ЭЛАСТИЧНЫЙ КОНТАКТНЫЙ ТОКОСЪЕМНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1995 года по МПК H01R39/20 

Изобретение относится к устройствам токосъема транспортных средств, а более конкретно к контактным токосъемным элементам токоприемников высокоскоростных транспортных средств, использующих токосъем с жесткого контактного рельса с помощью скользящего контакта.

Известны конструкции контактных токосъемных элементов токоприемников в виде ролика, на обод которого напрессовано кольцо, составленное из большого числа проволочек, скрепленных компаундом. При этом эластичные проволочки расположены в ролике радиально и своими свободными торцами образуют контактную поверхность.

Известен эластичный контактный токосъемный элемент, содержащий пучок тугоплавких волокон, закрепленных концами в держателе.

Известные контактные токосъемные элементы имеют существенные недостатки, заключающиеся в следующем.

Применение волокон, покрытых проводящей металлической пленкой, не позволяет получить высокую термическую устойчивость токосъемного элемента, которая ограничена из-за расплавления и стекания металла пленки с тугоплавких волокон.

Закрепление волокна по всей длине в металлический стакан или скрепление их компаундом не позволяют в процессе эксплуатации изменять упругость токосъемного элемента и, следовательно, изменять в широких пределах силу контактного нажатия, что необходимо для достижения высокого качества контакта, особенно на стыках контактного рельса.

Цель изобретения устранение указанных недостатков и прежде всего повышение термической устойчивости и качества электрического контакта.

Цель достигается тем, что токосъемник снабжен регулируемым источником магнитного поля, расположенным на боковой поверхности пучка, а волокна выполнены в виде трубочек капилляров, заполненных электропроводной ферромагнитной жидкостью.

Пространство между волокнами залито пористым упругим полимерным материалом, поры которого заполнены ферромагнитной жидкостью (металлополимером), например радиационно модифицированным полиэтиленом с феррожидкостью на основе кремнийорганических соединений.

На фиг. 1 показан разрез эластичного контактного токосъемного элемента; на фиг. 2 втоpой вариант исполнения пластичного контактного токосъемного элемента.

Эластичный контактный токосъемный элемент содержит трубчатые волокна-капилляры 1, заполненные электропроводной ферромагнитной жидкостью, закрепленные на металлическом держателе 2, к которому присоединены тоководы, шунт 5, корпус стакана 4 и расположенную в нем обмотку электромагнита 5. Пространство между волокнами капиллярами заполнено металлополимером 6.

Эластичный контактный токосъемный элемент работает следующим образом.

Волокна-капилляры 1 своими торцевыми поверхностями контактируют с коллектором или контактным рельсом и через каналы электропроводной жидкости осуществляют токоотвод в металлический держатель 2 и далее через токопроводящий шунт 3 во внешнюю цепь. Обмоткой 5 электромагнита в зоне размещения капилляров 1 и металлополимера 6 создается регулируемое по величине магнитное поле. Электропроводная ферромагнитная жидкость, заполняющая трубочки капилляров, и упругий металлополимер 6 изменяют свою вязкость под действием магнитного поля и таким образом в широких пределах изменяются эластичность волокон-капилляров и металлополимера 6 и упругие свойства токосъемного элемента в целом.

На фиг.2 приведен разрез эластичного контактного токосъемного элемента в виде башмака или полоза, не имеющего собственного корпуса, и предназначенного для закрепления в корпусе токоприемника. Регулируемое магнитное поле создается с помощью постоянных магнитов 7.

Эффективность от использования предлагаемого устройства достигается следующим.

Выполнение эластичного контактного токосъемного элемента в виде капилляров, заполненных электропроводной-ферромагнитной жидкостью, позволяет значительно повысить нагрузочную способность и термическую стойкость токосъемного элемента и в сочетании с заливкой упругим металлополимером, поры которого заполнены ферромагнитной жидкостью, получить регулируемую произвольно в зависимости от условия работы упругость токосъемного элемента, чем достигается повышение качества токоснимания и повышение износостойкости как самого токосъемного элемента, так и коллектора или контактного рельса в 1,5-2 раза. Кроме того, может быть снижена точность изготовления коллектора или точность монтажа контактного рельса.

1. ЭЛАСТИЧНЫЙ КОНТАКТНЫЙ ТОКОСЪЕМНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий пучок тугоплавких волокон, закрепленных концами в держателе, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, термической стойкости и качества токосъема, он снабжен регулируемым источником магнитного поля, расположенным на боковой поверхности пучка, а волокна выполнены в виде трубочек - капилляров, заполненных электропроводной ферромагнитной жидкостью. 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что промежутки между тугоплавкими волокнами заполнены упругим металлополимерным материалом.