ЗАЖИМ СРЕДНЕЙ АНКЕРОВКИ

Полезная модель относится к обустройству контактной сети электрифицированных железных дорог, в частности, к области изготовления арматуры электрифицированной воздушной контактной сети железнодорожного и городского транспорта для соединения контактного провода с тросом средней анкеровки.
Известен зажим средней анкеровки, состоящий из двух бронзовых плашек с зигзагообразными желобами для размещения в них многопроволочных проводов или тросов, скрепляемых между собой с помощью болтовых соединений, при этом в каждом из желобов выполнена насечка из чередующихся выступов и впадин, направленных перпендикулярно к оси соединяемого провода [1].
Недостаток известного изобретения заключается в том, что предлагаемый зажим не регламентирует кривизну желобов для размещения многопроволочных проводов и тросов. В результате, не регламентируемые изгибы желобов, в процессе монтажа с одной строны, способствуют чрезмерной деформации размещаемых в них проводов и повреждению медного покрытия, что приводит к повышенной коррозии оголенной стальной жилы и обрыву проводов и тросов при наложении растягивающей эксплуатационной нагрузки. С другой стороны, из-за высоких механических свойств многожильных проводов, разместить тросы и провода в зигзагообразных желобах в полевых условиях невозможно. Такой зажим практически нельзя использовать при монтаже контактной сети в полевых условиях, так как невозможно разместить провода в желобах плашек без механического повреждения провода.
Кроме того, при не регламентируемой кривизне желобов не обеспечивается плотный контакт материала плашки с размещаемыми в ней проводами и тросами. Это приводит к чрезмерному росту электрического сопротивления контактного узла, непредвиденным электрическим потерям и недопустимому разогреву проводов в местах контакта, что приводит к провисанию проводов и возможности нарушения целостности контактной сети.
По этим причинам, известный зажим не нашел применения в воздушных контактных сетях железнодорожного и городского транспорта, поскольку все перечисленные его недостатки могли привести в процессе эксплуатации к обрывам контактного провода.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому положительному результату к предлагаемому, является известный зажим средней анкеровки, состоящий из двух плашек, изготавливаемых горячей штамповкой из бронзы, и соединяемых друг с другом с помощью болтового соединения, с желобом для размещения многожильных проводов или тросов, и с фигурными желобами, для размещения контактного провода, причем желоба для размещения многожильных проводов или торосов выполнены с выступами высотой 1,0-2,0 мм, смещенными друг относительно друга на половину расстояния между ними, длина выступов в желобах для многопроволочного провода составляет 0,07-0,1-05 длины впадин, а на выходе этих проводов из зажима, выполнены пазы с углом наклона к горизонтальной оси 10-15 градусов, а на желобах для размещения контактного провода выполнена насечка высотой 1,50-2,0 мм и с шагом 1,5-2,0 мм [2].
Выступы в желобах, представляющие собой резкие перепады глубины желоба величиной 1,5-2,0 мм, с острыми краями, в процессе монтажа многожильных проводов в такие плашки, приводят к пережиму, деформации и механическому повреждению проводов и тросов, создавая концентраторы напряжений. При последующем наложении нормативных растягивающих натяжений, и постоянно действующих внешних нагрузках на контактную сеть, происходит ненормируемое удлинение проводов в процессе эксплуатации и, в конечном итоге, может способствовать обрыву проводов.
Известный зажим после проведения эксплуатационных испытаний из-за низкой надежности, был запрещен к использованию в контактной сети основных отделений электрифицированных железных дорог.
Другой недостаток известного зажима заключается в том, что насечки на желобах, предназначенных для размещения контактного провода, высотой 1,5-2,0 мм, и шагом 1,5-2,0 мм при зажиме плашек с помощью болтового соединения приводят к механическому повреждению контактного провода, поскольку регламентированная величина затяжки болтов плашек 40 и 60 Нм, оговоренная нормативными документами РЖД, не позволяет внедриться насечкам предлагаемой величины в тело контактного провода. При таких усилиях, насечка повреждает поверхностный слой контактного провода, создавая условия возникновения нештатной ситуации. Уменьшение площади контакта материала плашки с контактным проводом снижают условия токопередачи. В результате резко возрастает электрическое сопротивление контактного узла, что приводит к необоснованным потерям электричества и чрезмерному разогреву отдельных участков контактного провода в районе зажима, вызывая сверхнормативные провисы в процессе эксплуатации.
Все перечисленные недостатки, снижающие надежность работы известного зажима, не позволяют использовать его в контактных сетях электрифицированных железных дорог.
Целью, техническим результатом, предлагаемого зажима средней анкеровки является повышение надежности работы контактной сети электрифицированных железных дорог за счет устранения деформации многожильных проводов и тросов в зажимах узла средней анкеровки, и, тем самым, устранения вероятности обрыва или удлинения проводов, в процессе эксплуатации, увеличения возможной растягивающей нагрузки на стыках проводов, и снижения электрического сопротивления в местах контакта контактного провода с материалом плашки, за счет улучшения контакта проводов в желобах плашки.
Технический результат достигается тем, что в известном зажиме средней анкеровки, содержащем две плашки с противолежащими желобами, с фигурными желобами, для крепления контактного провода, и полуцилиндрическими желобами, для крепления многопроволочного анкерного провода, причем, полуцилиндрические желоба выполнены в виде волны с осью цилиндрической поверхности, расположенной в сечении, перпендикулярном плоскости разъема плашек, со смещением гребней и впадин волны на противолежащих желобах на расстояние 0,5 расстояния между ними, с пазами выхода многопроволочного анкерного провода из зажима с углом наклона к горизонтальной оси 10-15 градусов, и болтовые соединения для крепления плашек друг с другом, отличающийся тем, что, переход от гребня волны к впадине в полуцилиндрических желобах осуществляется по наклонной поверхности, с углом наклона 12-15°, а длина волны полуцилиндрического желоба составляет 2,1-2,7 диаметра многопроволочного анкерного провода.
Амплитуда волны полуцилиндрического желоба для крепления многопроволочного анкерного провода составляет 0,07-0,12 диаметра многопроволочного анкерного провода.
Фигурные желоба для размещения контактного провода, выполнены с насечкой, высотой 0,25-0,4 мм, шагом выступов насечки 1,0-1,4 мм и углом при вершине 80-100 градусов.
При заменен в зажиме контактного провода, на несущий многопроволочный трос, вместо фигурного профиля для крепления контактного провода, в плашках изготовлены полуцилиндрические желоба.
Предложенный зажим иллюстрируется следующими фигурами.
На фигуре 1 показан разрез плашки по полуцилиндрическому желобу. На фигуре 2 приведен внешний вид плашки. На фигуре 3 изображен зажим в сборе. На фигуре 4 показана насечка, выполненная на фигурном желобе для крепления контактного провода.
Контактный провод 6 зажимается губками 4 фигурного профиля, с насечкой, размеры которой показаны на фигуре 4. Плашки 7 и 8 скреплены между собой с помощью болтовых соединений 5. Полуцилиндрический желоб для крепления много проволочного провода выполнен в виде волны с гребнями 1 и впадинами 2, а переход от гребня волны к впадине осуществляется по наклонной поверхности с углом наклона 12-15 градусов.
Длина волны полуцилиндрического желоба составляет 2,1-2,7 диаметра многопроволочного провода размещаемого в зажиме.
Плашки зажима изготавливают методом горячей объемной штамповки бронзы из горячекатаного прутка. Конфигурация полуцилиндрического желоба - величина гребней и впадин волны, выбраны исходя из габаритных размеров многопроволочных проводом, которые крепятся в зажиме. Переход от гребня волны к впадине осуществляется по наклонной поверхности с углом наклона 12-15 градусов и длиной волны 2,1-2,7 диаметра многопроволочного провода.
Такая конфигурация полуцилиндрического желоба полностью исключает возможность пережима и повреждения проводов в желобе, а плавный переход от гребня волны к впадинам по наклонной поверхности создает эффект «запирающего клина» полностью исключающий возможность проскальзывания проводов в зажиме.
При величине угла наклона поверхности перехода от гребня волны к впадине менее 12 градусов, в полуцилиндрическом желобе не создается эффект «запирающего клина». Многопроволочные провода, помещенные в плашки, могут проскальзывать в зажиме.
При величине угла наклона поверхности перехода от гребня к впадине более 15 градусов возможно механическое повреждение многопроволочного провода зажатого плашками зажима.
В предложенном зажиме монтаж жесткого многопроволочного провода или троса в плашку осуществляется без каких-либо особых усилий, поскольку размер и конфигурация желоба не требует значительных изгибов провода. Длина волны полуцилиндрического желоба 2,1-2,7 диаметра многопроволочного провода выбрана из расчета минимальных перегибов многопроволочного провода при монтаже анкерного зажима. При длине волны менее 2,1 диаметра многопроволочного провода, возникают сложности при монтаже многопроволочного провода в зажим из-за высокой прочности провода. При длине волны более 2,7 диаметра многопроволочного провода, эффект «запирающего клина» недостаточен для прочной фиксации проводов в зажиме.
Размер волны желоба - высота и длина волны после крепления проводов в плашках болтовыми соединениями, создают дополнительный запас усилия стяжки за счет плавного изгиба проводов в пазах плашки, создающего в полуцилиндрических желобах своего рода «запирающий клин», который прочно фиксирует многопроволочные провода в зажиме, исключая возможность проскальзывания проводов при нагрузке, и главное, исключающего механическое повреждение провода, за счет перехода от гребня волны к впадине по наклонной поверхности. Кроме того, при создании «запирающего клина», при размещении многопроволочных проводов, на 20-30% повышается величина допустимой растягивающей нагрузки, за счет исключения вероятности повреждения многопроволочных проводов в предложенном зажиме.
Высота насечки на фигурном желобе, величиной 0,25-0,4 мм с углом при вершине 80-100 градусов, и шагом 1,0-1,4 мм обеспечивает при регламентированной величине затяжки болтовых соединений внедрение в тело контактного провода, на глубину 0,15-0,25 мм.
Высота насечки превосходит глубину внедрения насечки в тело контактного провода по следующей причине. Зубья насечки, внедряясь в тело контактного провода, деформируют его, выдавливая металл контактного провода, который заполняет промежутки между зубьями насечки. Выбор высоты насечки и величина шага насечки выбрана из расчета создания необходимого свободного объема для заполнения выдавливаемым из тела контактного провода металлов промежутков между зубчиками насечки. Заполняя межзубцовый объем насечки, материал контактного провода обеспечивает наиболее плотный контакт поверхности контактного провода с поверхностью плашки, и тем самым, снижает электрическое сопротивление контакта и усиливает механические сцепление контактного провода в стыковом зажиме
Источники литературы, принятые во внимание.
1. Патент РФ №2115569, Кл. B60M 1/24, 1997. «Зажим для соединения двух проводов цепной подвески контактной сети».
2. Патент РФ №2165860, Кл. B60M 1/24, 2000. «Зажим для узла средней анкеровки».