SU682975A1

SU682975A1 - System for contactless transmission of electric energy from a stationary object to a movable object

Info

Publication number: SU682975A1
Application number: SU762410379A
Authority: SU
Inventors: Станислав Александрович Гордеев
Original assignee: Предприятие П/Я А-7054
Priority date: 1976-10-11
Filing date: 1976-10-11
Publication date: 1979-08-30

Description

Изобретение относитс к технологическому оборудованию дл передачи электроэнергии от неподвижных объектов к подвижным и может быть использовано в электротехнической промышленности, а также, например, дл передачи коммуникаций с судна на буксируемый или опускаемый объект .The invention relates to process equipment for the transmission of electricity from fixed objects to moving objects and can be used in the electrical industry, as well as, for example, to transfer communications from a vessel to a towed or lowered object.

Известно устройство дл бесконтактной передачи электроэнергии от неподвижного объекта к подвижному, содержащее наружный барабан, внутри которого соосно ему расположены подвижный и неподвижный барабаны, причем неподвижный барабан закреплен на опорной стойке, а подвижный барабан жестко св зан с наружным барабаном , и кабелеперематывающий механизм, выполненный в виде водила, установленного с возможностью вращени вокруг неподвижного и подвижного барабанов . К недостаткам такого устройства относ тс усложнение кинематики перематывающего механизма и увеличение веса вращающихс частей за счет введени компенсатора в виде полиспаста с пружинами и занасованным на полиспасте кабелем.A device for contactless power transmission from a stationary to a moving object is known, comprising an outer drum, inside of which a movable and stationary drums are coaxially arranged, the fixed drum being fixed on a support stand, and the movable drum is rigidly connected to the outer drum, and a cable rewinder mechanism as a carrier mounted rotatably around fixed and movable drums. The disadvantages of this device include the complication of the kinematics of the rewinding mechanism and the increase in the weight of the rotating parts due to the introduction of a compensator in the form of a chain hoist with springs and a cable stuck on a chain hoist.

Известно также устройство дл бесконтактной передачи электроэнергии аналогичной конструкции, в котором водило кинематически св зано с наружным барабаном A device for contactless power transmission of a similar design is also known, in which the carrier is kinematically connected with an outer drum.

посредством фрикционного блока 2. Это устройство обеспечивает многослойную намотку группы кабелей, конструктивно объединенных в ленту, но количество слоев, а следовательно, и количество оборотов грузового барабана невелико, что ограничивает кабелеемкость устройства.by means of friction block 2. This device provides multilayer winding of a group of cables structurally combined into a tape, but the number of layers and, consequently, the number of revolutions of the load drum is small, which limits the cable capacity of the device.

Целью изобретени вл етс увеличение кабелеемкости устройства путем многослойной намотки кабел . Это достигаетс тем, что в предлагаемом устройстве элементы дл направлени кабел выполнены в виде двух взаимно перпендикул рно расположенных роликов, а ходовые винты подвижного и неподвижного барабанов выполнены с двусторонней замыкающейс нарезкой и кинематически св заны зубчатыми передачами соответственно с подвижным и неподвижным барабанами.The aim of the invention is to increase the cable capacity of the device by multilayer winding of the cable. This is achieved by the fact that, in the proposed device, the cable guide elements are made in the form of two mutually perpendicular rollers, and the driving and stationary drum running screws are made with double locking cuts and are kinematically connected by gears with movable and stationary drums, respectively.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство , продольный разрез; на фиг. 2 - занасовка нерематываемого кабел , вид сбоку.FIG. 1 shows the described device, a longitudinal section; in fig. 2 - side view of unwound cable.

На наружный барабан 1 устройства намотан кабель-трос 2 дл передачи электроэнергии на буксируемый или опускаемый объект. Внутри барабана 1 соосно ему расположены неподвижный 3 и подвижный 4 барабаны. Неподвижный барабан 3 закреплен на опорной стойке, а подвижный барабан 4 жестко св зан с наружным барабаном 1. На барабаны 3 и 4 намотан в несколько слоев гибкий кабель 5. Кабелеперематывающий механизм выполнен в виде водила 6, установленного с возможностью вращени вокруг неподвижного и подвижного барабанов. Водило несет две подвижные каретки 7 и 8 и смонтированные на них элементы дл направлени кабел , выполненные в виде двух взаимно перпендикул рно расположенных роликов 9 и 10 на каретке 7 и И и 12 на каретке 8. Каретки установлены на ходовых винтах 13 и 14, имеющих двустороннюю замыкающуюс по концам нарезку. Кинематическа св зь кареток с ходовыми винтами обеспечиваетс поводками 15 и 16, установленными соответственно в каретках 7 и 8. Поводки, взаимодейству с ходовыми винтами, обеспечивают возвратно-поступательное перемещение кареток 7 и 8 вдоль своих барабанов. Ходовые винты 13 и 14 кинематически св заны зубчатыми передачами соответственно с неподвижным 3 и подвижным 4 барабанами: ходовой винт 13 - щестерн ми 17 и 18, ходовой винт 14 - шестерн ми 19 и 20. Запасовка кабел 5 выполнена следующим образом. От соединительной коробки 21 на барабане 1, где кабель 5 соедин етс с кабелем 2, кабель 5 проходит внутрь барабана 4, выводитс на его поверхность и наматываетс виток к витку в несколько слоев. Затем кабель поступает на ролики И и 12, с которых направл етс на ролики 10 и 9, и далее наматываетс на барабан 3 также виток к витку в том же направлении, например по часовой стрелке. Ходовой конец кабел 5 вводитс внутрь барабана 3 и через пустотелый вал выводитс к неподвижной соединительной коробке 22. Водило 6 кинематически св зано с наружным барабаном 1 посредством фрикционного блока через вал 23, звездочки 24 и 25 на барабане 1 и водиле 6 и цепи 26 и 27 со звездочками 28 и 29 фрикционного блока. На валу 30 фрикционного блока сид т внутренние фрикционные диски 31, а нарул ные фрикционные диски 32 установлены в обойме 33, в которой закреплены подпружиненные собачки 34 и 35. Собачки 34 зацепл ютс с храповым колесом 36, сид щим на валу 37, а собачки 35 - с храповым колесом 38, закрепленным в неподвижном корпусе 39. Между пакетами дисков 31 и 32 и втулкой 40 размещен пакет пружин 41, сжатие которого регулируетс гайкой 42 через втулку 40. Гайка 42 находитс в зацеплении с винтом 43. Устройство работает следующим образом . В исходном положении весь кабель-трос 2 намотан на барабан 1. Кабель 5 при этом намотан в несколько слоев на барабан 4, а на барабан 3 намотаны один-два витка. При вращении барабана 1 на сматывание кабель-троса 2 вместе с ним вращаетс барабан 4. При этом кабель 5 сматываетс с барабана 4 и наматываетс на барабан 3 с необходимым нат жением водилом, т. е. водило в этом случае вл етс ведущим. Вращение водила с необходимой скоростью , а также создание на нем крут щего момента (водило ведущее) дл обеспечени необходимого нат жени в кабеле осуществл етс фрикционным блоком следующим образом. Вращение барабана 1 через вращающийс с ним барабан 4, звездочку 24, цепь 26, звездочку 28 и вал 37 передаетс храповому колесу 36. Собачки 34 вход т в зацепление с храповым колесом 36, и обойма 33 вращаетс совместно с последним, а собачки 35 при этом прощелкивают относительно неподвижного храпового колеса 38. Обойма 33 через пакет фрикционных дисков 31 и 32, вал 30, звездочку 29, цепь 27, звездочку 25 и вал 23 увлекает водило 6. Кабель 5 не позвол ет вращатьс водилу со скоростью большей, чем требуетс по услови м перемотки, вследствие чего фрикционные диски 31 и 32 проскальзывают один относительно другого, а величина момента проскальзывани регулируетс зат жкой пакета пружин 41. В св зи с тем, что барабан 4 и водило 6 вращаютс с разной скоростью, имеет место вращение водила относительно барабана 4. Благодар этому шестерн 19, наход сь в зацеплении с шестерней 20 барабана 4, вращает ходовой винт 14. Вращение ходового винта при взаимодействии его с поводком 16 вызывает перемещение каретки 8 вдоль барабана 4. Вместе с кареткой перемещаютс ролики И и 12. Ролик 11 обеспечивает укладку кабел 5 виток к витку при намотке его на барабан 4. При перематывании кабел 5 ролик 12 передает кабель на направл ющее устройство неподвижного барабана 3. Укладка перематываемого кабел 5 на неподвижный барабан 3 осуществл етс роликом 9 виток к витку также в несколько слоев. Возвратно-поступательное движение каретки 7 с установленными на ней роликами осуществл етс ходовым винтом 13 при взаимодействии его с поводком 15. Вращение ходового винта 13 обеспечиваетс шестерней 17 при обкатывании ее по неподвижной шестерне 18 барабана 3 за счет вращени водила 6. В св зи с тем, что в начальный момент перемотки кабель 5 сматываетс с большого диаметра барабана 4 и наматываетс на малый диаметр барабана 3, перемещение кареток 7 и 8 вдоль своих барабанов происходит с разной скоростью. Скорость перемещени кареток измен етс в зависимости от скорости вращени водила 6 относительно подвижного и неподвижного барабанов . При полном сматывании кабельтроса 2 с барабана 1 весь кабель 5 оказываетс перемотанным на неподвижный барабан 3, на подвижном барабане 4 при этом находитс не более одного-двух витков.A cable cable 2 is wound on the outer drum 1 of the device to transfer electricity to the object being towed or lowered. Inside the drum 1, the fixed 3 and the movable 4 drums are coaxially arranged with it. The stationary drum 3 is fixed on the support column, and the movable drum 4 is rigidly connected to the outer drum 1. Reels 3 and 4 are wound in several layers flexible cable 5. The cable-rewinding mechanism is designed as a carrier 6 mounted rotatably around fixed and movable drums . The carrier carries two movable carriages 7 and 8 and mounted on them elements for guiding the cable, made in the form of two mutually perpendicular rollers 9 and 10 on carriage 7 and I and 12 on carriage 8. Carriages are mounted on spindle screws 13 and 14 having double sided locking at the ends. The kinematic linkage of the carriages with the lead screws is provided by the leads 15 and 16, installed respectively in the carriages 7 and 8. The leads, interacting with the lead screws, provide the reciprocating movement of the carriages 7 and 8 along their drums. The lead screws 13 and 14 are kinematically connected by gears with fixed 3 and movable 4 drums, respectively: the lead screw 13 is gear 17 and 18, the lead screw 14 is gear 19 and 20. The cable 5 is reserved as follows. From the junction box 21 on the drum 1, where the cable 5 is connected to the cable 2, the cable 5 passes into the inside of the drum 4, is brought out onto its surface and the coil is wound to a turn in several layers. The cable then enters the rollers I and 12, from which it is directed onto the rollers 10 and 9, and further winds onto the drum 3 also a coil to the coil in the same direction, for example clockwise. The cable end of the cable 5 is inserted into the inside of the drum 3 and is led through the hollow shaft to the fixed junction box 22. The carrier 6 is kinematically connected to the outer drum 1 by means of a friction unit through the shaft 23, sprockets 24 and 25 on the drum 1 and driver 6 and chain 26 and 27 with asterisks 28 and 29 of the friction block. On the shaft 30 of the friction block, internal friction discs 31 are seated, and the irregular friction discs 32 are mounted in the casing 33, in which spring loaded pawns 34 and 35 are fixed. The pawls 34 engage with the ratchet wheel 36 sitting on the shaft 37, and the paws 35 - with a ratchet wheel 38 secured in a stationary housing 39. Between the packages of disks 31 and 32 and sleeve 40 there is a package of springs 41, the compression of which is adjusted by nut 42 through sleeve 40. Nut 42 is in engagement with screw 43. The device operates as follows. In the initial position, the entire cable-cable 2 is wound on the drum 1. At the same time, the cable 5 is wound in several layers on the drum 4, and one or two turns are wound on the drum 3. When the drum 1 rotates, the cable rope 2 winds along with the drum 4. The cable 5 winds from the drum 4 and is wound on the drum 3 with the necessary tension by the carrier, i.e. the carrier in this case is the leading one. The rotation of the carrier at the required speed, as well as the creation of a torque on it (the carrier led) to provide the necessary tension in the cable, is carried out by the friction unit as follows. The rotation of the drum 1 through the rotating drum 4, sprocket 24, chain 26, sprocket 28 and shaft 37 is transmitted to the ratchet wheel 36. The dogs 34 are engaged with the ratchet wheel 36, and the sleeve 33 rotates together with the latter, and the dogs 35 at the same time snap against the fixed ratchet wheel 38. The clip 33 through a package of friction discs 31 and 32, shaft 30, sprocket 29, chain 27, sprocket 25 and shaft 23 entrains the carrier 6. The cable 5 does not allow the carrier to rotate at a speed greater than what is required rewinding, resulting in friction discs 31 and 32 slip one relative to the other, and the amount of slip is controlled by tightening the package of springs 41. In connection with the fact that the drum 4 and the carrier 6 rotate at different speeds, the rotation of the carrier relative to the drum 4 takes place. Due to this, gear 19, being in meshing with the gear 20 of the drum 4, rotates the spindle 14. The rotation of the spindle when it interacts with the leash 16 causes the carriage 8 to move along the drum 4. The rollers And 12 move along with the carriage 11. The roller 11 pushes the cable 5 to the turn when winding it onto the drum 4. When the cable 5 is rewound, roller 12 transfers the cable to the guide device of the stationary drum 3. The rewindable cable 5 is laid on the stationary drum 3 using roller 9 to turn the coil into several layers. The reciprocating movement of the carriage 7 with the rollers mounted on it is carried out by the lead screw 13 when it interacts with the driver 15. The rotation of the screw spindle 13 is provided by gear 17 when it rolls around the fixed gear 18 of the drum 3 due to the rotation of the carrier 6. In connection with that at the initial moment of rewinding the cable 5 is unwound from the large diameter of the drum 4 and wound onto the small diameter of the drum 3, the carriages 7 and 8 move along their drums at different speeds. The speed of movement of the carriages varies depending on the speed of rotation of the carrier 6 relative to the movable and fixed drums. When fully winding cable 2 from drum 1, the entire cable 5 is rewound onto a stationary drum 3, with no more than one or two turns on the movable drum 4.

При вращении барабана 1 в сторону намотки кабель-троса 2 происходит обратное перематывание кабел 5 с неподвижного барабана 3 на подвижный барабан 4 с укладкой его виток к витку в несколько слоев.When the drum 1 is rotated in the direction of winding the cable-cable 2, the cable 5 is rewound from the stationary drum 3 to the movable drum 4 and its coil is laid to the coil in several layers.

Намотка кабел 5 на барабан 4 осуществл етс за счет вращени барабана 4. Водило 6 вращаетс уже не фрикционным блоком, а перематываемым кабелем 5. Таким образом, водило становитс ведомым, а кабель - ведущим. Необходимое нат жение кабел 5 при перемотке обеспечиваетс фрикционным блоком, который в этом случае работает на подтормаживание следующим образом.The cable 5 is wound onto the drum 4 by rotating the drum 4. The carrier 6 is no longer rotated by the friction unit, but by the rewind cable 5. Thus, the carrier becomes driven and the cable is driven. The required tension of the cable 5 during rewinding is provided by the friction unit, which in this case works on braking as follows.

При указанной обратной перемотке собачки 34 прощелкивают относительно храпового колеса 36, а собачки 35 вход т в зацепление с неподвижным храповым колесом 38. Обойма 33 стаповитс неподвижной и через фрикционные диски 31 и 32, вал 30, звездочку 29, цепь 26, звездочку 25 и вал 23 стремитс остановить водило 6. Однако при перемотке кабель 5 намытываетс на вращающийс барабан 4 и увлекает водило 6. В кабеле 5 поддерживаетс нат жение , которое, как и в случае, когда водило вл етс ведущим, зависит от величины зат жки пакета фрикционных дисков.With this reverse rewind, the pawl 34 is clicked relative to the ratchet wheel 36, and the pawl 35 is engaged with the fixed ratchet wheel 38. The ferrule 33 stays stationary and through the friction discs 31 and 32, shaft 30, sprocket 29, chain 26, sprocket 25 and shaft 23 tends to stop the carrier 6. However, when rewinding, the cable 5 leans onto the rotating drum 4 and carries the carrier 6. Cable 5 maintains tension, which, as in the case where the carrier is leading, depends on the amount of tightening of the package of the friction discs.

Использование двух направл ющих механизмов с независимым приводом дл укладки перематываемого кабел на подвижный и неподвижный барабаны позвол ет обеспечить многослойную намотку кабел . Кабелеемкость устройства при этом резко возрастает. The use of two guiding mechanisms with an independent drive for laying the rewindable cable onto the movable and stationary drums allows for multilayer winding of the cable. The cable capacity of the device increases dramatically.

Claims

Invention Formula

Device for contactless transmission of electricity from a fixed object to

movable, containing an outer drum, inside which the movable 1 stationary drums are located coaxially with it, the stationary drum being fixed on the support post, and the movable drum rigidly connected to the side drum, and the cable-reversing mechanism, made in the form of a carrier mounted with the possibility of rotation around the fixed and movable drums, kinematically connected with the open drum through a friction block and carrying two movable carriages with elements for guiding the cable, are mounted on the screw shaft, characterized

the fact that, in order to increase the cable capacity of the device by multilayer winding of the cable, the elements for guiding the cable are made in the form of two mutually perpendicular rollers, and

The driving screws of the movable and stationary drums are made with two-side locking threading and are kinematically connected by gears with movable and stationary drums respectively.

Sources of information taken into account in the examination of 1 USSR author's certificate for application L 2360765 / 24-07, cl. H 01G 11/02,

05/17/76.

2. USSR author's certificate No. 412650, cl. H 02G 11/02, 1971. j l 32 33 35 W / g 2 V