Токоприемник электропоезда

ТОКОПРИЕМНИК ЭЛЕКТРОПОЕЗДА
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям токоприемников электропоездов, и может быть использована при разработке токоприемников пантографного типа.
Известен токоприемник типа П-1В, содержащий подвижное контактное устройство в виде симметричного шарнирного пантографа с узлом управления, включающим пневмоцилиндр, подъемные и опускающие пружины, установленный на силовой раме, закрепленной на крыше вагона электропоезда (см. Электропоезд ЭР9П, изд. «Транспорт, Москва, 1967г., стр. 109).
Недостатками известного устройства являются сложность кинематической схемы, что приводит к увеличению массы подвижных частей, увеличивает число шарниров и суммарный момент их трения. Шарниры выполнены в виде осей, расположенных внутри втулок, что также способствует увеличению трения и увеличивает вероятность заклинивания при износе. Все это приводит к увеличению приведенной массы подвижных частей токоприемника, ухудшает его статические и динамические характеристики при токосъеме, а также снижает надежность работы. Использование пружинного механизма для управления режимами подъема и опускания токоприемника не позволяет обеспечить оптимальные статическую и динамическую характеристики токоприемника, в особенности при больших скоростях движения электропоезда и при изменении высоты контактного провода, что ухудшает характеристики токосъема. Кроме того, использование пружинного механизма для управления токоприемником усложняет регулировку контактного давления полоза токоприемника на контактный провод, а его выполнение в открытом исполнении способствует его коррозии, снижает ресурс и надежность работы в
условиях возможного обледенения при неблагоприятных климатических условиях.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому является токоприемник электропоезда, содержащий подвижное контактное устройство с узлом управления, включающим привод, установленные на силовой неподвижной раме, закрепленной на крыше вагона электропоезда (см. Патент US №4034832, кл. B60L 5/14, от 4.08.76г.).
Известное устройство также имеет недостатки из-за использования пружинного механизма, не позволяющие обеспечить оптимальные статические и динамические характеристики, в особенности при больших скоростях движения электропоезда.
Кроме того, конструкция известного устройства не обеспечивает регулировку контактного давления полоза на контактный провод, а его открытое исполнение подвижных узлов не обеспечивает надежность работы при неблагоприятных климатических условиях.
Техническим результатом является улучшение статических и динамических характеристик токоприемника, повышение надежности и ресурса его работы при неблагоприятных климатических условиях.
Для этого в токоприемнике электропоезда, содержащем подвижное контактное устройство с узлом управления, включающим привод, установленные на силовой неподвижной раме, закрепленной на крыше вагона электропоезда, согласно техническому решению, узел управления снабжен торсионом, механически связанным с его приводом, кроме того подвижное контактное устройство выполнено по асимметричной одноколенной схеме и содержит нижнюю и верхнюю рамы с кареткой, на которой установлен полоз, как минимум, с двумя контактными вставками, а торсион узла управления содержит корпус с
2 валом углового вращения и узлом регулирования в виде червячного
привода, при этом торсион узла управления установлен таким образом, что продольная ось его корпуса параллельна оси вращения нижней рамы подвижного контактного устройства, а также механическая связь торсиона с приводом контактного устройства выполнена в виде профилированного кулачка с тягой, включающей муфту для установки ее длины в начальном положении, жесткий и гибкий участки, причем каретка снабжена торсионом для обеспечения постоянного контакта при изменении высоты контактного провода при движении электропоезда, при этом подвижное контактное устройство содержит шарниры, как минимум один из которых включает подшипник герметичного исполнения.
Сущность технического решения заключается в том, что выполнение предложенного устройства вышеописанным образом позволяет обеспечить заданные статическую и динамическую характеристики, а предварительная регулировка с помощью муфты и профилированного кулачка обеспечивает их оптимизацию.
Выполнение торсиона и подшипников шарниров в закрытом исполнении обеспечивает длительную работоспособность при неблагоприятных климатических условиях.
Сравнение предлагаемого устройства с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию «новизна.
Предварительные испытания подтверждают возможность широкого промышленного использования.
На фиг. 1, 2 и 3 представлена конструкция предложенного устройства в трех проекциях: виды сбоку, сверху и спереди, соответственно.
3 выполненное по асимметричной одноколейной схеме с нижней и
верхней рамами 2 и 3, соответственно, кареткой 4, на которой установлен полоз 5 с двумя контактными вставками 6. Возможно выполнение полоза 5 с двумя рядами контактных вставок 6. Каретка 4 снабжена торсионом 7 для обеспечения постоянного контакта при изменении высоты контактного провода 8.
Кроме того, устройство содержит узел управления, включающий привод 9 в виде пневмоцилиндра и торсион 10, механически связанный с приводом.
Торсион 10 содержит корпус с валом углового вращения и узлом 11 регулирования и установлен таким образом, что продольная ось 12 его корпуса параллельна оси 13 вращения нижней рамы 2 подвижного контактного устройства.
Механическая связь торсиона 10 с приводом 9 контактного устройства выполнена в виде профилированного кулачка 14 с тягой, включающей муфту 15 для установки ее длины в начальном положении, а также гибкий и жесткий участки 16 и 17, соответственно.
Пневмоцилиндр привода 9 включает тягу 18 и кронштейн 19, а также поршень и упругий элемент (на фиг. не показаны).
Подвижное контактное устройство содержит шарниры 20, как минимум один из которых выполнен в виде подшипника герметичного исполнения.
Рама 1 закреплена на крыше 21 вагона электропоезда.
Устройство работает следующим образом.
В сложенном состоянии нижняя и верхняя рамы 2 и 3 с кареткой 4 и полозом 5 находятся в крайне нижнем положении. При подаче сжатого воздуха от пневмосистемы в привод 9 упругий элемент сжимается под действием поршня, тяга 18 выходит из привода 9 и кронштейн 19 освобождает нижнюю раму 2.
4 Нижняя рама 2, установленная относительно неподвижной рамы
1 на подшипниках, под действием торсиона 10 через профилированный кулачок 14 и гибкий и жесткий участки 16 и 17 тяги поворачивается вокруг оси 13 и поднимает верхнюю раму 3 с кареткой 4 и полозом 5 до контактного провода 8. Профиль кулачка 14 выбирается исходя из требований к статической характеристике токоприемника.
Для регулировки величины контактного давления полоза 5 на контактный провод 8 в торсионе 10 предусмотрен узел 11 регулирования, который может быть выполнен в виде червячного привода, позволяющего обеспечить регулировку закрутки торсиона 10 при поднятом токоприемнике.
Для снижения момента трения в шарнирах 20 нижней и верхней подвижных рам 2 и 3 и каретки 4 установлены подшипники герметичного исполнения. Такая конструкция обеспечивает надежность работы в неблагоприятных климатических условиях. Для снижения массы подвижных частей токоприемника и улучшения его динамических характеристик подвижные рамы 2 и 3 с кареткой 4 выполнены из алюминиевых сплавов.
Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается поставленный технический результат.
5
Патентный поверенный / ,/ Л.Г.Багян