Устройство для испытания токоприемников электроподвижного состава и контактных проводов Российский патент 2024 года по МПК B60L5/18 G01M17/08 

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств, а более конкретно к устройствам для испытаний токоприемников и контактных проводов на износ.

Известен стенд для испытания контактных проводов на износ (RU 205558, В60М 1/02, G01R 1/04, G01R 19/00, 21.07.2021), содержащий подставку, на которой в горизонтальной плоскости установлен с возможностью вращения диск с закрепленным на нем по периметру испытуемым образцом провода, мотор-редуктор вращения диска, выполненный с возможностью частотного регулирования скорости вращения, контактные вставки для подвода тока к упомянутому образцу провода, установленные поперек образца провода в прижимах с обеспечением прижатия вставок к проводу в вертикальной плоскости и с возможностью линейного перемещения в горизонтальной плоскости, и шкаф управления, связанный с мотор-редуктором вращения диска и устройствами для перемещения вставок, стенд снабжен модулем промышленного зрения, закрепленным с помощью кронштейна на подставке, который выполнен с возможностью измерения ширины проточки упомянутого образца провода в процессе испытаний и связан с упомянутым шкафом управления, выполненным с возможностью подачи на контактные вставки тока, величина которого обеспечивает в зависимости от измеренной ширины проточки заданную плотность тока в зоне соприкосновения контактной вставки с образцом провода.

Перемещение контактных вставок относительно образца провода в поперечном направлении в горизонтальной плоскости обеспечивается через шатун от электродвигателя с частотным регулированием скорости вращения, что усложняет конструкцию стенда для испытания контактных проводов и определяет его основной недостаток.

Известно устройство для испытания контактных вставок токоприемников электроподвижного состава (RU 2809753, B60L 5/20, G01M 17/08, 15.12.2023), выбранное в качестве прототипа и содержащее двигатель, вал которого соприкасается с колесом, расположенным между перекладинами опоры, двигатель закреплен на средней перекладине опоры, к колесу прикреплены спицы, на концах которых с помощью зажимов и пружин закреплен круговой контур из контактного провода, соприкасающийся с поверхностью радиально ориентированной испытуемой контактной вставки, торец вала двигателя жестко прикреплен к центру колеса, контактная вставка жестко закреплена на верхней поверхности полоза, нижняя поверхность которого расположена в радиальных направляющих, жестко прикрепленных к опоре, один торец полоза соприкасается с боковой поверхностью эксцентрика, вал которого жестко скреплен с валом вспомогательного вертикального двигателя, к другому торцу полоза одним своим концом прикреплена возвратная пружина, противоположный конец которой жестко закреплен на опоре.

Данное устройство для испытания контактных вставок токоприемников электроподвижного состава может также использоваться для испытания контактных проводов на износ.

Основным недостатком прототипа является сложность его конструкции, обусловленная тем, что для имитации реального износа контактных вставок при использовании схемы «зиг-заг», по которой смонтирован контактный провод, применяется привод возвратно-поступательного движения контактных вставок, состоящий из радиальных направляющих, эксцентрика, вспомогательного вертикального двигателя и возвратной пружины.

Задача изобретения - упрощение конструкции устройства для испытания токоприемников электроподвижного состава и контактных проводов, за счет уменьшения количества комплектных узлов.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для испытания токоприемников электроподвижного состава и контактных проводов, содержащем двигатель, вал которого соприкасается с колесом, расположенным между перекладинами опоры, двигатель закреплен на средней перекладине опоры, к колесу прикреплены спицы, на концах которых с помощью зажимов и пружин закреплен контур из контактного провода, соприкасающийся с поверхностью радиально ориентированной испытуемой контактной вставки, контур из контактного провода выполнен в виде эллипса, центр которого совпадает с осью вращения колеса, а длина большой полуоси равна сумме длин малой полуоси и контактной вставки, причем центр эллипса находится на продольной оси симметрии контактной вставки и при совпадении большой полуоси эллипса с продольной осью симметрии контактной вставки вершина эллипса, лежащая на большой полуоси эллипса, совпадает с концом контактной вставки, наиболее удаленным от оси вращения колеса.

На фиг.1 приведена схема заявляемого устройства. Фиг. 2 иллюстрирует случай совпадения большой полуоси эллипса контура из контактного провода, с продольной осью симметрии контактной вставки, а на фиг.3 - случай, когда большая ось эллипса контура из контактного провода перпендикулярна продольной оси симметрии контактной вставки.

Устройство для испытания контактных вставок токоприемников электроподвижного состава и контактных проводов содержит двигатель 1 (фиг.1), например, двигатель постоянного тока или асинхронный двигатель. Вал 2 двигателя 1 соприкасается с колесом 3, расположенным между перекладинами 4 опоры 5. Двигатель 1 закреплен на средней перекладине 4 опоры 5. К колесу 3 прикреплены спицы 6, на концах которых с помощью зажимов 7 и пружин 8 закреплен контур из контактного провода 9, соприкасающийся с поверхностью радиально ориентированной испытуемой контактной вставки 10, например, графитной или меднографитной. Торец вала 2 двигателя 1 жестко прикреплен к центру колеса 3.

Контур из контактного провода 9 выполнен в виде эллипса (фиг.2). Центр которого совпадает с осью вращения колеса 3, а длина большой полуоси (a) равна сумме длин малой полуоси (b) и контактной вставки (с), причем центр эллипса (0) находится на продольной оси симметрии контактной вставки. При совпадении большой полуоси эллипса с продольной осью симметрии контактной вставки 10, когда угол наклона (α) большой полуоси эллипса к продольной оси контактной вставки 10 равен нулю, вершина 11 эллипса, лежащая на большой полуоси эллипса, совпадает с концом контактной вставки 10, наиболее удаленным от оси вращения колеса 3 (фиг.1). Если в результате вращения колеса 3 (фиг.1) большая полуось эллипса перпендикулярна продольной оси симметрии контактной вставки, т.е., когда угол α равен 90° (фиг.3), вершина 12 эллипса, лежащая на малой полуоси эллипса, совпадает с концом контактной вставки 10, наименее удаленным от оси вращения колеса 3 (фиг.1).

Работа устройства происходит следующим образом.

Запитывается двигатель 1, в результате вал 2, колесо 3 и контур из контактного провода 9 в виде эллипса начинают вращаться. При изменении значения угла α от 0 до 90° (фиг.2 и фиг.3) в результате вращения колеса 3 (фиг.1) точка контакта контактной вставки 10 с контуром из контактного провода 9 смещается от одного конца контактной вставки 10 к другому. При дальнейшем увеличении угла α процесс повторяется.

Как можно видеть, заявляемое устройство для испытания контактных вставок токоприемников электроподвижного состава и контактных проводов по сравнению с прототипом имеет более простую конструкцию за счет уменьшения количества комплектных узлов, при этом характер механического взаимодействия контактного провода 9 и контактной вставки 10 полностью аналогичен данному взаимодействию в реальных условиях.

Изобретение относится к испытаниям токоприемников транспортных средств. Устройство для испытания токоприемников электроподвижного состава и контактных проводов содержит двигатель, вал которого соприкасается с колесом, к которому прикреплены спицы, на концах которых с помощью зажимов и пружин закреплен контур из контактного провода, соприкасающийся с поверхностью радиально ориентированной испытуемой контактной вставки. Контур из контактного провода выполнен в виде эллипса, центр которого совпадает с осью вращения колеса. Причем длина большой полуоси равна сумме длин малой полуоси и контактной вставки, центр эллипса находится на продольной оси симметрии контактной вставки. При совпадении большой полуоси эллипса с продольной осью симметрии контактной вставки вершина эллипса, лежащая на большой полуоси эллипса, совпадает с концом контактной вставки, наиболее удаленным от оси вращения колеса. Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства для испытания токоприемников. 3 ил.

Устройство для испытания токоприемников электроподвижного состава и контактных проводов, содержащее двигатель, вал которого соприкасается с колесом, расположенным между перекладинами опоры, двигатель закреплен на средней перекладине опоры, к колесу прикреплены спицы, на концах которых с помощью зажимов и пружин закреплен контур из контактного провода, соприкасающийся с поверхностью радиально ориентированной испытуемой контактной вставки, отличающееся тем, что контур из контактного провода выполнен в виде эллипса, центр которого совпадает с осью вращения колеса, а длина большой полуоси равна сумме длин малой полуоси и контактной вставки, причем центр эллипса находится на продольной оси симметрии контактной вставки и при совпадении большой полуоси эллипса с продольной осью симметрии контактной вставки вершина эллипса, лежащая на большой полуоси эллипса, совпадает с концом контактной вставки, наиболее удаленным от оси вращения колеса.