начинается укладка следующего ряда большего диаметра, в то время как трос меньшего диаметра, продолжает наматываться на первый ряд барабана, следовательно, кабель начинает обгонять трос, беря на себя вес приемника, что нежелательно. При спуске приемника может использоваться и механический привод, подключенный к валу 1 или оси 18. При спуске более толстый кабель, имея большую длину окружности витков, быстрее сматывается с барабана, обгоняя по длине освобождения трос, и образует нависание у приемника.

Устройство по фиг.2 работает следующим образом.

Начинаем подъем, вращая ручку 19 на оси 18, на которой сидит шестерня 17, передающая вращение зубчатой реборде барабана 2, жестко сидящего на валу 1. Трос 12 начинает наматываться на барабан 2. Барабан 20 размещен на валу 1 с возможностью пробуксовки и перемещения вдоль вала 1. жесткого сцепления нет и между ребордами барабанов 2 и 20. Сцепление между ними регулируется пружиной 21. Вращая контргаечную пару 28, перемещают пружину по резьбе втулки 27 в ту или другую сторону, чем вызывают перемещение вала 1 за счет действия пружины 21, которая одним концом упирается в опору 5 через шайбу 23, а другим концом в контактное устройство через шайбу 22. При перемещении контргаечной пары 28 к опоре 5 пара 28 отходит от шайбы 30 и от шляпки 29. Пружина 21 расправляется и перемещает вал 1 вправо, воздействуя на контактное устройство, жестко связанное с барабаном 20, который ребордой, прилегающей к реборде барабана 2, давит на него в зависимости от степени сжатия пружины 21.

При подъеме приемника начинается намотка троса 12 на барабан 2. Фрикционно сцепленный с ним барабан 20 также стремится вращаться, наматывая кабель 11. Но сцепления недостаточно, чтобы кабель 11 брал на себя вес приемника, и барабан 20 пробуксовывает относительно барабана 2 и вала 1, лишь подматывая кабель 11 вслед за тросом 12, свободно перемещаясь на вращающейся блочной паре 13, размещенной на оси 14 с возможностью независимого вращения друг от друга. Остановка приемника на нужной высоте осуществляется застопорением собачкой 16 зубчатки реборды барабана 2 при ручной работе, а в случае механического привода тормозом привода. При спуске убирают собачку 16 зубчатки реборды барабана 2 и, вращая (придерживая) ручку 19 на оси 18 с шестерней 17, контактирующей с зубчаткой реборды барабана 2, начинают сматывать трос 12 и кабель 11 со своих барабанов 2 и 20.

Если толщина кабеля 11 больше толщины троса 12, то при равной длине от барабана до приемника кабель будет занимать больший объем на барабане 20, чем трос 12 на барабане 2. В этом случае реборды барабана 20 сделаны больше реборд барабана 2, как показано пунктиром. Длина окружности витка кабеля больше длины окружности витка троса, поэтому при одном обороте барабанов 2 и 20 кабель 11 отмотается на большую, чем трос 12, длину и будет провисать, что нежелательно. При спуске включают напряжение на катушки 25 и ролик 31 намагничивается. В обычном состоянии между роликами 31 и ребордой барабана 20 (стальной) есть зазор. При подаче напряжения на катушку 25 (систему катушек, состоящей по крайней мере из одной пары) барабан 20 оттягивается роликами 31 от барабана 2 и сцепление между ними нарушается. Барабан 20 притормаживается пружиной 21, проворачиваясь под роликами 31, которые вращаются на оси 32 (см. фиг.3). Таким образом, приемник, опускаясь на тросе 12, тянет за собой кабель 11, который отстает во вращении от троса 12 (имеется в виду вращение барабанов).

Применение данного устройства позволяет повысить надежность, уменьшить габариты.