Токоприемник Советский патент 1992 года по МПК B60L5/24 

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к токоприемникам подвижного состава, взаимодействующим с контактными пррводами

Цель изобретения - повышение надежности токосъема путем предотвращения бокового смещения контактного провода от оси полоза за максимально допустимый предел при боковом интенсивном ветре или при разрегулировании контактной подвески в плане.

На фиг.1 изображен предлагаемый токоприемник в плоскости, перпендикулярной оси пути, на фиг 2 - положение форсунки, когда контактный провод располагается в допустимых пределах относительно оси полоза, на фиг 3 - то же, в рабочем положении когда контактный провод приближается к максимально допустимому пределу от оси полоза на фи1.4 - положение контактного провода при взаимодействии с предлагаемым токоприемником, план.

Токоприемник состоит из подвижной рамы 1, на которой закреплен через каретку 2 каркас полоза 3 с контактными элементами 4 По концам полоза на подвижной раме 1 установлены форсунки 5 с выходными патрубками, направленными к оси, соединенные с пневматической системой 6 через датчики 7 и 8 бокового ветра соответственно левого и правого направлений.

Датчик бокового ветра представляет собой бессальниковое реле мембранного типа, состоящее из камер, разделенных эластич- фными мембранами, снабженными жесткими центрами, одновременно являющимися заслонкой сопла соединенного с пневматической системой В качестве входного пневматического сигнала используется боковой ветер Мощность этого входного сигнала подлежит усилению, при этом камера, в которую поступает пневматический сигнал от бокового ветра, настроена на определенный порог срабатывания (чувствительности) Таким образом, датчик бо2 ю о

х|

ю

нового ветра представляет собой дискретный пневмопреобразователь релейного типа.

Каждая форсунка 5 закреплена своим основанием 9 на верхней части пневматиче- ского резинокордного элемента 10, установленного на подвижной раме 1 параллельно каретке 2, Выходные патрубки форсунок 5 установлены горизонтально по концам полоза вдоль каркаса и направлены в сторону контактного провода 11. В нерабочем положении верхняя часть форсунки 5 находится ниже уровня рабочей поверхности контактного элемента 4 (фиг.1). Выходные патрубки форсунок 5 отстоят от оси полоза на величину максимально допустимого отклонения контактного провода и выполнены с наклонным токосъемным срезом 12, плоскость которого опускается в сторону оси полоза (фиг.2), а в сторону края полоза верх форсунки имеет наклонную токосъем- ную пластину 13. В основании 9 форсунки 5 имеется дополнительный патрубок 14, направленный в сторону края полоза и ось которого расположена ниже оси выходного патрубка форсунки 5. Во внутренней полости основания 9 форсунки 5 между выходными отверстиями установлена У-образная направляющая перегородка 15 с криволинейными лопатками.

Такое конструктивное выполнение приводит к перераспределению потоков сжатого воздуха между отверстиями в зависимости от сопротивления истеканию воздушной струи из форсунки, которое зависит от расположения контактного провода относительно выходного ее отверстия.

По мере приближения контактного провода к форсунке сопротивление воздушной струе будет возрастать, достигнув максиму- ма, когда контактный провод вплотную приблизится к ней.

Увеличенное сопротивление истеканию воздушной струи из форсунки приведет к тому, что большая часть воздушного потока устремится к дополнительному патрубку, что приведет к увеличению реактивного удерживающего усилия, способствующего снижению суммарной боковой нагрузки на токоприемник.

С целью защиты от атмосферных и эксплуатационных воздействий резинокорд- ный элемент 10 размещен под кожухом 16, верхняя часть которого служит ограничителем подъема форсунки 5 относительно уров- ня рабочей поверхности контактного элемента 4.

С целью обеспечения экономичности работы пневмосистемы за счет работы только в той части пролета, где вероятен выход

контактного провода за допустимый предел, внутренняя полость основания 9 форсунки 5 сообщается с полостью пневматического резинокордного элемента 10 через запорный вентиль 17, рычаг 18 управления которого вместе с возвратной пружиной 19 является датчиком педального типа открытия вентиля 17, когда полоз 3 опускается до определенного уровня. Кроме этого, рычаг 18 является ограничителем опускания рабочей поверхности контактного элемента 4 относительно нижней стенки выходного патрубка форсунки 5 и верхней стенки дополнительного патрубка 14 при сжатии каретки 2 под действием контактного провода 11 (фиг 3).

Форсунка 5 выполнена из токопроводя- щего материала и своим основанием 9 сое- динена электрическим шунтом 20 с каркасом полоза 3 Верхние части форсунки 5 и дополнительного патрубка 14 соединены между собой рабочей токосьемной пластиной 13.

Параллельно каждому датчику 7 и 8 установлен электропневматический вентиль 21, управляемый машинистом вручную с пульта 22. Это позволяет включить данную пневмосистему в работу для предотвращения бокового смещения контактного провода от оси полоза за максимально допустимый предел и при отсутствии бокового ветра максимальной интенсивности.

Токоприемник работает следующим образом,

Работа при максимальном боковом ветре

При сильном боковом ветре, например, левого направления Vn (фиг.2, направление справа налево), когда скорость близка к расчетной или превышает ее, срабатывает датчик 7 бокового ветра левого направления, открывая поступление сжатого воздуха от пневматической системы 6 в резинокорд- ный элемент 10, который вместе с основанием 9 поднимается до верхней части кожуха 16 (фиг.2).

Если в этот момент токоприемник находится в той части пролета, где контактный провод 11 не приближается к максимально допустимому пределу относительно оси полоза (фиг.2), т.е когда каретка 2 имеет незначительное сжатие под действием контактного провода, и полоз 3 не упирается в рычаг 18, сжатый воздух в форсунку 5 не поступает, так как вентиль 17 закрыт,

С приближением токоприемника к той части пролета, где вероятен выход контактного провода за допустимый предел бокового смещения, каретка 2 под действием контактного провода 11 сжимается знэчительно, полоз 3 опускаясь надавливает на верхнюю часть (педаль) рычага 18 который открывает вентиль 17 и сжатый воздух из резинокордного элемента 10 устремляется в основание 9 (фиг 3)

Благодаря установленной У-образной перегородке 15 сжатый воздух разделяется на два потока - в форсунку 5 и дополнительный патрубок 14

Струя сжатого воздуха из форсунки 5 истекает горизонтально в сторону контактного провода 11, а сжатый воздух, вырываясь из патрубка 14 создает реактивное усилие, необходимое для компенсации нагрузки, развиваемой форсункой 5 для удержания контактного провода 11 в допустимых пределах относительно оси полоза

При этом ось выходного отверстия форсунки располагается выше рабочей поверхности контактного элемента 4 на уровне середины высоты контактного провода, а нижняя стенка ее наклонного среза 12 - ниже уровня рабочей поверхности контактного элемента 4 Таким образом при максимальном боковом смещении контактного провода на полозе эта система работает наиболее эффективно поскольку воздушная струя из форсунки 5 направлена на контактный провод горизонтально на уровне середины его высоты

При этом нижняя стенка выходного отверстия форсунки 5 и верхняя выходного отверстия патрубка 14 расположены ниже уровня рабочей поверхности контактного элемента 4 (фиг 3) Это условие необходимо для обеспечения нормальной работы токоприемника при проходе по воздушным стрелкам на контактной сети Токоснима- ние в этом случае обеспечивается за счет рабочей токосъемной пластины 13

Ось выходного отверстия патрубка 14 расположена ниже оси форсунки 5 (и соответственно, ниже уровня рабочей поверхности контактного элемента 4) для того, чтобы вырывающаяся из него струя сжатого воздуха не препятствовала набеганию сбоку на полоз контактного провода воздушной стрелки. При этом для улучшения условий перемещения указанного контактного провода над форсункой 5 предусмотрены наклонная рабочая поверхность(пластина)13 и наклонный срез 12 выходного отверстия форсунки 5 (фиг.2)

Наклонный срез выходного отверстия форсунки 5 предназначен также и для беспрепятственного схода с полоза контактного провода отходящей ветви воздушной стрелки. При этом опускание полоза относительно форсунки 5 будет незначительным так как нажатие токоприемника будет восприниматься двумя ветвями контактных проводов воздушной стрелки - основной расположенной ближе к оси полоза и до 5 полнительной отходящей ветвью расположенной ближе к краю полоза В результате этого струя воздушного потока из форсунки 5 будет вырываться ниже уровня контактного провода 11 отходящей ветви воздушной

0 стрелки и не будет препятствовать его сходу с полоза.

По мере удаления токоприемника от той части пролета, где контактный провод имел максимальное боковое смещение и был ве5 роятен его выход за допустимый предел каретка 2 разжимается, полоз 3 поднимается и верхняя (педальная) часть рычага 18 под действием возвратной пружины 19 занимает исходное положение (фиг 2), что приво0 дит к закрытию запорного вентиля 17 и прекращению поступления сжатого воздуха в форсунку

При ветре противоположного направления (слева направо) срабатывает датчик 8

5 (фиг 1)

Когда контактный провод приближается к правому предельно допустимому боковому смещению, йоздуШнэя струя из правой форсунки 5 препятствует дальнейшему его

0 смещению к краю полоза При этом левая форсунка отключена Таким образом в работу включается только та форсунка к которой смещается контактный провод в зоне максимально допустимого отклонения, и

5 продолжительность ее работы определяется временем его нахождения в этой зоне

При отсутствии ветра контактный провод в проолете на прямом участке пути за нимает зигзагообразное расположение

0 (фиг 4, кривая 23) При боковом ветре максимальной интенсивности провод занимает положение 24 где Ьк - максимальное отклонение контактного провода от оси пути Это расположение контактного провода в плане

5 будет иметь место в процессе взаимодействия контактной подвески с известными конструкциями токоприемников В случае превышения расчетной скорости ветра боковое отклонение контактного провода от

0 оси полоза будет больше допустимой величины Ьк 5 м Контактный провод, выйдя из горизонтальной части полоза, спустится по рогу, что приводит к нарушению нормального токосъема (повышенному

5 искрению), к ударам по струновым зажимам, может привести к соскальзыванию провода с полоза.

При предложенном токоприемнике под действием воздушной струи из форсунки точка контакта в плане в процессе взаимодействия с контактной подвеской в условиях сильного бокового ветра будет смещена в сторону оси полоза (фиг.4, кривая 25), где Ьк максимальное оотклонение контактного провода от оси пути в пролете будет меньше, чем Ьк при известных токоприемниках.

Работа при отсутствии максимального бокового ветра.

Данная пневматическая система может быть включена в работу для предотвращения бокового смещения контактного провода за максимально допустимые пределы от оси полоза и при отсутствии максимального бокового ветра. В этом возникает необходимость при открытии движения электропоездов с поднятым токоприемником после завершения восстановительных работ на контактной сети первой очереди без тщательной регулировки контактного провода в плане, а также при восстановлении контактной сети без части опор и особенно на кривых участках пути. В этих случаях смещение контактного провода на полозе может превышать максимально допустимую величину. Это будет также иметь место в карьерах горнодобывающей промышленности, где контактная подвеска монтируется на временно проложенных путях. В этом случае пневматическая система включается в работу вручную машинистом с пульта 22, откуда сигнал поступает одновременно на оба электропневматических вентиля 21, которые, срабатывая, открывают поступление сжатого воздуха из пневматической системы 6 в резинокордные элементы 10. Далее по мере смещения контактного провода к максимально допустимому пределу от оси полоза включаются в работу, соответственно, левая и правая форсунки в зависимости от того, к какому краю полоза смещается контактный провод.

Формула изобретения 1. Токоприемник, содержащий каркас полоза с контактными элементами, пневматическую систему с выходными основными патрубками, установленными горизонтально по краям полоза с выходами, направленными к его оси и на высоте ниже уровня

рабочей поверхности контактных элементов, источником сжатого воздуха и датчиками скорости бокового ветра, включенными в пневмосистему между источником сжатого воздуха и соответствующим выходным патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности токосъема, он снабжен пневматическими резинокор- дными элементами, каждый из которых

связан с одной стороны через соответствующий датчик с источником сжатого воздуха, а с другой стороны - с соответствующим выходным патрубком, каждый из которых снабжен дополнительным выходом, направленным от оси полоза.

2.Токоприемник по п. 1,отличаю- щ и и с я тем, что во внутренней полости выходных патрубков, между основным и дополнительным выходами, установлена Уобразная направляющая перегородка

3.Токоприемник по п. 1,отличающий с я тем, что каждый выходной патрубок сообщен с полостью резинокордного элемента через запорный вентиль, соединенный механической связью с каркасом полоза.

4.Токоприемник по п. Отличающийся тем, что каждый резинокордный элемент снабжен ограничителем подьема

выходных патрубков относительно уровня рабочей поверхности контактного элемента, а в нижней части выходных патрубков установлен ограничитель опускания каркаса полоза относительно нижней стенки основного выхода ее выходного патрубка, выполненного с токосъемным наклонным срезом,

5.Токоприемник по п. 1, отличающийся тем, что выходы патрубков выполнены из токопроводящего материала, соединены верхними частями между собой рабочей токосъемной пластиной, а с полозом - электрическим шунтом.

6.Токоприемник по п. 1.отличаю- щ и и с я тем, что параллельно датчикам

бокового ветра установлены электропнев- матическе вентили, электрически соединенные с пультом управления машиниста

Ы

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к токоприемникам подвижного состава, взаимодействующим с контактным проводом Цель изобретения - повышение надежности токосъема Для этого токоприемник снабжен устройством для ограничения бокового смещения контактного провода состоящим из двух форсунок, закрепленных своими основаниями на ре- зинокордных элементах, установленных на подвижной раме токоприемника параллельно кареткам и каждый из которых соединен через датчик бокового ветра с пневматической системой установленной на экипажной части локомотива Конструкция токоприемника обеспечивает улучшение процесса токосъемника при сильном боковом ветре и при разрегулировании контактной подвески в плане 5 з п ф-лы,4 ил

Ы

S

н

UOMLL

15

и.

/J