ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ФИКСАТОР КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Заявляемая полезная модель относится к области электрификации железных дорог, в частности к элементам поддерживающих контактную подвеску устройств, и может быть использована при электрификации скоростных железнодорожных магистралей.
Чтобы обеспечить равномерное истирание пластин токоприемника железнодорожного состава по длине и ограничить возможные отклонения провода в пролете под воздействием ветра, контактный провод в плане располагают со смещением (зигзагом) относительно оси пути.
Для создания зигзагов контактного провода у опор применяют различного вида фиксаторы.
Более высокое качество токосъема и меньший износ контактных проводов обеспечивают сочлененные и гибкие фиксаторы с дополнительными фиксаторами, установленными таким образом, чтобы в нагруженном состоянии они были растянутыми.
Дополнительный фиксатор содержит стержень, один из концов которого служит для его крепления на стойке, а другой конец снабжен держателем, обеспечивающим связь стержня с фиксирующим зажимом контактного провода.
Необходимо отметить, что дополнительный фиксатор обычно имеет меньшую длину и соответственно меньший вес, что также улучшает процесс токосъема.
В известных из уровня техники решениях стержень дополнительного фиксатора изготавливают из стальной полосы, в середине которой выштамповывают ребро жесткости. Для крепления стержня на стойке фиксатора или соединения стержня с тросом (в гибких фиксаторах) конец полосы загибают в петлю и сваривают «внахлест», далее петлю надевают на разрезное ушко стойки или проволочную петлю (Ю.И. Горошков, Н.А. Бондарев. М. Транспорт. 1990, стр.64). Необходимо отметить, что данная технология изготовления дополнительного фиксатора, включающая сварку «внахлест», противоречит требованиям ГОСТ 9.307-89 на горячее цинкование для получения защитных покрытий, необходимых для защиты фиксатора от коррозии. Такое ограничение связано с тем, что при сварке возможно
образование полостей, в которых остается трудно удаляемая серная кислота, которой обрабатывают поверхность изделия (травление кислотой в соответствии с ГОСТ 9.307-89 является одной из стадий нанесения покрытия горячим цинкованием).
Держатель известного дополнительного фиксатора выполнен из ковкого чугуна в виде втулки, надеваемой на стержень, и крепится на стержне с помощью винта (там же, с. 96-97). Фиксатор типа ФТИ имеет держатель с хомутовым зажимом, в котором закрепляют трос, монтируемый на изолирующих сопряжениях.
В известном решении стержень дополнительного фиксатора выполнен из трубы, а его держатель - из ковкого чугуна, имеющего низкие прочностные характеристики из-за хлопьевидной структуры графита. Применение штампованных дополнительных фиксаторов снижает ресурс их шарнирного соединения. Штампованный держатель затрудняет в ряде случаев вращение фиксирующего зажима, что препятствует свободному вращению консоли в процессе эксплуатации контактной подвески и снижает эффективность токосъема.
Необходимо отметить, что при использовании известной конструкции дополнительного фиксатора, выполненного из стальной трубы с держателем из ковкого чугуна, наблюдается увеличение сосредоточенной нагрузки в зоне фиксации контактного провода (особенно ощутимое при больших скоростях движения) и, соответственно, повышение давления на контактный провод, способствующее увеличению местного износа контактного провода в зоне фиксации, сокращению его срока службы и снижению эффективности токосъема.
Согласно известному решению, раскрытому в з. .№2004132906/22 (035889) - положительное решение получено 26 января 2005 г, дополнительный фиксатор содержит стержень, снабженный держателем и хвостовиком. Стержень и держатель выполнены из сплава на основе алюминия. Держатель и хвостовик жестко закреплены на стержне, например, с помощью заклепочного или штифтового соединения. В варианте реализации держатель и хвостовик выполняют методом литья. В варианте реализации хвостовик выполнен из нержавеющей стали.
Известное решение позволяет уменьшить сосредоточенную нагрузку в зоне фиксации контактного провода, уменьшить давление на контактный провод и соответственно снизить износ контактного провода в зоне фиксации.
Решение конструкции дополнительного фиксатора, раскрытое в з. №2004132906/22 (035889) является наиболее близким заявляемой полезной модели и выбрано в качестве прототипа.
Задачей заявляемой полезной модели является дальнейшее совершенствование конструкции дополнительного фиксатора, обеспечивающее повышение технологичности изготовления устройства и уменьшение сосредоточенной нагрузки в зоне фиксации контактного провода.
Технический результат достигается тем, что в дополнительном фиксаторе, применен стержень трубчатого профиля из сплава на основе алюминия и механически связанные с ним держатель и хвостовик, стержень выполнен, по меньшей мере, с одним изгибом, а держатель и хвостовик выполнены из нержавеющей стали. Для соединения держателя и хвостовика целесообразно использовать трубчатые штифты из нержавеющей стали. В частном случае реализации решения стержень выполнен с одним изгибом в части, примыкающей к держателю. При этом оптимальная величина угла изгиба трубчатого стержня составляет 90-95°. Указанные параметры позволяют исключить контакт дополнительного фиксатора с токоприемником в процессе эксплуатации контактной подвески.
В частном случае реализации решения стержень имеет два изгиба, характеризующиеся большим R=500-900 мм и малым r=60-100 мм радиусами гиба. Такая конструкция позволяет обеспечить оптимальную геометрию фиксатора на кривых участках пути. Для изготовления стержня могут быть использованы, в частности, следующие сплавы на основе алюминия: АМГ 5М, АМГ 6М, АД 31 Т1 и т.п. Трубчатый алюминиевый стержень дополнительного фиксатора обеспечивает значительное снижение его веса и уменьшение в 1,5-2,0 раза величины сосредоточенной силы, воздействующей на контактный провод, что позволяет предохранить контактный провод (контактные провода) от деформации и таким образом увеличить срок его (их) службы и повысить эффективность токосъема. Увеличение срока службы контактного провода позволяет сократить число ремонтных работ контактной сети и использовать практически неразъемные соединения держателя и хвостовика со стержнем Хвостовик и держатель могут быть выполнены методом штамповки литья или из нержавеющей стали следующих марок: 20Х13, 14Х17Н2, 08Х18Н9Т и т.п. Использование легированной стали для элементов сложного профиля позволяет повысить коррозионную стойкость последних и снизить затраты на ремонт и монтаж фиксаторов.
Заявляемая полезная модель поясняется графическими материалами, представленными на Фиг.1-Фиг.4.
Фиг.1 - общий вид дополнительного фиксатора, содержащего стержень 1 круглого сечения с одним изгибом, выполненный из сплава на основе алюминия, держатель 2 и хвостовик 3;
Фиг.2 - Разрез по А-А соединения стержня 1 и держателя 2 со штифтом 4, представленного на Фиг.1;
Фиг.3 Разрез по Б-Б соединения стержня 1 и хвостовика 3 со штифтом 5, представленного на Фиг.1
Фиг.4 - общий вид дополнительного фиксатора, содержащего стержень 1 круглого сечения с двумя изгибами, выполненный из сплава на основе алюминия, держатель 2 в виде втулки и хвостовик 3 в виде втулки
На держателе 2 дополнительного фиксатора крепится фиксирующий зажим контактного провода (на Фиг.1, 4 не показан), а отверстие 6 в хвостовике 3 служит для крепления дополнительного фиксатора на стойке сочлененного фиксатора (на Фиг.1, 4 не показана).
Дополнительный фиксатор заявляемой конструкции удовлетворяет предъявляемым требованиям по несущей способности, устойчивости к деформациям, коррозионной стойкости и технологичности.
Выполнение стержня с изгибами позволяет снизить аварийность железнодорожного транспорта и сократить расходы на ремонтные работы.