РЕГУЛИРУЕМАЯ ТОКОПРОВОДЯЩАЯ СТРУНА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА НА НЕСУЩЕМ ТРОСЕ

Полезная модель относится к области электрификации железных дорог, в частности к струнам для крепления контактного провода, находящегося под напряжением, на несущем тросе контактной подвески.
Струны подвески должны обеспечивать надежное крепление контактных проводов к несущему тросу, их свободное поджатие вверх при проходе токоприемника и возможность продольных перемещений контактных проводов при расчетных изменениях температуры воздуха.
Известна звеньевая струна, в которой в одну или более петлю звена для предупреждения протекания тока вкладывают полимерные изолирующие коуши (RU 1799754, В60М 1/225, 1993).
Известна звеньевая струна контактной подвески с электроизолятором по патенту RU 2139800, В60М 1/225, 1999, включающая два или более звена из круглой проволоки, каждое из которых содержит по концам две петли для сопряжения звеньев друг с другом и со струновыми зажимами на несущем тросе и на контактном проводе. По крайней мере, в одной петле одного звена струны проволока для образования электроизолятора покрыта электроизолирующим износостойким материалом в виде трубки.
Общим недостатком конструкций звеньевых струн с полимерными изолирующими коушами являются дорогостоящее изготовление коушей в пресс-формах и усложнение монтажа струн. Определенным недостатком являются также относительно большие габаритные размеры полимерного коуша, что затрудняет или делает невозможным его сопряжение с современными малогабаритными струновыми зажимами, а также с петлями, очертание которых может отличаться от очертания ручья коуша.
Известна звеньевая струна, выполненная в виде нескольких шарнирно соединенных между собой звеньев, изготовленных из медной или биметаллической сталемедной проволоки (см. например книгу А.С.Маркова, Контактные сети. М., «Высшая школа», 1991 г., с.86). Число звеньев зависит от расстояния между соединяемыми проводами и не бывает меньше двух. Применение струны из отдельных звеньев связано со стремлением снизить жесткость струны и уменьшить ее влияние на контактный провод во время прохода токоприемника. Звенья известной струны выполнены из отрезков проволоки с заплетенными на концах петлями. Требуемую высоту подвески контактного провода обеспечивают изменением длины одного из звеньев, заплетенного при изготовлении только с одной стороны.
Недостатками описанной конструкции является сложность изменения длины струны в процессе регулировки высоты подвески, а также возможность интенсивного электроэррозионного износа материала струн в зоне контакта звеньев между собой и со струновыми зажимами при поджатии контактного провода токоприемником. Для повышения срока службы струны в сочленения звеньев вкладывают металлические или полимерные коуши. Кроме того, для скоростных подвесок при высоких значениях тяговых токов и токов короткого замыкания высокие требования предъявляются к эластичности струны и равномерности распределения токовой нагрузки между несущим тросом и контактным проводом. Повышение эластичности струны достигается повышением числа звеньев, а равномерность токовой нагрузки между несущим тросом и контактным проводом - за счет установки большого количества электрических соединителей, что усложняет конструкцию подвески.
Для повышения нагрузочной способности контактной подвески по току, повышения ее надежности на высоких скоростях при высоких значениях тяговых токов и токов короткого замыкания, а также для повышения эластичности струн, используются токопроводящие струны (см. например книгу И.А.Беляева, Устройства контактной сети на зарубежных дорогах. М., Транспорт, рис.43 стр.95). Токопроводящая струна выполняется из гибкого многожильного провода с кабельными наконечниками, закрепленными на струновых зажимах при помощи штатных болтов. В состав токопроводящей струны входят коуши, установленные в петлях, образованных гибким проводом, и зафиксированные на тросе обжимными элементами.
Недостатком такой струны является невозможность изменения ее длины в процессе регулировки высоты подвески контактного провода.
Известна струнка для крепления контактного провода, содержащая проводные звенья, сочлененные между собой и с зажимами для крепления к несущему тросу и контактному проводу посредством завитых по концам петель, выполненные в виде колец по центру осей звеньев (Савченко В.А. и др. Совершенствование узлов и технического обслуживания контактной сети. - М.: Транспорт, 1987, с.45, 46, рис.23).
Недостатком известной струны контактной подвески является то, что ее концевые петли, контактируемые с крепежными зажимами на несущем тросе и контактном проводе, выполнены без резерва по ресурсу, что снижает срок службы и приводит к замене их с перестановкой крепежных зажимов. Петли средних звеньев, выполненные двойными, с разными диаметрами и сочлененные в разных уровнях по высоте, при полном износе верхних петель вызывают рывковое опускание в нижние петли с колебанием контактного провода и изменение конструктивной высоты подвески.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели, т.е. прототипом, является известная токопроводящая струна, снабженная регулировочным устройством для изменения ее длины (см. книгу И.А.Беляева, Устройства контактной сети на зарубежных дорогах. М., Транспорт, рис.45 стр.98). Регулируемая токопроводящая струна выполнена из гибкого многожильного провода с кабельными наконечниками, закрепленными на струновых зажимах при помощи штатных болтов. В состав токопроводящей струны входят коуши, установленные в концевых петлях, образованных гибким проводом, и зафиксированные на тросе обжимными элементами. Для обеспечения возможности плавного изменения длины струны в процессе регулирования необходимой для точного обеспечения заданной высоты подвеса контактного провода, струна снабжена регулировочным устройством, выполненным в виде двух плоских элементов, один из которых снабжен самотормозящимся червяком, а другой имеет несколько параллельных прорезей для сцепления с червяком. Регулировочное устройство присоединяется к проводу струны, образуя петлю, путем обжатия на проводе выполненных в виде полуколец концов плоских элементов. Регулировочное устройство позволяет изменять длину струны в пределах ±30 мм.
Недостатком такой струны является сложность конструкции регулировочного устройства, обусловленная наличием дополнительных элементов (червяк, плоские элементы), что снижает надежность струны и подвески в целом. Кроме того, усложнение конструкции повышает стоимость изделия и удорожает производство струн за счет увеличения числа составных частей и введения дополнительных операций по сборке регулировочного устройства и обжатия на проводе двух полуколец плоских элементов.
Настоящая полезная модель направлена на исключение вышеперечисленных недостатков, а именно на повышение надежности струны и подвески в целом, снижение стоимости и повышение технологичности производства струн.
Поставленная задача достигается тем, что в регулируемой токопроводящей струне для крепления контактного провода на несущем тросе контактной подвески, выполненной из гибкого провода с кабельными наконечниками, закрепленными на струновых зажимах, взаимодействующих с коушами, установленными в концевых петлях, образованных гибким проводом, и зафиксированными обжимными элементами, а также содержащей регулировочное устройство для изменения длины струны, согласно предлагаемой полезной модели один из обжимных элементов выполнен за одно целое с регулировочным устройством, при этом регулировочное устройство выполнено в виде двух плашек с двумя цилиндрическими пазами каждая и болта, соединяющего плашки, а радиус кривизны пазов в плашках выполнен соответствующим диаметру гибкого провода.
Другое отличие заключается в том, что второй обжимной элемент выполнен в виде прессуемой гильзы.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая регулируемая токопроводящая струна отличается взаимным расположением деталей их связью и формой выполнения.
Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время не известна регулируемая токопроводящая струна, обладающая такой же совокупностью существенных признаков, что и предлагаемая. Таким образом, заявляемая конструкция соответствует критерию полезной модели "новизна".
Выполнение одного из обжимных элементов за одно целое с регулировочным устройством путем установки плашек таким образом, что при взаимодействии болта, плашек и гибкого провода они выполняют функции обжимного элемента с возможностью регулирования длины струны, позволят объединить функции обжимного элемента и регулировочного устройства в одном узле. Это, в свою очередь, позволит упростить конструкцию регулируемой токопроводящей струны, повысить надежность струны и подвески в целом. Кроме того, упрощение конструкции снижает стоимость изделия и удешевляет производство струн за счет снижения числа составных частей и уменьшения операций по сборке регулировочного устройства и обжатия на проводе. Так, использование заявляемой полезной модели сократит число деталей с 11 до 9, а число технологических операций по опрессовке - с 6 до 3. Глубина регулирования длины предлагаемой струны находится в пределах ±50 мм, в то время как регулировочное устройство согласно прототипу позволяет изменять длину струны в пределах ±30 мм.
Вышеизложенное доказывает, что совокупность отличительных от прототипа признаков позволит с успехом использовать заявляемую полезную модель для крепления контактного провода, находящегося под напряжением, на несущем тросе контактной подвески, т.е. соответствует критерию полезной модели «промышленная применимость».
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на:
- фиг.1 представлен общий вид регулируемой токопроводящей струны для крепления контактного провода 1 на несущем тросе 2 контактной подвески;
- фиг.2 - то же, вид сбоку;
- фиг.3 - конструкция регулировочного устройства.
Регулируемая токопроводящая струна выполнена из гибкого провода 3 с кабельными наконечниками 4, 5, закрепленными на струновых зажимах 6, 7 и взаимодействующими с коушами 8, 9, установленными в петлях, образованных гибким проводом 3 и зафиксированными на нем обжимными элементами 10, 11. Обжимной элемент 10 является одновременно регулировочным устройством. Регулировочное устройство 10 выполнено в виде плашек 12, 13 с цилиндрическими пазами 14, 15 каждая и болта 16, соединяющего плашки. Радиус кривизны пазов 14, 15 в плашках выполнен соответствующим диаметру гибкого провода 3, а плашки 12, 13 установлены таким образом, что при взаимодействии болта 16, плашек 12, 13 и гибкого провода 3 они выполняют функции обжимного элемента, фиксирующего коуш 9 на проводе 3, с возможностью регулирования длины струны. Обжимной элемент 11 выполнен в виде прессуемой гильзы.
Сборка и регулировка струны осуществляется следующим образом. Струну собирают из заготовки, представляющей собой гибкий провод 3 с напресованными на его концах кабельными наконечниками 4, 5. Один из концов гибкого провода образует петлю, в которую вставлен коуш 8, зафиксированный обжимным элементом 11. Для сборки струны заданной длины выбирается заготовка соответствующей длины, на ее втором конце образуют петлю, в которую вставляется коуш 9, который фиксируется плашками 12, 13, стянутыми болтом 16. Плашки 12, 13 устанавливаются таким образом, чтобы гибкий провод 3 входил в соответствующие цилиндрические пазы 14, 15. До затяжки болта 16 гибкий провод перемещается в пазах 14, 15 до получения заданной длины струны, после чего производится затяжка болта 16. Предварительная сборка струны заканчивается установкой в коуши 8, 9 струновых зажимов 6, 7, под головку штатных болтов которых устанавливаются кабельные наконечники 4, 5. При монтаже на контактной подвеске струновые зажимы 6, 7 монтируются на несущий трос 2 и контактный провод 1. В случае необходимости точной регулировки длины струны, ослабляется затяжка болта 16 и гибкий провод 3 перемещается в цилиндрических пазах 14, 15 плашек в ту или иную сторону до получения требуемой длины струны, после чего болт 16 затягивается номинальным моментом. Аналогичным образом производится регулировка длины струны в процессе эксплуатации подвески.
Заявляемая полезная модель повышает надежность струны и подвески в целом, снижает стоимость и повышает технологичность производства струн. Глубина регулирования длины струны находится в пределах ±50 мм.