RU175475U1 - Токосъемный узел для устройства электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к городскому транспорту. Токосъемный узел для устройства электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена используется в тележке, перемещаемой по поверхности боковых полок контактного рельса и несущей корпус наконечника для присоединения токоподводящего кабеля. Токосъемный узел содержит размещенную в тележке ниже контактного рельса опорную пластину, выполненную с гнездом в виде углубления, в котором размещен бронзовый башмак, и которая электрически соединена с указанным наконечником, при этом опорная пластина выполнена с возможностью упругого поджатия в сторону контактного рельса для прижима башмака к последнему. Опорная пластина выполнена с возможностью качания относительно одного своего конца, другой конец опорной пластины выполнен с возможностью упругого поджатия в сторону контактного рельса. Башмак представляет собой тело с одними двумя противоположно расположенными боковыми и нижней поверхностями, представляющими собой фрагменты сферической поверхности, и двумя другими противоположно расположенными плоскими поверхностями, имеющими средства присоединения к ним токопроводов от корпуса наконечника. 6 ил.

Description

Полезная модель относится к городскому транспорту, в частности к устройствам подачи электрической энергии с контактной сети метрополитена на электропоезд, перемещающийся по пути электродепо или выезжающий из электродепо.

Как известно, в метро для электропитания поездов используется контактный рельс, расположенный сбоку от пути, на кронштейнах. По нему скользит токоприемник, на каждом вагоне их четыре (по два с каждой стороны). В электродепо контактный рельс есть только на парковых путях, на деповских путях внутри здания депо его нет. По условиям электробезопасности, внутри здания разместить контактный рельс на том же уровне, что и на перегонах нельзя. Поэтому его размещают на высоте не менее 4 метров.

До некоторого времени снабжение электроэнергией подвижного состава метрополитена внутри депо осуществляют с помощью удочки с кареткой, которая может перемещаться по шинопроводу, смонтированному под потолком цеха и находящемуся под напряжением, превышающим 800 В. Все манипуляции с присоединением кабеля с удочкой от каретки к входу тягового двигателя и его отсоединение могут осуществляться только при отсутствии опасного напряжения на соединяемых вручную элементах. Условием безопасной работы рабочего с удочкой около движущего состава является согласованность его действий с машинистом локомотива для обеспечения синхронного движения электропоезда с кареткой, перемещаемой удочкой, что приводило к большой потере времени на перемещение подвижного состава, особенно при выходе из депо. При дефиците времени рабочие могли пренебречь требованиями инструкции и выдернуть текстолитовый патрон из гнезда, находящегося под опасным напряжением, рискуя быть пораженными электрическим током.

В последующем была создано устройство для электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена, содержащее две расположенные напротив друг друга щековины, связанные между собой в нижней части через втулки и опорный элемент, смонтированный на одной из этих втулок, колеса для опирания на верхние поверхности боковых полок контактного рельса, каждое из которых смонтировано на подшипнике на жестко закрепленной в соответствующей щековине оси, в нижней части щековины оснащены свободно вращающимися на втулках роликами для опирания на нижнюю поверхность полки контактного рельса, кронштейн вилочной формы, каждая вилка которого расположена на оси, установленной с возможностью вращения в соответствующей щековине, а ножка этого кронштейна оснащена корпусом наконечника для присоединения токоподводящего кабеля, при этом в опорном элементе выполнено отверстие для установки пружины поджатая бронзового башмака в сторону его контакта с нижней поверхностью полки контактного рельса, а корпус наконечника для присоединения токоподводящего кабеля связан с опорным элементом, несущим бронзовый башмак, через гибкий кабель, колеса установлены на осях на подшипниках качения, а ролики установлены на втулках на подшипниках качения, щековины выполнены из стали в виде штампованных деталей постоянной толщины, опорный элемент выполнен из двух пластин, расположенных на расстоянии друг от друга для образования между ними зоны размещения пружины для бронзового башмака и концевыми частями вставленных в прямоугольной формы отверстия в щековинах (RU 162581, B60L 5/06, опубл. 20.06.2016 г.). Данное решение принято в качестве прототипа.

Известная контактная тележка, висящая на контактном шинопроводе (контактном рельсе), опирается на два соосных ролика (катка), что приводит к ее рысканию и раскачиванию относительно точек контакта. В этой тележке башмак в виде тела параллелепипедной формы плоской стенкой прижимается к нижней поверхности контактного рельса. При рысканиях и раскачиваниях теряется плотный контакт башмака с рельсом, что приводит к потере контакта (контакт не по поверхности, а по линии). Это объясняется тем, что башмак подпружинен к рельсу и сила упругости проходит через башмак. А при параллелепипедной форме исполнения башмак не имеет возможности подстраиваться к поверхности рельса, что приводит к неполному прижатию башмака и нарушению электропередачи. При таком исполнении, если учесть, что происходит передача напряжения 800 В, возможно искрение.

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности токосъемного узла за счет обеспечения постоянного электрического контакта башмака с шинопроводом при переходе через эти стыки, при рыскании и качании тележки.

Указанный технический результат достигается тем, что в токосъемном узле для устройства электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена, представляющего собой тележку, перемещаемую по поверхности боковых полок контактного рельса и несущую корпус наконечника для присоединения токоподводящего кабеля, содержащем размещенную в тележке ниже контактного рельса опорную пластину, выполненную с гнездом в виде углубления, в котором размещен бронзовый башмак, и которая электрически соединена с указанным наконечником, при этом опорная пластина выполнена с возможностью упругого поджатая в сторону контактного рельса для прижима башмака к последнему, опорная пластина выполнена с возможностью качания относительно одного своего конца, другой конец опорной пластины выполнен с возможностью упругого поджатая в сторону контактного рельса, а башмак представляет собой тело с одними двумя противоположно расположенными боковыми и нижней поверхностями, представляющими собой фрагменты сферической поверхности, и двумя другими противоположно расположенными плоскими поверхностями, имеющими средства присоединения к ним токопроводов от корпуса наконечника.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг. 1 - общий вид устройство для электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена, вид в аксонометрии;

фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид сбоку;

фиг. 3 - то же, что на фиг. 1, вид сверху;

фиг. 4 - опорный элемент;

фиг. 5 - башмак, вид сбоку;

фиг. 6 - башмак, вид в аксонометрии.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция токосъемного узла для устройства подачи электрической энергии с контактной сети метрополитена на электропоезд, перемещающийся по пути электродепо или выезжающий из электродепо. В электродепо контактная сеть представлена размещенным на высоте не менее 4 м контактным рельсом на участках деповских путей внутри здания депо (по требованиям безопасности).

Устройство для электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена, представляет собой, по сути, контактную каретку или контактную тележку (фиг. 1-3), перемещающуюся по контактному рельсу.

Такая контактная тележка содержит раму (фиг. 1 и 2), выполненную из расположенных напротив друг друга щековин 1 (например, выполненных из стали в виде штампованных деталей постоянной толщины и заданной формы, или вырезанной из металлической пластины). Расположенные напротив друг друга щековины 1 связаны между собой в нижней части через пластину 2 с отогнутыми краями. Щековины 1 прикреплены болтами (съемно) к отогнутыми краям пластины 2 и могут быть демонтированы.

Тележка оснащена колесами 3 для опирания на верхние поверхности боковых полок контактного рельса, каждое из которых смонтировано с возможностью вращения на соответствующей щековине 1. Эти колеса выполнены методом токарной обработки заготовок из стальных дисков.

Вместо традиционно применяемой контактной тележки, висящей на контактном шинопроводе, опираясь на два соосных колеса (катка), новая тележка имеет четыре опорных колеса. Это позволяет практически исключить "эффект горизонтального рыскания" при движении и этим значительно уменьшить износ реборд колес и кромок полки контактного рельса (шинопровода). При таком исполнении исключается заклинивание тележки на стыках, так как стык проходит только одна пара колес, а остальные остаются на ровной поверхности полок контактного рельса, что сохраняет целостным токоподвод. Кроме того, при опирании на четыре колеса исключаются рыскания тележки и передача токоподводящему кабелю колебаний.

Внутри между щековинами с опиранием на пластину 2 размещен опорный элемент 4 удлиненной формы (фиг. 4), выполненный в виде пластины с гнездом 5 для установки бронзового башмака 6 и поджатый пружиной в сторону нижней поверхностью контактного рельса для обеспечения контакта бронзового башмака с нижней поверхностью полки контактного рельса. Опорный элемент 4 установлен между щековинами на оси 7 с возможностью его качания вокруг этой оси. Эта ось 7 размещена на одном конце этого опорного элемента, а пружина установлена во втулке 8, закрепленной снаружи пластины 2 с отогнутыми краями и поджата через отверстие в этой пластине к опорному элементу на другом его конце. Во втулке закреплен болт 9, используемый для регулировки силы поджатая пружины.

Таким образом, опорный элемент установлен с возможностью качания на оси 7, а поджатое бронзового башмака для токосъема осуществляется на другом конце этого элемента 4. Применение системы самоустанавливающегося положения токосъемного башмака, обеспечивающей постоянное касание активной поверхности башмака к контактному рельсу (шинопроводу) всей плоскостью при любых неоднородностях пути дает возможность свести до безопасного минимума искрение контактов, что повышает безопасность эксплуатации и непрерывность процесса передачи питания вагону. Для этой цели башмак 6 представляет собой тело с одними двумя противоположно расположенными боковыми 10 и нижней поверхностями 11, представляющими собой фрагменты сферической поверхности, и двумя другими противоположно расположенными плоскими поверхностями 12, имеющими средства 13 присоединения к ним токопроводов 14 от корпуса наконечника.

С указанной пластиной 2 связан корпус 15 наконечника для присоединения токоподводящего кабеля (этот кабель не показан). Этот корпус присоединен к нижней наружной поверхности пластины 2. Корпус наконечника для присоединения токоподводящего кабеля связан с пластиной с отогнутыми краями звеньевым подвесом 16. Этот подвес состоит из двух колец - звеньев: одно из них прикреплено к пластине 2, другое, установленное свободно в первом, свободно связано с корпусом 15. При таком исполнении колебания токоподводящего кабеля не передаются на тележку, а движения тележки не передаются на кабель, так как любые несовпадения в перемещениях гасятся звеньевым подвесом за счет относительного перемещения/смещения звеньев.

Корпус наконечника для присоединения токоподводящего кабеля так же связан с опорным элементом, несущим бронзовый башмак, через токопроводы 14 (гибкие кабели, в представленном варианте используются два таких кабеля два для гарантии токопередачи). Так же этот гибкий кабель выполняет функцию нейтрализации перемещений корпуса 15, которые могли бы передаться на колеса. Токопроводы с одного конца связаны с корпусом 15, а другим концом присоединены к плоским поверхностям 12 башмака через средства 13 присоединения.

Выполнение стенок и нижней поверхности башмака в виде фрагментов сферической поверхности позволяют башмаку самоустанавливаться в гнезде, независимо от положения опорного элемента при движении тележки по рельсу. Конструкция токосъемного бронзового башмака тележки предусмотрена самоустанавливающейся, то есть, за счет сферической опорной поверхности башмака его контактная поверхность прилегает к полке шинопровода всей плоскостью, что улучшает прохождение электротока с контактного шинопровода на башмак контактной тележки и далее к вагону метропоезда.

Настоящая полезная модель промышленно применима, может быть изготовлена для метродепо. Испытания опытной партии в метродепо показали, что изделие обладает сниженным весом, легкостью перемещения по контактному рельсу без подтормаживаний и искрений, высокой технологичностью.

Claims (1)

1. Токосъемный узел для устройства электроснабжения подвижного состава в депо метрополитена, представляющего собой тележку, перемещаемую по поверхности боковых полок контактного рельса и несущую корпус наконечника для присоединения токоподводящего кабеля, содержащий размещенную в тележке ниже контактного рельса опорный элемент, выполненный с гнездом в виде углубления, в котором размещен бронзовый башмак, и которая электрически соединена с указанным наконечником, при этом опорный элемент выполнен с возможностью упругого поджатия в сторону контактного рельса для прижима башмака к последнему, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен в виде пластины, установленной с возможностью качания относительно одного своего конца, другой конец этой пластины выполнен с возможностью упругого поджатия в сторону контактного рельса, а башмак представляет собой тело с одними двумя противоположно расположенными боковыми и нижней поверхностями, представляющими собой фрагменты сферической поверхности, и двумя другими противоположно расположенными плоскими поверхностями, имеющими средства присоединения к ним токопроводов от корпуса наконечника.

Images