ПРИВОДНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТОКОСЪЕМНИКА И СПОСОБ ПОДЪЕМА ИЛИ ОПУСКАНИЯ
DRIVE SYSTEM FOR CURRENT COLLECTOR AND METHOD FOR LIFTING OR LOWERING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к приводной системе, а также к способу подъема или опускания по меньшей мере одной контактной накладки токосъемника для рельсовых транспортных средств, причем контактная накладка расположена на регулируемом приводной системой устройстве позиционирования токосъемника и за счет прижимного усилия может приводиться в контакт с воздушной контактной сетью, причем приводная система включает в себя приводимый в действие сжатым воздухом сильфонный привод для приведения в действие устройства позиционирования, пневматический блок управления с управляющим клапаном для подвода или отвода сжатого воздуха от сильфоиного привода и блок опускания с пневматической линией обнаружения и клапаном опускания для выпуска воздуха из сильфонного привода при потере давления на линии обнаружения.
Уровень техники
Контактные накладки из графита обычно используются для передачи энергии от контактного провода на транспортное средство, как например локомотив. При сильном износе или повреждении контактной накладки может доходить в частности до повреждения контактного провода или воздушной линии. Поэтому локомотивы, как правило, снабжены сенсорной техникой, которая вызывает опускание контактной вставки с контактной накладкой или несущего контактную накладку устройства позиционирования, как, например, так называемого пантографа или тому подобного, если определенный предел износа контактной накладки превышен, или возникают повреждения на контактной накладке. Сенсорная техника включает в себя сенсорный элемент, который может быть выполнен или расположен, например, в виде герметичного канала или в виде трубного профиля в контактной накладке. Сенсорный элемент образует таким образом линию обнаружения, которая нагружается сжатым воздухом. При достижении предела износа или при повреждении контактной накладки доходит до стачивания линии обнаружения и до выхода из нее сжатого воздуха. Потеря давления на линии обнаружения может обнаруживаться, после чего происходит опускание контактной накладки при помощи устройства позиционирования.
Для того чтобы предотвращать повреждения, важно, чтобы опускание контактной накладки от контактной сети происходило максимально быстро, отчего это осуществляется выполненным специально для этого блоком опускания. В отличие от блока управления, при помощи которого контролируется или выполняется регулярный подъем и опускание контактной накладки, блоком опускания должно вызываться сравнительно быстрое опускание контактной накладки при обнаружении потери давления. Поэтому блок опускания имеет, как правило, присоединенный к линии обнаружения клапан опускания, который является клапаном перепада давлений. Клапан перепада давлений присоединен непосредственно к сильфонному приводу для подъема или опускания контактной вставки с устройством позиционирования, так что воздух из сильфонного привода может быстро выпускаться. И хотя выпускание воздуха через блок управления принципиально также возможно, тем не менее, ввиду длинных путей линии и включенных в пневматическую схему блока управления клапанов оно не допускает быстрое выпускание воздуха. При обнаружении падения давления клапаном перепада давлений питающая линия сильфонного привода открывается клапаном перепада давлений таким образом, что содержащийся в сильфонном приводе сжатый воздух может беспрепятственно выходить по питающей линии.
Клапан перепада давлений может представлять собой 2/2-ходовый клапан, который выполнен, например, в виде мембранного клапана. После ремонта или замены линии обнаружения или контактной накладки подъем контактной накладки может снова осуществляться только после возврата в исходное положение клапана перепада давлений или устранения повреждения, которое привело к потере давления, так как в противном случае сжатый воздух выходил бы из питающей линии. Как было обнаружено, общее функционирование клапана перепада давлений, как например возврат клапана перепада давлений в исходное положение при очень высоких или же низких температурах, является ненадежным.
Раскрытие сущности изобретения
Исходя из этого, в основе настоящего изобретения лежит задача предложить приводную систему, а также способ подъема или опускания контактной накладки токосъемника, которая/который делает возможной надежную эксплуатацию приводной системы.
Эта задача решена с помощью приводной системы с признаками пункта 1 формулы изобретения, с помощью токосъемника с признаками пункта 13 формулы изобретения, а также с помощью способа с признаками пункта 14 формулы изобретения.
При помощи соответствующей изобретению приводной системы для подъема или опускания по меньшей мере одной контактной накладки токосъемника для рельсовых транспортных средств контактная накладка может располагаться на регулируемом приводной системой устройстве позиционирования токосъемника и за счет прижимного усилия приводиться в контакт с воздушной контактной сетью, причем приводная система включает в себя приводимый в действие сжатым воздухом сильфонный привод для приведения в действие устройства позиционирования, пневматический блок управления с управляющим клапаном для подвода или отвода сжатого воздуха от сильфонного привода и блок опускания с пневматической линией обнаружения и клапаном опускания для выпуска воздуха из сильфонного привода при потере давления на линии обнаружения, причем клапан опускания является 3/2-ходовым клапаном, причем клапан опускания расположен на пневматической питающей линии между управляющим клапаном и сильфонным приводом.
Соответствующая изобретению приводная система выполнена в соответствии с этим таким образом, что при помощи блока управления или его управляющего клапана сжатый воздух может подводиться или отводиться от сильфонного привода для подъема или опускания контактной накладки устройством позиционирования. Дополнительно приводная система имеет блок опускания, который включает в себя линию обнаружения, и при помощи которого может обнаруживаться потеря давления на линии обнаружения. Клапан опускания выполнен здесь в виде 3/2-ходового клапана и расположен на питающей линии сильфонного привода между управляющим клапаном и сильфонным приводом. Благодаря этому расположению 3/2-ходовой клапан делает возможным быстрый выпуск воздуха из сильфонного привода еще перед управляющим клапаном. В частности, благодаря исполнению клапана опускания в виде 3/2-ходового клапана создаются условия для его непосредственного расположения на питающей линии сильфонного привода. При помощи 3/2-ходового клапана питающая линия от управляющего клапана к сильфонному приводу может в первом положении переключения переключаться на прохождение сжатого воздуха, а во втором положении переключения изолироваться относительно управляющего клапана, так что в этом случае сжатый воздух может через 3/2-ходовой клапан выходить из сильфонного привода непосредственно в окружающую среду.
В частности может быть в этом случае также предусмотрено, что 3/2-ходовой клапан в возвращенном положении переключения всегда позволяет сжатому воздуху выходить из сильфонного привода. Далее 3/2-ходовой клапан может приводиться в действие, например, сжатым воздухом на линии обнаружения. Таким образом, в этом случае всегда обеспечено, что при потере давления воздуха на линии обнаружения происходит переключение 3/2-ходового клапана в положение переключения, в котором сжатый воздух выходит из сильфонного привода. Так как 3/2-ходовой клапан является при предусмотренном здесь использовании сравнительно более надежным, чем 2/2-ходовой клапан или клапан перепада давлений, подъем контактной накладки после ремонта или замены линии обнаружения также может надежно осуществляться без нежелательной блокировки клапана опускания.
Наиболее предпочтительно, если клапан опускания является возвращаемым в исходное положение пружиной 3/2-ходовым клапаном. При помощи пружинного возврата клапан опускания может в этом случае перемещаться в положение переключения, в котором воздух из сильфонного привода быстро выходит. Таким образом, может затем в любом случае обеспечиваться, что при потере давления на линии обнаружения контактная накладка опускается. Клапан опускания может иметь возможность пневматического приведения в действие через линию обнаружения таким образом, что при рабочем давлении на линии обнаружения клапан опускания открывает питающую линию, а при потере давления на линии обнаружения клапан опускания закрывает питающую линию напротив управляющего клапана и выпускает воздух из сильфонного привода. Пневматическое приведение в действие клапана опускания или 3/2-ходового клапана может осуществляться посредством рабочего давления на линии обнаружения. Если возникает потеря давления по отношению к рабочему давлению на линии обнаружения, клапан опускания может возвращаться в положение переключения, которое выпускает воздух из сильфонного привода.
Линия обнаружения может быть присоединена ко второй пневматической питающей линии блока управления для создания рабочего давления на линии обнаружения, причем на второй питающей линии может быть расположен дроссельный клапан блока опускания. Через вторую питающую линию линия обнаружения может снова заполняться сжатым воздухом, пока не будет достигнуто рабочее давление на линии обнаружения. Вследствие того, что на второй питающей линии расположен дроссельный клапан, рабочее давление выравнивается после потери давления на линии обнаружения с задержкой по времени. Это означает, что при потере давления на линии обнаружения доходит до переключения клапана опускания, так как потеря давления на линии обнаружения не может достаточно быстро компенсироваться через вторую питающую линию. В противном случае потеря давления компенсировалась бы при необходимости через вторую питающую линию, что нежелательным образом препятствовало бы приведению в действие клапана опускания.
Вторая питающая линия может быть присоединена между управляющим клапаном и источником сжатого воздуха или между управляющим клапаном и регулятором давления для создания рабочего давления. Таким образом, может обеспечиваться, что вторая питающая линия может нагружаться сжатым воздухом вне зависимости от управляющего клапана, и на нее не оказывает влияние положение переключения управляющего клапана.
Блок опускания может быть соединен пневматической сигнальной линией с блоком управления, причем сигнальная линия может быть присоединена к реле давления блока управления и к линии обнаружения. Через сигнальную линию может пневматическим образом передаваться потеря давления на линии обнаружения на реле давления в блоке управления. При помощи реле давления может, например, машинисту рельсового транспортного средства сигнализироваться об опускании контактной накладки в виде аварийного или статусного сообщения. Далее при помощи реле давления может вызываться опускание дальнейших контактных накладок на дальнейших токосъемниках рельсового транспортного средства. Таким образом, может при необходимости предотвращаться повреждение этих контактных накладок.
Блок управления может иметь дальнейшее реле давления, которое присоединено между управляющим клапаном и сильфонным приводом к питающей линии. При помощи дальнейшего реле давления может, например, машинисту рельсового транспортного средства сигнализироваться о том, что питающая линия нагружена давлением, и контактная накладка тем самым поднята.
Блок управления может иметь возможность присоединения к источнику сжатого воздуха и иметь регулятор давления для создания рабочего давления. Источник сжатого воздуха может образовываться самим рельсовым транспортным средством. При помощи регулятора давления может создаваться всегда неизменное рабочее давление. Далее блок управления может иметь еще устройство для очистки сжатого воздуха и предохранительный клапан для ограничения давления.
Управляющий клапан может быть 5/2-ходовым клапаном, причем управляющий клапан может иметь возможность приведения в действие электромагнитным образом. Благодаря электромагнитному приведению в действие подъем или опускание может инициироваться, например, машинистом рельсового транспортного средства посредством простого приведения в действие переключателя. 5/2-ходовой клапан может быть выполнен таким образом, что для подъема контактной накладки питающая линия может соединяться непосредственно с источником сжатого воздуха в первом положении переключения. Во втором положении переключения источник сжатого воздуха может быть при помощи 5/2-ходового клапана закрыт или изолирован от питающей линии. Питающая линия может быть для выпуска воздуха из сильфонного привода или для медленного опускания контактной накладки выведена 5/2-ходовым клапаном в окружающую среду. Далее 5/2-ходовой клапан может быть выполнен возвращаемым в исходное положение пружиной таким образом, что в возвращенном пружиной положении переключения выпускается воздух из питающей линии.
Блок управления может иметь на питающей линии по меньшей мере один дроссельный обратный клапан, причем дроссельный обратный клапан может быть присоединен между управляющим клапаном и сильфонным приводом, причем при помощи дроссельного обратного клапана поданный к сильфонному приводу через питающую линию сжатый воздух может иметь возможность дросселирования, а отведенный от сильфонного привода сжатый воздух может иметь возможность пропускания или наоборот. При помощи дроссельного обратного клапана подъем или опускание контактной накладки может регулироваться необходимым образом в отношении скорости подъема или опускания. Дроссельный обратный клапан может быть расположен на питающей линии таким образом, что либо подъем, либо опускание замедлено. Вместе с тем два дроссельных обратных клапана могут быть последовательно расположены на питающей линии таким образом, что подъем и опускание замедлены в каждом случае одним из дроссельных обратных клапанов.
Блок управления может иметь дальнейший дроссельный клапан, причем при помощи дальнейшего дроссельного клапана поданный к сильфонному приводу через питающую линию сжатый воздух или отведенный от сильфонного привода сжатый воздух может иметь возможность дросселирования. Если предусмотрен только один дроссельный обратный клапан на питающей линии, дальнейший дроссельный клапан может быть расположен, например, таким образом, что при выпуске воздуха из питающей линии через управляющий клапан выпуск воздуха замедляется дальнейшим дроссельным клапаном, так что имеет место медленное опускание контактной накладки. Дальнейший дроссельный клапан может быть выполнен для этой цели с шумоглушителем.
Блок управления, блок опускания и сильфонный привод могут быть расположены с пространственным разделением друг от друга. Клапан опускания или блок опускания могут быть расположены предпочтительно рядом с сильфонным приводом, так что возможен быстрый выпуск воздуха из сильфонного привода, а также короткое соединение с линией обнаружения. Блок управления может быть для защиты от вредных воздействий окружающей среды расположен внутри рельсового транспортного средства или в расположенном отдельно корпусе на рельсовом транспортном средстве и соединен соответствующими линиями сжатого воздуха с сильфонным приводом и соответственно с блоком опускания.
Соответствующий изобретению токосъемник имеет устройство позиционирования и по меньшей мере одну расположенную на устройстве позиционирования контактную накладку, а также соответствующую изобретению пневматическую приводную систему. Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления токосъемника проистекают из описаний признаков зависимых пунктов формулы изобретения, ссылающихся на пункт 1 формулы изобретения.
В соответствующем изобретению способе подъема или опускания по меньшей мере одной контактной накладки токосъемника для рельсовых транспортных средств при помощи приводной системы контактная накладка располагается на регулируемом приводной системой устройстве позиционирования токосъемника и за счет прижимного усилия приводится в контакт с воздушной контактной сетью, причем устройство позиционирования приводится в действие при помощи сильфонного привода приводной системы сжатым воздухом, причем управляющим клапаном пневматического блока управления приводной системы сжатый воздух подводится или отводится от сильфонного привода, причем при помощи пневматической линии обнаружения и клапана опускания блока опускания приводной системы воздух из сильфонного привода выпускается при потере давления на линии обнаружения, причем в качестве клапана опускания используется возвратный 3/2-ходовой клапан, причем клапан опускания располагается на пневматической питающей линии между управляющим клапаном и сильфонным приводом. В отношении преимуществ соответствующего изобретению способа делается ссылка на описание преимуществ соответствующей изобретению приводной системы.
При произошедшей потере давления на линии обнаружения по отношению к рабочему давлению, созданному регулятором давления блока управления, клапан опускания может переключаться таким образом, что воздух из сильфонного привода выпускается непосредственно через клапан опускания, и контактная накладка опускается.
При герметично закрытой линии обнаружения она может заполняться сжатым воздухом до достижения рабочего давления, созданного регулятором давления блока управления, причем при достижении рабочего давления на линии обнаружения клапан опускания может переключаться таким образом, что сильфонный привод может приводиться в действие сжатым воздухом непосредственно через питающую линию, и контактная накладка может подниматься.
Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления способа проистекают из описаний признаков зависимых пунктов формулы изобретения, ссылающихся на пункт 1 формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение разъясняется более подробно со ссылкой на приложенный чертеж.
На чертеже показаны:
фиг. 1 - схема подключения приводной системы согласно уровню техники; и
фиг. 2 - схема подключения приводной системы.
Осуществление изобретения
Фиг. 1 показывает известную из уровня техники схему подключения приводной системы для подъема или опускания контактной накладки 11 не изображенного здесь далее токосъемника для рельсовых транспортных средств согласно уровню техники. Контактная накладка 11 расположена на регулируемом приводной системой 10 устройстве позиционирования токосъемника, которое также не изображено здесь более подробно. Устройством позиционирования может быть, например, так называемый пантограф или другая рычажная система. Далее приводная система 10 включает в себя сильфонный привод 12 для приведения в действие устройства позиционирования. За счет наполнения сильфонного привода 12 сжатым воздухом контактная накладка 11 приводится устройством позиционирования в контакт с не изображенной здесь воздушной контактной сетью, причем при выпуске воздуха из сильфонного привода 12 контактная накладка 11 снова опускается.
Далее приводная система 10 включает в себя блок 13 управления и блок 14 опускания. Блок 14 опускания образован пневматической линией 15 обнаружения и клапаном 16 опускания, который образован здесь клапаном 17 перепада давлений или 2/2-ходовым клапаном. Блок 13 управления присоединен к источнику 18 сжатого воздуха и соединен питающей линией 19 с сильфонным приводом 12. Блок 13 управления включает в себя очиститель 20 сжатого воздуха, регулятор 21 давления для создания рабочего давления, манометр 22 для отображения рабочего давления, предохранительный клапан 23 для ограничения рабочего давления, дроссельный обратный клапан 24, дальнейший дроссельный клапан 25 и управляющий клапан 26. Управляющий клапан 26 образован 5/2-ходовым клапаном 27 с электромагнитным приводом и пружинным возвратом.
В изображенном на фиг. 1 положении переключения управляющего клапана 26 воздух из сильфонного привода 12 выпускается. Выпуск воздуха осуществляется при этом через дальнейший дроссельный клапан 25, вследствие чего вызывается медленное опускание контактной накладки 11. При подъеме контактной накладки 11 управляющий клапан 26 находится в своем втором положении переключения, в котором ввод сжатого воздуха в сильфонный привод 12 осуществляется также медленно через дроссельный обратный клапан 24.
При наполнении сильфонного привода 12 через питающую линию 19 линия 15 обнаружения также нагружается давлением, и клапан 17 перепада давлений переключается с изображенного здесь положения переключения для быстрого выпуска воздуха на второе положение переключения клапана 17 перепада давлений, в котором питающая линия 19 герметично изолирована на клапане 17 перепада давлений относительно окружающей среды. При потере давления на линии 15 обнаружения, клапаном 17 перепада давлений вызывается быстрый выпуск воздуха из питающей линии и соответственно сильфонного привода 12 из-за перепада давлений питающей линии 19 и линии 15 обнаружения.
Далее блок опускания соединен с блоком 13 управления сигнальной линией 28, которая присоединена непосредственно к линии 15 обнаружения. Сигнальная линия 28 воздействует на реле 29 давления блока 13 управления, при помощи которого может инициироваться параллельное опускание других, находящихся на рельсовом транспортном средстве токосъемников.
Фиг. 2 показывает приводную систему 30 для подъема или опускания контактной накладки 31 не изображенного здесь более подробно токосъемника рельсового транспортного средства при помощи равным образом непоказанного устройства позиционирования. Приводная система 30 включает в себя сильфонный привод 32 для приведения в действие устройства позиционирования, а также блок 33 управления и блок 34 опускания для выпуска воздуха из сильфонного привода 32 и для быстрого опускания контактной накладки 31. Блок 34 опускания включает в себя линию 35 обнаружения и клапан 36 опускания для выпуска воздуха из сильфонного привода 32, который выполнен здесь в виде 3/2-ходового клапана 37 и расположен на питающей линии 38 сильфонного привода 32.
Блок 33 управления присоединен к источнику 39 сжатого воздуха и имеет питающую линию 38. Блок 33 управления включает в себя также очиститель 40 сжатого воздуха, регулятор 41 давления, манометр 42, предохранительный клапан 43, дроссельный обратный клапан 44 и дальнейший дроссельный клапан 45. Далее блок 33 управления включает в себя управляющий клапан 46, который выполнен здесь в виде 5/2-ходового клапана, который может приводиться в действие электромагнитным образом и иметь пружинный возврат. Функция блока 33 управления соответствует в значительной степени функции описанного на фиг. 1 блока управления. В отличие от него здесь линия 35 обнаружения присоединена ко второй питающей линии 48 блока 33 управления, при помощи которой создается рабочее давление на линии 35 обнаружения. Вторая питающая линия 48 присоединена, таким образом, после регулятора 41 давления и перед управляющим клапаном 46 к питающей линии 38. Также к линии 35 обнаружения присоединена сигнальная линия 49 с реле 50 давления блока 33 управления.
Блок 34 опускания имеет наряду с клапаном 36 опускания дроссельный клапан 51 на второй питающей линии 48. Наполнение или повышение давления сигнальной линии 49 и линии 35 обнаружения происходит медленно через вторую питающую линию 48 и дроссельный клапан 51. Дроссельный клапан 51 может быть выполнен здесь также альтернативно в виде перемычки или узкого места на второй питающей линии 48. При потере давления на линии 35 обнаружения эта потеря давления не может в этом случае непосредственно выравниваться через вторую питающую линию 48. Линия 35 обнаружения присоединена к 3/2-ходовому клапану 37 и допускает приведение в действие 3/2-ходового клапана 37.
В изображенном здесь положении переключения воздух выпускается через 3/2-ходовой клапан 37 из сильфонного привода 32. Это положение переключения достигается за счет пружинного возврата 3/2-ходового клапана 37, если имеется потеря давления на линии 35 обнаружения. Если достигнуто рабочее давление на линии 35 обнаружения, 3/2-ходовой клапан 37 переключается во второе положение переключения, в котором питающая линия 38 подключена или больше не прервана. Подъем или опускание контактной накладки 31 сильфонным приводом 32 в этом случае беспрепятственно возможен.