ПОЛОЗ ТОКОПРИЕМНИКА ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА Российский патент 1998 года по МПК B60L5/08 

Изобретение относится к токоприемникам электроподвижного состава железных дорог.

Известны полозы токоприемников, на каркасе которых жестко закреплены контактные элементы: медные, стальные, порошковые металлические пластины или угольные вставки (Беляев И.А. Устройства контактной сети на зарубежных дорогах. М.: Транспорт, 1991, с. 15-16).

Один из названных материалов имеет наиболее высокую механическую прочность, другие обеспечивают малый износ контактного провода, но усиленно изнашиваются сами, то есть имеют малый пробег, третьи характеризуются наиболее высокой электродуговой стойкостью, но имеют недостаточную механическую прочность.

Необходимость реализации многих требований, предъявляемых к полозам электроподвижного состава, привела к созданию полозов с разными контактными элементами на одном полозе, например со стальными и медными пластинами (Revue Generale des Chmins de Fer. 1991, N 7-8, с. 13-16). Недостатком этого устройства является неэффективность одновременного взаимодействия с контактным проводом жестко закрепленных на общем каркасе контактных элементов из разных материалов, имеющих неодинаковую интенсивность изнашивания и обладающих низкими антифрикционными свойствами, что приводит к интенсивному изнашиванию контактного провода и выходу из строя полоза по износу менее износостойких контактных пластин.

Наиболее близким из известных по технической сущности к заявленному устройству, которое может быть принято в качестве прототипа, является устройство, предусмотренное в патенте США N 3739108, B 60 L 5/08, 1973.

В нем токосъемные элементы, выполненные в виде углеродных пластин, расположенные в ряд, подпружинены. Это уменьшает интенсивность изнашивания, однако не намного.

Предлагаемое изобретение решает задачу - повысить надежность токосъема путем выполнения всех основных требований к полозу, осуществляющему скользящий контакт с проводом контактной сети, а именно: необходимую механическую прочность за счет конструкции полоза, позволяющей крепить на нем порошковые металлические пластины с самосмазывающими свойствами в биметаллическом исполнении; обеспечить высокую электропроводность за счет комплектации полоза порошковыми металлическими пластинами, высокую электродуговую стойкость за счет монтажа на полозе вставок из углеродных материалов, высокую стабильность токосъема за счет постоянного контакта вставок из углеродного материала с контактным проводом благодаря их подпружиниванию к проводу и значительно меньшей по сравнению с полозом инерционной массы; условия высоких пробегов полоза за счет истирания порошковых биметаллических пластин до несущего основания, восприятия нормальной нагрузки при трении этими пластинами; равенство сроков службы по износу (равенство пробегов) всех контактных элементов полоза и эффективное подмазывание путем переноса углеродного материала на поверхность трения контактного провода.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом полозе токоприемника электромонтажного состава, включающем корпус с расположенным на нем по крайней мере одним рядом подпружиненных токосъемных элементов, выполненных в виде углеродных пластин, дополнительно установлены по крайней мере два токосъемных элемента в виде порошковых на металлической основе биметаллических пластин, жестко закрепленных на корпусе параллельно ряду подпружиненных токосъемных элементов для одновременного их контактирования с контактным проводом.

Причем ряды токосъемных элементов, выполненные в виде порошковых биметаллических пластин, могут быть расположены с двух сторон от ряда токосъемных элементов, выполненных в виде углеродных пластин, или ряд подпружиненных токосъемных элементов может быть расположен сзади от рядов токосъемных элементов из порошковых биметаллических пластин относительно хода движения электроподвижного состава.

Перечисленная совокупность признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Общими с прототипом существенными признаками являются наличие корпуса с расположенным на нем по крайней мере одним рядом подпружиненных токосъемных элементов, выполненных в виде углеродных пластин.

Отличительными от прототипа признаками являются наличие дополнительных по крайней мере двух рядов токосъемных элементов в виде порошковых биметаллиических пластин, жестко закрепленных на корпусе параллельно ряду подпружиненных токосъемных элементов для одновременного их контактирования с контактным проводом.

Отличительные признаки являются существенными, поскольку они предопределяют достижение технического результата.

На фиг. 1 приведен пример конструктивного выполнения полоза в случае использования его на электровозах с однополозным токоприемником при одностороннем его движении; на фиг. 2 - то же, в случае движения электровоза в ту и другую сторону.

При одностороннем движении два ряда порошковых пластин располагаются с набегающей стороны полоза на провод. Такое распределение порошковых пластин и угольных пластин на полозе используется и на электровозах с двухполозным токоприемником. В этом случае ряды угольных пластин каждого полоза располагаются друг против друга.

Полоз содержит каркас 1 коробчатого сечения с подвижной полкой, жестко закрепленные на нем порошковые самосмазывающие металлические пластины 2 и связанные с каркасом 1 посредством пружин 3 угольные пластины 4, в каждом ряде контактных элементов содержатся несколько располагаемых вдоль полоза порошковых самосмазывающихся металлических пластин 2 и объединенных в общий блок держателем 5 угольных пластин 4 с пружинами 3 под последним, что не отражено на фигуре, представляющей поперечное сечение полоза. Жесткое прикрепление порошковых металлических пластин к каркасу 1 осуществляется, например, посредством бортовых полос 6 и корытца 7 из меди, служащего шунтом, такими же бортовыми полосами осуществляется и соединение угольных пластин 4 с держателем 5. Пружины 3 закреплены между пониженной планкой каркаса 1 и держателем 5, снабженным угольными пластинами 4. Объем изнашиваемой части угольных пластин превышает объем изнашиваемой части порошковых металлических пластин во столько раз, во сколько интенсивность изнашивания угольных пластин больше интенсивности изнашивания порошковых пластин.

Полоз токоприемника электроподвижного состава работает следующим образом.

При включении токоприемника в работу каркас 1 поднимается до тех пор, пока закрепленные на нем посредством бортовых полос 6 и корытца 7 порошковые пластины 2 и угольные пластины 4 не войдут в соприкосновение с контактным проводом (не показан). При этом пружина 3, заключенная между полкой коробчатого каркаса 1 и держателем 5, сжимается. В результате контактное нажатие (нажатие в контакте "полоз - контактный провод") распределяется поровну между всеми рядами порошковых металлических пластин и угольных пластин и тем самым осуществляется нормальное функционирование полоза при любом износе пластин 4, несмотря на то, что интенсивность изнашивания их неодинакова. Это обеспечивает на весь указанный срок, с одной стороны, механическую прочность, необходимую для сохранения целостности полоза в случае его удара при движении о препятствие на контактном проводе, а с другой, - высокую электродуговую стойкость и эффективное подмазывание контактного провода.

Использование: в токоприемниках электроподвижного состава железных дорог. Сущность изобретения: устройство включает в себя установленные на корпусе параллельные ряды токосъемных элементов из порошковых на металлической основе биметаллических пластин, закрепленных жестко и выполненных из углеродных пластин, закрепленных на общем держателе и подпружиненных. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Полоз токоприемника электроподвижного состава, включающий корпус с расположенными на нем по крайней мере одним рядом подпружиненных токосъемных элементов, выполненных в виде углеродных пластин, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными по крайней мере двумя рядами токосъемных элементов в виде порошковых на металлической основе биметаллических пластин, жестко закрепленных на корпусе параллельно ряду подпружиненных токосъемных элементов для одновременного их контактирования с контактным проводом. 2. Полоз по п.1, отличающийся тем, что ряды токосъемных элементов, выполненных в виде порошковых биметаллических пластин, расположены с двух сторон от ряда токосъемных элементов, выполненных в виде углеродных пластин. 3. Полоз по п.1, отличающийся тем, что ряд подпружиненных токосъемных элементов расположен сзади от рядов токосъемных элементов из порошковых биметаллических пластин относительно хода движения электроподвижного состава.