RU207946U1

RU207946U1 - Pantograph skid

Info

Publication number: RU207946U1
Application number: RU2020142649U
Authority: RU
Inventors: Борис Николаевич Стихановский; Вячеслав Витальевич Малый; Вячеслав Робертович Эдигаров
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2021-11-25

Abstract

Полоз токоприемника с угольными, угольно-медными вставками или металлокерамическими пластинами, закрепленный на каретках токоприемника, на полозе жестко закреплен щиток из ударопрочного материала, нижняя и верхняя плоскости щитка наклонены к оси движения электровоза под углом α, а верхняя плоскость щитка расположена ниже поверхности электрического контакта провода с полозом токоприемника. Щиток при ударе полоза токоприемника с провисшими ниже контактного провода болтовыми зажимами уходит вниз, глиссирует и из-за рикошета взаимодействующие тела не разрушаются.A pantograph runner with carbon, coal-copper inserts or metal-ceramic plates, fixed on the pantograph carriages, a shield made of shock-resistant material is rigidly fixed to the runner, the lower and upper planes of the shield are inclined to the axis of movement of the electric locomotive at an angle α, and the upper plane of the shield is located below the electrical contact surface wires with a pantograph runner. At the impact of the pantograph runner with bolt clamps sagging below the contact wire, the shield goes down, planes and because of the ricochet, the interacting bodies are not destroyed.

Description

Полоз токоприемника относится к токосъемным устройствам электровозов.The skid of the pantograph refers to the current collector devices of electric locomotives.

Известны токоприемники на электровозах переменного тока ТЛ-13У и постоянного тока ТЛ-13М, П-1, П-3, П-5 и др., у которых полозы с угольными, угольно-медными вставками или металлокерамическими пластинами, [1 с. 209]. Все вышеперечисленные материалы вставок имеют высокую электрическую проводимость, но и общий недостаток - малую ударопрочность, т.е. их допустимые механические напряжения в месте ударного контакта весьма малы, что приводит к разрушению при больших скоростях удара. Из-за ошибок рабочих-монтажников, наледи, ветровых, вибрационных и других динамических перегрузок соединительные и провододержащие зажимы иногда опускаются ниже провода, что приводит к ударам о них каркаса токоприемника. При этом разрушаются целые пролеты проводов контактной сети.Known current collectors on electric locomotives TL-13U and direct current TL-13M, P-1, P-3, P-5, etc., which have runners with coal, coal-copper inserts or sintered plates, [1 p. 209]. All of the above materials of inserts have high electrical conductivity, but also have a common drawback - low impact resistance, i.e. their permissible mechanical stresses at the point of impact contact are very small, which leads to destruction at high impact velocities. Due to errors of assembly workers, ice, wind, vibration and other dynamic overloads, the connecting and wire-containing clamps sometimes fall below the wire, which leads to the current collector frame hitting them. In this case, entire spans of the wires of the contact network are destroyed.

Известны конструкции подъемно-опускающих механизмов токоприемников ТЛ-14М, с каретками ДЖ-5, П-3 и 10РР, [1 с. 210-211]. Качественный токосъем обеспечивается демпфированием их рам и полозов кареток. Демпфирование рам осуществляют с помощью телескопических гидравлических демпферов, что уменьшает динамическую составляющую нажатия токоприемника на контактный провод, обеспечивая лучшее качество токосъема и меньшие скорости удара в вертикальном направлении. Однако при больших скоростях электровозов вертикальная гибкость и демпфирование рам и полозов кареток не спасают от разрушающих ударов соединительных и провододержащих зажимов, когда они в редких случаях опускаются ниже проводов.Known designs of lifting and lowering mechanisms of pantographs TL-14M, with carriages DZH-5, P-3 and 10RR, [1 p. 210-211]. High-quality current collection is ensured by damping their frames and carriage skids. The damping of the frames is carried out using telescopic hydraulic dampers, which reduces the dynamic component of pressing the pantograph on the contact wire, providing a better quality of current collection and lower impact velocities in the vertical direction. However, at high speeds of electric locomotives, the vertical flexibility and damping of the frames and runners of the carriages do not save the connecting and wire-containing clamps from destructive impacts, when in rare cases they fall below the wires.

Для устранения этого недостатка на полозе жестко закреплен щиток из ударопрочного материала, верхняя и нижняя плоскости щитка наклонены к оси движения электровоза под углом α, а верхняя плоскость щитка расположена ниже поверхности электрического контакта провода с полозом токоприемника.To eliminate this drawback, a shield made of shock-resistant material is rigidly fixed to the runner, the upper and lower planes of the shield are inclined to the axis of movement of the electric locomotive at an angle α, and the upper plane of the shield is located below the surface of the electrical contact of the wire with the current collector runner.

Предлагаемая конструкция показана на фиг. 1. и состоит из контактного провода - 1; полоза токоприемника - 2; щитка - 3. Щиток 3 жестко крепится к каркасу полоза 2 токоприемника с помощью болтов или заклепок. Щиток выполнен из ударопрочного материала: твердая закаленная инструментальная сталь, сталь Гатфельда, легкие титановые сплавы и т.п.материалы. Щиток 3 при ударе полоза 2 токоприемника с провисшими ниже контактного провода 1 болтовыми зажимами (на фигуре не показаны) уходит вниз, глиссирует и из-за рикошета взаимодействующие тела не разрушаются. Кроме этого, при ударе щитка скорость прямого центрального удара V₀ = V ⋅ sinα уменьшается в sin α раз, где V - скорость движения полоза токоприемника (скорость электровоза).The proposed design is shown in FIG. 1. and consists of a contact wire - 1; pantograph runner - 2; shield - 3. Shield 3 is rigidly attached to the frame of the runner 2 of the pantograph using bolts or rivets. The guard is made of impact-resistant material: hard hardened tool steel, Hatfeld steel, light titanium alloys and similar materials. The shield 3 upon impact of the runner 2 of the pantograph with the bolt clamps (not shown in the figure) sagging below the contact wire 1 goes down, glides and because of the ricochet the interacting bodies are not destroyed. In addition, upon impact of the flap, the speed of the direct central impact V ₀ = V ⋅ sinα decreases by a factor of sin α, where V is the speed of the current collector runner (the speed of the electric locomotive).

Щиток также увеличивает приведенный радиус

, где R_i - радиусы закругления в контактной зоне, что также уменьшает механические напряжения при ударе, [2 с. 162 формула (4.5)]. Наконец, материал щитка имеет допускаемые механические напряжения значительно большие, чем у полоза токоприемника.The shield also increases the reduced radius

, where R _i - radii of curvature in the contact zone, which also reduces mechanical stresses upon impact, [2 p. 162 formula (4.5)]. Finally, the material of the shield has permissible mechanical stresses that are significantly higher than that of the current collector rail.

Нижняя плоскость щитка необходима для уменьшения аэродинамической составляющей при больших скоростях движения электровоза. Без нижней плоскости щиток будет давить вниз всю систему от давления воздуха при движении электровоза.The lower plane of the flap is necessary to reduce the aerodynamic component at high speeds of the electric locomotive. Without a lower plane, the flap will press down the entire system from the air pressure when the electric locomotive moves.

ИсточникиSources of

1. Горошков Ю.И. Контактная сеть: учебник / Ю.И. Горошков, Н.А. Бондарев. - М.: Транспорт, 1990. - 399 с.1. Goroshkov Yu.I. Contact network: textbook / Yu.I. Goroshkov, N.A. Bondarev. - M .: Transport, 1990 .-- 399 p.

2. Стахановский Б.Н. Процессы удара: монография / Б.Н. Стахановский. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - 324 с.2. Stakhanovsky B.N. Impact processes: monograph / B.N. Stakhanovsky. - Omsk: Publishing house of OmSTU, 2010 .-- 324 p.

Claims

A pantograph runner with carbon, coal-copper inserts or metal-ceramic plates, fixed on the pantograph carriages, characterized in that a shield made of shock-resistant material is rigidly fixed to the runner, the lower and upper planes of the shield are inclined to the axis of movement of the electric locomotive at an angle α, and the upper plane of the shield is located below the surface of the electrical contact of the wire with the skid of the pantograph.