РЕГУЛИРУЕМАЯ ТОКОПРОВОДЯЩАЯ СТРУНА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА НА НЕСУЩЕМ ТРОСЕ (ВАРИАНТЫ)

Заявляемая группа полезных моделей относится к области электрификации железных дорог, в частности к струнам для крепления контактного провода на несущем тросе контактной подвески.
Струны цепной подвески должны обеспечивать надежное крепление контактных проводов к несущему торосу, их свободное поджатие вверх при проходе токоприемника и возможность продольных перемещений контактных проводов при расчетных изменениях температуры воздуха.
Известна струна для крепления контактного провода к несущему тросу контактной подвески (RU 22917, B60L 1/00, 10.05.2002), которая выполнена из провода и включает коуши и зажимы, при этом один из зажимов выполнен в виде охватывающей провод гильзы с двумя отверстиями, в которые вставлена скоба, а концы скобы разведены после монтажа зажима.
Также известно устройство (струна) для крепления контактного провода к несущему тросу, включающее связанные друг с другом звенья (RU 2034722, В60М 1/225, 10.05.1995). Звенья выполнены из биметаллического провода и сочленены между собой и с зажимами для крепления к несущему тросу и контактному проводу посредством завитых по концам петель, а петли сочленения нерегулируемых по длине звеньев выполнены с, по меньшей мере, двумя ответвленными от звеньевых осей гнездами-контактами, поочередно пересоединяемыми в процессе износа без отсоединения от зажимов.
Недостатком указанных выше устройств является сложность их конструкции и трудоемкость монтажа, а также повышенный электромеханический износ устройств (струн).
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, с.86). Число звеньев зависит от расстояния между соединяемыми проводами и не бывает меньше двух. Использование струны из отдельных звеньев связано со стремлением снизить ее жесткость 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, с.95, рис.43). Токопроводящая струна выполнена из гибкого многожильного провода и снабжена 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 длины струны в процессе регулировки высоты подвески контактного провода.
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, с.98, рис.45). Регулируемая токопроводящая струна представляет собой гибкий многожильный провод 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. 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. Известное регулировочное устройство позволяет изменять длину струны только 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. Усложнение конструкции повышает стоимость изделия и удорожание производства струн за счет увеличения числа составных частей и введения дополнительных операций по сборке регулировочного устройства и обжатия на проводе двух полуколец плоских элементов. Кроме того, описанная струна не позволяет расширить диапазон регулировки длины струны, что снижает ее регулировочные способности.
Настоящая полезная модель направлена на исключение вышеперечисленных недостатков, а именно на повышение надежности и расширение диапазона регулировки струны и подвески в целом и повышение технологичности производства струн.
Поставленная задача по первому варианту достигается тем, что в регулируемой токопроводящей струне для крепления контактного провода на несущем тросе контактной подвески, содержащей гибкий провод с кабельными наконечниками, закрепленными на струновых зажимах, взаимодействующих с коушами, установленными в петлях, образованных гибким проводом и зафиксированными обжимными элементами, а также регулировочное устройство для изменения длины струны, согласно заявляемой полезной модели на середине длины струны гибкий провод изогнут, образуя замкнутое кольцо, с возможностью регулирования ее длины и фиксации диаметра кольца посредством регулировочного устройства, при этом регулировочное устройство выполнено виде двух плашек с двумя цилиндрическими пазами каждая, радиус кривизны которых выполнен соответствующим диаметру гибкого провода, и соединяющего их болта.
Поставленная задача по второму варианту достигается тем, что в регулируемой токопроводящей струне для крепления контактного провода на несущем тросе контактной подвески, содержащей гибкий провод с кабельными наконечниками, закрепленными на струновых зажимах, взаимодействующих с коушами, установленными в петлях, образованных гибким проводом и зафиксированными обжимными элементами, а также регулировочное устройство для изменения длины струны, согласно заявляемой полезной модели на середине длины струны гибкий провод изогнут, образуя замкнутое кольцо, с возможностью регулирования ее длины и фиксации диаметра кольца посредством регулировочного устройства, при этом регулировочное устройство выполнено виде фигурной плашки, снабженной отверстиями, и U-образного хомута с гайками на конце, взаимодействующего с отверстиями фигурной плашки, причем размеры хомута соответствуют диаметру гибкого провода.
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".
Образование на середине длины струны между несущим тросом и контактным проводом замкнутого кольца из изогнутого гибкого провода струны с возможностью регулирования ее длины и фиксации диаметра кольца посредством регулировочного устройства позволяет упростить конструкцию последнего, выполнив его из простых взаимодействующих друг с другом деталей - в виде двух плашек с двумя цилиндрическими пазами каждая под гибкий провод и соединяющего их болта в первом варианте, или в виде фигурной плашки, снабженной отверстиями, и U-образного хомута с гайками на конце, взаимодействующего с отверстиями фигурной плашки во втором варианте. Загиб гибкого провода в замкнутое кольцо позволит также повысить надежность и расширить диапазон регулирования до 300 мм, при этом глубина регулирования длины предлагаемой струны находится в пределах ±150 мм, в то время как регулировочное устройство согласно прототипу позволяет изменять длину струны в пределах ±30 мм. 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, что повышает технологичность производства струн.
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 схематически поясняется чертежами, где на:
- фиг.1 представлен общий вид заявляемой регулируемой токопроводящей струны для крепления контактного провода 1 на несущем тросе 2 контактной подвески;
- фиг.2 - сечение АА на фиг.1 (вариант 1);
- фиг.3 - сечение АА на фиг.1 (вариант 2).
Конкретное осуществление заявляемой полезной модели в двух исполнениях (вариантах) рассмотрим на примере.
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. На середине длины струны гибкий провод 3 изогнут в виде замкнутого кольца 12, зафиксированного регулировочным устройством 13.
В первом варианте исполнения заявляемой полезной модели регулировочное устройство 13 выполнено в виде двух плашек 14, 15 с двумя цилиндрическими пазами 16, 17 каждая, и болта 18, соединяющего плашки 14, 15. Радиус кривизны пазов 16, 17 в плашках 14, 15 выполнен соответствующим диаметру гибкого провода 3, а плашки 14, 15 устанавлены таким образом, что при взаимодействии болта 18, плашек 14, 15 и гибкого провода 3 они фиксируют диаметр кольца 12, образованного гибким тросом 3, с возможностью регулирования длины струны.
Во втором варианте исполнения полезной модели регулировочное устройство 13 выполнено в виде фигурной плашки 19, снабженной отверстиями (на чертеже не показаны), и хомута 20 U-образной формы с гайками 21, 22 на конце, установленного в отверстия плашки 19. Размеры хомута 20 соответствуют диаметру гибкого провода 3. Плашка 19 и хомут 20 установлены таким образом, что при взаимодействии с гибким проводом 3 и гайками 21, 22 они фиксируют диаметр кольца 12, образованного гибким тросом 3, с возможностью регулирования длины струны.
Изготовление, установка и регулировка струны осуществляются следующим образом.
Завод-изготовитель поставляет струну мерной длины с установленными коушами 8, 9, зафиксированными на проводе 3 обжимными гильзами 10, 11, с напресованными кабельными наконечниками 4, 5 и регулировочным устройством 13, установленным на замкнутом кольце 12 гибкого провода 3. Диаметр кольца 12 устанавливают на заводе-изготовителе с учетом заданной длины струны и необходимого диапазона ее регулировки.
Струну собирают из заготовки, представляющей собой гибкий провод 3 с напресованными на его концах кабельными наконечниками 4, 5 и коушами 8, 9, установленными в петли, образованные гибким проводом 3 и зафиксированные обжимными гильзами 10, 11. Для сборки струны заданной длины выбирается заготовка, длина которой больше заданной на половину требуемого диапазона регулирования. На середине длины струны гибкий провод 3 изгибают в виде замкнутого кольца 12, которое фиксируется регулировочным устройством 13.
Регулировка длины струны осуществляется следующим образом.
Вариант 1.
В случае выполнения регулировочного устройства 13 в виде двух плашек с болтом 18, плашки 14, 15 устанавливаются таким образом, чтобы гибкий провод 3 входил в соответствующие цилиндрические пазы 16, 17. До затяжки болта 18 гибкий провод перемещается в пазах 16, 17 до получения заданной длины струны, после чего производится затяжка болта 18.
Вариант 2
В случае выполнения регулировочного устройства 13 в виде фигурной плашки 19 и U-образного хомута 20 с гайками 21, 22, установленного в отверстия плашки 19, они устанавливаются таким образам, чтобы гибкий провод входил в отверстие между U-образным хомутом 20 и фигурной плашкой 19. До затяжки гаек 21, 22 гибкий провод свободно перемещается между хомутом 20 и плашкой 19 до получения заданной длины струны, после чего гайки 21, 22 затягиваются.
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, в регулировочном устройстве 13 ослабляется затяжка болта 18 (вариант 1) или гаек 21, 22 (вариант 2), и гибкий провод 3 перемещается в ту или иную сторону до получения требуемой длины струны, после чего болт 18 или гайки 21, 22 затягивается номинальным моментом. Аналогичным образом производится регулировка длины струны в процессе эксплуатации подвески.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет упростить конструкцию регулировочного устройства, повысить его надежность и расширить диапазон регулирования до 300 мм, снижает стоимость и повышает технологичность производства струн.