Каретка токоприемника электроподвижного состава

Полезная модель относится к транспортной технике, а именно к токоприемникам электроподвижного состава.
Наиболее близкой к заявленной является каретка токоприемника электроподвижного состава, содержащая токосъемные элементы, установленные на держателе, который с помощью тяг шарнирно соединен с основанием, закрепленным на раме токоприемника, при этом между держателем и основанием установлена цилиндрическая проволочная пружина, работающая на сжатие (Пат. №1136976 на изобретение, МПК B60L 5/08. Каретка токоприемника электроподвижного состава / Беляев И.А., Тюрнин П.Г., - №3547835/24-11; Заявлено 04.02.1983; Опубл. 30.01.1985. Бюл. №4).
К недостаткам известной каретки токоприемника электроподвижного состава можно отнести отсутствие элементов гашения колебаний держателя относительно основания, что обуславливает высокую вероятность возникновения резонансных явлений при совпадении собственной частоты колебаний держателя с частотой возмущающих колебаний со стороны контактной подвески или со стороны рамы токоприемника. Данное явление может сопровождаться резким увеличением амплитуды колебаний держателя и, соответственно, отрывами контактных элементов от контактного провода, что неизбежно приведет к возникновению электродуговых процессов и интенсивному изнашиванию токосъемных элементов. Диапазон скоростей движения современных токоприемников достаточно велик, следовательно, вероятность возникновения указанных резонансных явлений весьма высока.
Кроме того, известная каретка токоприемника электроподвижного состава не обеспечивает возможности изменения жесткости упругого элемента каретки, что необходимо осуществлять при движении с высокими скоростями и при использовании устройств регулирования статического нажатия токоприемника за счет изменения давления воздуха в пневмоприводе системы подвижных рам. К тому же невозможность регулировки и настройки жесткости каретки не позволяет обеспечить подбор необходимых параметров при установке контактных элементов с различными токосъемными вставками, обладающих разными массами. Все это приводит к увеличению разброса контактного нажатия при движении с высокими скоростями и в случае возникновения резонансных явлений.
Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей известной каретки токоприемника электроподвижного состава.
Указанная цель достигается тем, что известная каретка токоприемника электроподвижного состава, содержащая токосъемные элементы, установленные на держателе, который с помощью тяг шарнирно соединен с основанием, закрепленным на раме токоприемника, при этом между держателем и основанием установлена цилиндрическая проволочная пружина, работающая на сжатие, дополнена гибким пневмоэлементом, установленным внутри указанной пружины герметичным так, что при наличии давления воздуха в указанном пневмоэлементе, его гибкая оболочка прижимается к внутренним поверхностям витков пружины, располагаясь в межвитковом пространстве и охватывая часть окружности поперечного сечения проволоки пружины, при этом указанный пневмоэлемент выполнен с возможностью соединения его полости с пневмомагистралью через регулятор давления воздуха.
На фиг. представлена схема предлагаемой каретки токоприемника электроподвижного состава.
Каретка токоприемника электроподвижного состава содержит токосъемные элементы 1, установленные на держателе 2, который с помощью тяг 3 шарнирно соединен с основанием 4, закрепленным на раме токоприемника 5, при этом между держателем и основанием установлена цилиндрическая проволочная пружина 6, работающая на сжатие, внутри указанной пружины установлен герметичный гибкий пневмоэлемент 7 так, что при наличии давления воздуха в нем, его гибкая оболочка 8 прижимается к внутренним поверхностям витков пружины 6, располагаясь в межвитковом пространстве и охватывая часть окружности поперечного сечения проволоки пружины 6, при этом указанный пневмоэлемент 7 выполнен с возможностью соединения его полости с пневмомагистралью через регулятор давления воздуха 9.
Гибкая оболочка 8 пневмоэлемента 7 может быть выполнена из резинового термо- и морозостойкого материала, обеспечивающего надежную работу пневмоэлемента 7 в широком диапазоне температур.
Предлагаемая каретка токоприемника электроподвижного состава работает следующим образом.
При подаче воздуха в пневмоэлемент 7 гибкая оболочка 8 расширяется и прижимается к внутренним поверхностям витков пружины 6, располагаясь в межвитковом пространстве и охватывая часть окружности поперечного сечения проволоки пружины 6. В гибкой оболочке 8, находящейся под давлением воздуха, возникают силы, действующие на витки пружины 6 и увеличивающие ее межвитковые расстояния. При этом возрастает сила, действующая на держатель 2. Все это приводит к повышению жесткости каретки. Изменение давления воздуха внутри пневмоэлемента 7 производится с помощью регулятора давления 9.
Демпфирующие качества пневмоэлемента 7 каретки реализуются за счет наличия сухого трения между слоями гибкой оболочки 8 пневмоэлемента 7, что снижает амплитуду колебаний при резонансных явлениях.
При подъеме токоприемника, начиная с момента соприкосновения контактных элементов 1 с контактным проводом, пружина 6 и пневмоэлемент 7 сжимаются под действием силы, равной статическому нажатию токоприемника. Это приводит к вращению тяг 3 вокруг держателя 2 и перемещению относительно основания 4, закрепленного на раме токоприемника 5. В результате чего держатель 2 вместе с токосъемными элементами 1 перемещается относительно основания 4.
Использование предлагаемой каретки токоприемника электроподвижного состава позволит расширить ее функциональные возможности за счет обеспечения демпфирования колебаний каретки и регулирования ее жесткости в зависимости от изменений статического нажатия и типа используемых контактных элементов с помощью установки внутри пружины герметичного гибкого пневмоэлемента.