КОМПЕНСАТОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Компенсатор контактной сети железной дороги
Изобретение относится к электрифицированному железнодорожному транспорту и может быть использовано для тех проводов контактных подвесок, которые анкеруются при помощи грузовых компенсаторов.
Компенсаторы являются одним из ответственных элементов контактной сети, от конструктивного выполнения и уровня технического обслуживания которых во многом зависит обеспечение заданного натяжения проводов контактных подвесок и, в конечном счете, качество токосъема.
Наибольшее распространение на железных дорогах получили блочные компенсаторы. Отдельные компенсаторы отличаются друг от друга в основном количеством блоков, что опреде.пяет передаточное отношение, от которого зависит величина груза, необходимого д.г1я компенсации изменения длины провода.
Известны различные виды компенсаторов, включающих кинематическую передачу, служащую для преобразования линейного перемещения провода ( растяжения или сжатия) во врашательное движение блоков и последующее перемещение компенсирующего груза.
Так например, известен компенсатор контактной сети железной дороги (см. например книгу А.С.Маркова, Контактные сети, М, «Высшая школа, 1991г. стр.82, или Каталог типовых узлов контактной сети, М. ТЭЛП, 1984г. стр.104, 105.) , включающий блочнополиспастную систему, соединенную, с одной стороны, с гирляндой грузов, с другой - с контактной сетью.
Известен компенсатор контактной сети железной дороги, выполненный в виде храпового колеса ( И.А.Беляев.Устройства контактной сети на зарубежных дорогах.М.Транспорт, 1991, стр. 120-124) и соединенных в единое целое барабанов разного диаметра, установленных на одной оси в поворотной раме, шарнирно закрепленной на кронштейне с упором. Трос, связанный с грузами, огибает барабан большего диаметра, а трос, связанный с компенсируемым проводом - барабан меньшего диаметра. При аварийном обрыве компенсируемого провода рама компенсатора с установленным в ней храповым
МПК в 60М 1/26
колесом, под действием грузов поворачивается, и зубцы храпового колеса вступают во взаимодействие с упором кронштейна, предотвращая дальнейшее падение грузов.
Описанный компенсатор более сложен в конструктивном отношении и в монтаже.
Обычно элементы кинематической передачи, такие как, например блоки или храповые колеса, снабженные барабанами, установлены на осях в подшипниках качения.
Применение в компенсаторах подшипников качения повышает чувствительность компенсаторов за счет снижения потерь трения. Вместе с тем, подшипники качения требуют сложных уплотнительных узлов, предохраняющих их от попадания воды и пыли. Кроме того, подшипники качения требуют постоянного технического обслуживания, при попадании влаги или абразива они выходят из строя.
Применение в компенсаторах подшипников качения описано, например, в книге Ю.В. Борца и В.Е.Чукулаева «Контактная сеть. М.Транспорт, 1991, стр.79.
Использоваьше компенсаторов с подшршниками качения значительно снижает надежность всей системы обеспечения постоянного натяжения проводов. Это связано прежде всего с тем, что подшипники качения по своему устройству не предназначены для длительной эксплуатации в условиях сильного перепада температур, что имеет место в реальных условиях эксплуатации контактной сети. Под воздействием солнечной радиации и влаги происходит деструкция компонентов смазки, внедрение в ее континуум влаги с последующей кристаллизацией ее при отрицательных температурах, проникновение абразивных частиц в зону контакта высокоточных соприкасающихся тел качения, протекание коррозионных процессов на поверхности этих тел в условиях сильной загазованности. Описанные процессы снижают работоспособность подшипников качения и всей системы в целом.
Необходимо отметить, что недостатком известных компенсаторов являются их значительные массогабаритные характеристики, определяемые необходимостью использования блоков с большим отношением диаметра ступицы к диаметру оси блока, обычно величина этого отношения не менее 3.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности компенсатора, снижение его массогабаритных характеристик и упрощение обслуживания.
Технический результат достигается тем, что в компенсаторе, включающем кинематическую передачу, соединенную с одной стороны с грузом, а с другой - с компенсируемым проводом, оси подвижных элементов которой установлены на подшипниках, по меньшей мере один из последних выполнен в виде подшипника скольжения из стеклопластика с нанесенным на его поверхность антифрикционным
самосмазьшающимся слоем, при этом отношение диаметра ступицы к диаметру оси подвижного элемента не превышает 2.
Подвижные элементы передачи могут быть вьтолнены в виде блоков или системы барабанов разного диаметра, жестко соединенных с храповым колесом.
Антифрикционный слой содержит матрицу из угольных волокон, полимерное связующее и фторсодержащий наполнитель, выбранный из ряда соединений, образованных полимеризацией тетрафторэтилена, например фторопласт 4 ( ГОСТ 10007) или фторопласт 4Д (ГОСТ 14906). Дисперсность частиц наполнителя не более 1 мкм.
Подшипники выполнены на основе стеклопластика, изготовленного из стеклянных нитей ( плотность 2.4 - 2.5 г/см , прочность 1500-5000 МПа) и эпокси-фенольных смол ( например марки ИФ-ЭД 6КГ) по стандартной для стеклопластиков технологии «сухой намотки.
Для получения антифриьсционного слоя на поверхности стеклопластика размещают угольные волокна ( в виде ткани, ленты или нетканого материала), на которые наносят связующее и частично отверждают, после чего на наружную поверхность полученного полуфабриката наносят дисперсный фторсодержаший наполнитель. Наполнитель наносят в виде водной суспензии распылением, смачиванием или другим доступным способом. После этого удаляют жидкость, например нагреванием, и уплотняют антифрикционный слой под давлением до необходимой пористости с одновременным окончательным отверждением связующего.
Возможно изготовление антифрикционного слоя отдельно от стеклопластика ( технология та же). Готовый антифрикционный слой закрепляют на стеклопластике, например клеем.
Соотношение толщины антифрикционного слоя к толпщне стеклопластика составляет .
Готовый подшипник запрессовывают или вклеивают в ступицу подвижного элемента.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 представлена конструктивная схема грузового компенсатора, соединенного с грузом и компенсирующим проводом, выполненного в виде блочно-полиспастной системы. На фиг, 2 представлено сечение блока с установленной на подшипнике осью. На фиг.З схематично изображен KONmeHcaTop, соединенный с грузом и компенсирующим проводом, выполненный в виде системы барабанов разного диаметра, жестко соединенных с храповом колесом, а на фиг.4 представлено сечение компенсатора, изображенного на Фиг.З.
Грузовой компенсатор содержит опору контактной сети I с оттямской, блоки 2,тягу 3,стальной трос 4, компенсируемый провод 5, грузы 6. Ось 7 расположена в подшипнике, содержащем стеклопластик 8 (силовая часть) и антифрикционный слой 9.Отношение диаметра ступицы Д к диаметру оси д равно 2.
В варианте выполнения компенсатора в виде подвижного узла с барабана ш разного диаметра и храповым колесом компенсатор содержит барабан большего размера 10, барабан меньшего размера 11, раму 12, храповое колесо 13, грузы 6, стальной трос 4, компенсируемый провод 5, ось 7, расположенную в подшипнике, содержашем стеклопластик 8 (силовая часть) и антифрикционный слой 9.Отношение диаметра ступицы Д к диаметру оси д равно 2.
Работает устройство следуюпщм образом. При температурных колебаниях в процессе расширения или сокращения компенсируемого провода 5 стальной трос 4 перемещается на расстояние, кратное передаточному отношению подвижных элементов 2 или 10, а перемещение груза 6 обеспечивает постоянство натяжения компенсируемого провода 5. При аварийном обрыве компенсируемого провода 5 рама 12 компенсатора с установленным в ней храповым колесом 13, под действием грузов 6 поворачивается, и зубцы храпового колеса 13 вступают во взаимодействие с упором кронштейна, установленного на опоре 1 ( на черт не показан), предотвращая дальнейшее падение грузов 6.
Использование компенсатора с подшипниками скольжения из стеклопластика с антифрикционным слоем обеспечивает надежную работу контактной подвески при длительном простое под нафузкой и на морозе, в условиях воздействия воды, нефтепродуктов, жидкостей, содержащих абразивные частицы. Описанная конструкция компенсатора имеет на  10% меньшие массогабаритные характеристики, чем известные компенсаторы.