Токоприемник

союз советскихСОЦИАЛИС ТИНЕСКИРЕСПУБЛИК А 1)5 В 60 Е 5/2 госудАРственныЙ ком ноок,в железнона ль- нен нспортной никам повующим с бретения - а. Для это(21) 4773416/11(71) Омский институт инженеродорожного транспорта(57) Изобретение относится к тртехнике, а именно к токоприедвижного состава, взаимодейсконтактным проводом, Цель изоповышение надежности токосье Изобретение относится к транспортной технике, а именно к токоприемникам подвижного состава, взаимодействующим с контактными проводами.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 р 1 бочем положении, когда контактный провод приближается к максимально допустимому пределу от оси полоза; на фиг.4 - полокение контактного провода при взаимодействии с предлагаемым токоприемником, план. го токоприемник снабжен устройством ограничения боковогасмещения контакт го провода, состоящИм из двух форсун закрепленных сврими основаниями на зинокордных элементах, установленных подвижной раме токоприемника паралле но кареткам и каждый из которых соеди через датчик бокового ветра с пневмати ской системой, установленной на экип ной части локомотива. Конструкц токоприемника обеспечивает улучше процесса токосьемника при сильном бо вом ветре и при разрегулировании конта ной подвески в плане. 5 з,п, ф-лы, 4 ил,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- ными 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 бо20 25 30 35 струе будет возрастать, достигнув максимума, когда контактный провод вплотную приблизится к ней,45 удерживающего усилия, способствующего снижению суммарной боковой нагрузки наФтокоприемник, 50С целью защиты от атмосферных и эксплуатационных воздействий резинокордный элемент 10 размещен под кожухом 16, верхняя часть которого служит ограничителем подъема форсунки 5 относительно уров кового ветра представляет собой дискретный пневмопреобразователь релейного типа,Каждая форсунка 5 закреплена своим основанием 9 на верхней части пневматического резийокордного 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 срезом12, плоскость которого опускается в сторону оси полоза (фиг,2), а в сторону края полоза верх форсунки имеет наклонную токосьемную 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. Вовнутренней 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 Увеличенное сопротивление истеканию воздушной струи из форсунки приведет к тому, что большая часть воздушного потока устремится к дополнительному патрубку, что прйведет к увеличению реактивного ня рабочей поверхности контактногоэлемента 4.С целью обеспечения экономичностиработы пневмосистемы за счет работы только в той части пролета, где вероятен выход 5 10 15 контактного провода за допустимый предел, внутренняя полость основания 9 форсунки 5 сообщается с полостьюпневматического резинокордного элемента10 через запорный вентиль 17, рычаг 18 управления которого вместе с возвратной пружиной 19 является датчиком педальноготипа открытия вентиля 17, когда полоз 3опускается до определенного уровня. Кромеэтого, рычаг 18 является ограничителем опускания рабочей поверхности контактногоэлемента 4 относительно нижней стенки выходного патрубка форсунки 5 и верхнейстенки дополнительного патрубка 14 присжатии каретки 2 под действием контактного провода 11 (фиг,3).Форсунка 5 выполнена из токопроводящего материала и своим основанием 9 соединена электрическим шунтом 20 скаркасом полоза 3, Верхние части форсунки5 и дОполнительного патрубка 14 соединенымежду собой рабочей токосьемной пластиной 13,Параллельно каждому датчику 7 и 8 установлен электропневматический вентиль21, управляемый машинистом вручную спульта 22. Это позволяет включить даннуюпневмосистему в работу для предотвращения бокового смещения контактного провода от оси полоза за максимальнодопустимый предел и при отсутствии бокового ветра максимальной интенсивности,Токоприемник работает следующим об-.разом,Работа при максимальном боковом вет-.ре,При сильном боковом ветре, например,левого направления Ч (фиг.2, направлениесправа налево), когда скорость близка к расчетной или превышает ее, срабатывает датчик 7 бокового ветра левого направления,открывая поступление сжатого воздуха отпневматической системы 6 в резинокордный элемент 10, который вместе с основанием 9 поднимается до верхней части кожуха16 (фиг.г).Если в этот момент токоприемник находится в той части пролета; где контактныйпровод 11 не приближается к максимальнодопустимому пределу относительно осиполоза (фиг.2), т,е, когда каретка 2 имеет.незначительное сжатие под действием контактного провода, и полоз 3 не упирается врычаг 18. сжатый воздух в форсунку 5 непоступает, так как вентиль 17 закрыт,С приближением токоприемника к тойчасти пролета, где вероятен выход контакт- .ного провода за допустимый предел бокового смещения. каретка 2 под действиемконтактного провода 11 сжимается значи.тельно, полоз 3, опускаясь, надавливает наверхнюю часть (педаль) рычага 18, которыйоткрывает вентиль 17, и сжатый воздух изрезинокордного элемента 10 устремляетсяв основание 9 (фиг,З),Благодаря установленной У-образнойперегородке 15 сжатый воздух разделяетсяна два потока - в форсунку 5 и дополнительный патрубок 14.Струя сжатого воздуха из форсунки 5истекает горизонтально в сторону контактного провода 11, а сжатый воздух, вырываясь иэ патрубка 14, создает реактивноеусилие, необходимое для компенсации нагрузки, развиваемой форсункой 5 для удержания контактного провода 11 вдопустимых пределах относительно осиполоза.При этом ось выходного отверстия форсунки располагается выше рабочей поверх-.ности контактного элемента 4 на уровнесередины высоты контактного провода, анижняя стенка ее наклонного среза 12 -ниже уровня рабочей поверхности контактного элемента 4, Таким образом, при максимальном боковом смещении контактногопровода на полозе эта система работаетнаиболее эфФективно, поскольку воздуш-. ная струя иэ форсунки 5 направлена на контактный провод горизонтально на уровнесередины его высоты.При этом нижняя стенка выходного отверстия форсунки 5 и верхняя выходногоотверстия патрубка 14 расположены нижеуровня рабочей поверхности контактногоэлемента 4 (фиг.З). Это условие необходимодля обеспечения нормальной работы токоприемника прй проходе по воздушнымстрелкам на контактной сети, Токоснимание в этом случае обеспечивается за счетрабочей токосьемной пластины 13,Ось выходного отверстия патрубка 14расположена ниже оси форсунки 5 (и, соответственно, ниже уровня рабочей поверхности контактного элемента 4) для того, чтобывырывающаяся из него струя сжатого воздуха не препятствовала набеганию сбоку наполоз контактного провода воздушнойстрелки. При этом для улучшения условийперемещения указанного контактного провода над форсункой 5 предусмотрены наклонная рабочая поверхность(пластийа) 13и наклонный срез 12 выходного отверстияфорсунки 5 (фиг,2).Наклонный срез выходного отверстияфорсунки 5 предназначен также и для беспрепятственного схода с полоза контактного провода отходящей ветви воздушнойстрелки. При этом опускание полоза относительно форсунки 5 будет незначительным, так как нажатие токоприемника будетвосприниматься двумя ветвями контактныхпроводов воздушной стрелки - основной,расположенной ближе к оси полоза, и до 5 полнительной отходящей ветвью, расположенной ближе к краю полоза. В результатеэтого струя воздушного потока из фоосунки5 будет вырываться ниже уровня контактного провода 11 отходящей ветви воздушной10 стрелки и не будет препятствовать его сходус полоза.По мере удаления токопрйемника от тойчасти пролета, где контактный провод имелмаксимальное боковое смещение и был ве 15 роятен его выход за допустимый предел,каретка 2 разжимается, полоз 3 поднимается и верхняя (педальная) часть рычага 18 поддействием возвратной пружины 19 занимает исходное положение (фиг.2), что приво 20 дит к закрытию запорного вентиля 7 ипрекращению поступления сжатого воздухав форсунку,При ветре противоположного направления.(слева направо) срабатывает датчик 825 (Фиг,1),Когда контактный провод приближаетсяк правому предельно допустимому боковому смещению, воздуШная-струя из правойфорсунки 5 препятствует дальнейшему его30 смещению к краю полоза, При этом леваяфорсунка отключена, Таким образом, в работу включается только та форсунка, к которой смещается контактнйй провод в .зонемаксимально допустимого отклонения, и35 продолжительйость ее работы определяется временем его йахождения в этой зоне.При отсутствйи ветра контактный провод в проолете на прямом участке пути занимает зигзагообразное расположение40 (фиг,4. кривая 23), При боковом ветре максимальной интенсивности провод занимаетположение 24, где б - максимальное откло. нение контактного провода от оси пути, Эторасположение контактного провода в плане45 будет иметь место в процессе взаимодействия контактной подвески с известными конструкциями токоприемников, В случаепревышения расчетной скорости ветра боковое отклонение контактного провода от50 оси полоза будет больше допустимой величины Ьк.доп=0,5 м. Контактный провод, выйдя из горизонтальной части полоза,спустится по рогу, что приводит к нарушению нормального токосьема (повышенному55 искрению), к ударам по струновым зажимам, может привести к соскальзываниюпровода с полоза,При предложенном токоприемйике поддействием воздушной струи из форсункиточка 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 а пролете будет меньше, чем Ьк при известных токоприемниках.Работа при отсутствии максимального бокового ветра,Данная пневматическая система может быть включена а 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 а 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 а карьерах горнодобывающей промышленности, где контактная подвеска монтируетсяна 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 уровня10 ленным от оси полоза выходных патрубков, между основным и дополнительным выходами; установлена У образная направляющая перегородка. 35 новного выхода ее выходного патрубка, выполненного с токосъемным наклонным срезом 25 30 40 45 рабочей поверхности контактных элементов, источником сжатого воздуха и датчиками скорости бокового ветра, включенными в пневмосистему между источником сжато- . го воздуха и соответствующим выходным пэтрубком, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности такосъема. он снабжен пневматическими резинокордными элементами, каждый из которых связан с одной стороны через соотаетствующий датчик с источником сжатого воздуха, а с другой стороны - с соответствующим выходным патрубком, каждый из которых снабжен дополнительным выходом, направ 2, Токоприемник по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что во внутренней полости 3, Токоприемник по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что каждый выходной патру-, бок сообщен с полостью резинокордного элемента через запорный вентиль, соединенный механической связью с каркасом полоза.4. Токоприемник по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем; что каждый резинокордный элемент снабжен ограничйтелем подъема выходных патрубков относительно уровня рабочей поверхности контактного элемента, а в нижней части выходных патрубков установлен ограничитель опускания карка-са полоза относительно нижней стенки ос 5. Токоприемник по и. 1. о т л и ч а ющ и й с я тем, что выходы патрубков выполнены из токопроводящего материала, соединены верхними частями между собой рабочей токосъемной пластиной, а с полозом - электрическим шунтом.6, Токоприемник по и. 1. о т л и ч а ющ и й с я тем, что параллельно датчикам бокового ветра установлены электропневматическе вентили, электрически соединенные с пультом управления машиниста,1749072 15 5 ШГ. 1 Корректор М,Дем рков едактор Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 СССР ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина. 101 вен но-и рои Заказ 2556 ВНИИПИ.Го СоставиТехред ль Ю,ЩербМоргентал