RU212297U1

RU212297U1 - Electric rolling stock pantograph carriage

Info

Publication number: RU212297U1
Application number: RU2022114479U
Authority: RU
Inventors: Олег Алексеевич Сидоров; Михаил Сергеевич Михайлов
Filing date: 2022-05-27
Publication date: 2022-07-14

Abstract

Полезная модель относится к транспортной технике, а именно к токоприемникам электроподвижного состава. 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. 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.

The utility model relates to transport equipment, namely to current collectors of electric rolling stock. The purpose of the utility model is to expand the functionality of the known pantograph carriage of the electric rolling stock. This goal is achieved by the fact that the known carriage of the current collector of the electric rolling stock, containing current-collecting elements mounted on the holder, which is pivotally connected by means of rods to the base fixed on the frame of the current collector, while a cylindrical wire spring operating in compression is installed between the holder and the base, is supplemented by a flexible pneumatic element installed inside said spring, sealed so that in the presence of air pressure in the specified pneumatic element, its flexible shell is pressed against the inner surfaces of the coils of the spring, located in the interturn space and covering a part of the circumference of the cross section of the spring wire, while the specified pneumatic element is configured to connection of its cavity with the pneumatic line through the air pressure regulator. The use of the proposed carriage of the electric rolling stock pantograph will expand its functionality by providing damping of carriage oscillations and regulating its rigidity depending on changes in static pressure and the type of contact elements used by installing a sealed flexible pneumatic element inside the spring.

Description

Полезная модель относится к транспортной технике, а именно к токоприемникам электроподвижного состава.The utility model relates to transport equipment, namely to current collectors of electric rolling stock.

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).Closest to the claimed one is the carriage of the current collector of the electric rolling stock, containing current-collecting elements mounted on the holder, which is pivotally connected by means of rods to the base fixed on the frame of the current collector, while between the holder and the base there is a cylindrical wire spring operating in compression (US Pat. No. 1136976 for the invention, IPC B60L 5/08. Carriage of the current collector of electric rolling stock / Belyaev I.A., Tyurnin P.G., - No. 3547835 / 24-11; Declared 02.04.1983; Published 01.30.1985. Bull. No. 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.The disadvantages of the known carriage of the current collector of the electric rolling stock include the absence of elements for damping the vibrations of the holder relative to the base, which leads to a high probability of occurrence of resonant phenomena when the natural frequency of the holder coincides with the frequency of the disturbing vibrations from the side of the contact suspension or from the side of the pantograph frame. This phenomenon can be accompanied by a sharp increase in the amplitude of the holder's oscillations and, accordingly, separation of the contact elements from the contact wire, which will inevitably lead to the occurrence of electric arc processes and intense wear of the current-collecting elements. The range of speeds of movement of modern pantographs is quite large, therefore, the probability of occurrence of these resonant phenomena is very high.

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.In addition, the known carriage of the pantograph of the electric rolling stock does not provide the possibility of changing the rigidity of the elastic element of the carriage, which must be done when moving at high speeds and when using devices for regulating the static pressure of the pantograph by changing the air pressure in the pneumatic drive of the moving frame system. In addition, the impossibility of adjusting and adjusting the rigidity of the carriage does not allow for the selection of the necessary parameters when installing contact elements with different current-collecting inserts with different masses. All this leads to an increase in the spread of contact pressure when moving at high speeds and in the event of resonance phenomena.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей известной каретки токоприемника электроподвижного состава.The purpose of the utility model is to expand the functionality of the known pantograph carriage of the electric rolling stock.

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.This goal is achieved by the fact that the known carriage of the current collector of the electric rolling stock, containing current-collecting elements mounted on the holder, which is pivotally connected by means of rods to the base fixed on the frame of the current collector, while a cylindrical wire spring operating in compression is installed between the holder and the base, is supplemented by a flexible pneumatic element installed inside the specified spring, sealed so that in the presence of air pressure in the specified pneumatic element, its flexible shell is pressed against the inner surfaces of the coils of the spring, located in the inter-turn space and covering part of the circumference of the cross-section of the spring wire, while the specified pneumatic element is made with the possibility of connection its cavity with the pneumatic line through the air pressure regulator.

На фиг. представлена схема предлагаемой каретки токоприемника электроподвижного состава.In FIG. a diagram of the proposed carriage of the current collector of the electric rolling stock is presented.

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.The carriage of the current collector of the electric rolling stock contains current-collecting elements 1 mounted on the holder 2, which is pivotally connected by means of rods 3 to the base 4, fixed on the frame of the current collector 5, while between the holder and the base there is a cylindrical wire spring 6, working in compression, inside the specified spring a sealed flexible pneumatic element 7 is installed so that in the presence of air pressure in it, its flexible shell 8 is pressed against the inner surfaces of the coils of the spring 6, located in the interturn space and covering part of the circumference of the cross-section of the wire of the spring 6, while the specified pneumatic element 7 is made with the possibility of connection its cavity with the pneumatic line through the air pressure regulator 9.

Гибкая оболочка 8 пневмоэлемента 7 может быть выполнена из резинового термо- и морозостойкого материала, обеспечивающего надежную работу пневмоэлемента 7 в широком диапазоне температур.The flexible shell 8 of the pneumatic element 7 can be made of rubber heat- and frost-resistant material, which ensures reliable operation of the pneumatic element 7 in a wide temperature range.

Предлагаемая каретка токоприемника электроподвижного состава работает следующим образом.The proposed carriage pantograph electric rolling stock operates as follows.

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.When air is supplied to the pneumatic element 7, the flexible sheath 8 expands and is pressed against the inner surfaces of the coils of the spring 6, being located in the space between the coils and covering part of the circle of the cross-section of the wire of the spring 6. In the flexible shell 8, which is under air pressure, forces arise that act on the coils of the spring 6 and the interturn distances that increase it. This increases the force acting on the holder 2. All this leads to an increase in the rigidity of the carriage. The air pressure inside the pneumatic element 7 is changed using the pressure regulator 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.The damping qualities of the pneumatic element 7 of the carriage are realized due to the presence of dry friction between the layers of the flexible shell 8 of the pneumatic element 7, which reduces the amplitude of oscillations during resonant phenomena.

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.When lifting the current collector, starting from the moment of contact of the contact elements 1 with the contact wire, the spring 6 and the pneumatic element 7 are compressed under the action of a force equal to the static pressing of the current collector. This leads to the rotation of the rods 3 around the holder 2 and movement relative to the base 4, fixed on the frame of the current collector 5. As a result, the holder 2, together with the current collecting elements 1, moves relative to the base 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.The use of the proposed carriage of the electric rolling stock pantograph will expand its functionality by providing damping of carriage oscillations and regulating its rigidity depending on changes in static pressure and the type of contact elements used by installing a sealed flexible pneumatic element inside the spring.

Claims

The carriage of the current collector of the electric rolling stock, containing the current-collecting elements mounted on the holder, which is pivotally connected by means of rods to the base fixed on the frame of the current collector, while between the holder and the base there is a cylindrical wire spring operating in compression, characterized in that inside the said spring there is sealed flexible pneumatic element so that in the presence of air pressure in it, its flexible shell is pressed against the inner surfaces of the coils of the spring, located in the interturn space and covering part of the circumference of the cross-section of the spring wire, while the specified pneumatic element is configured to connect its cavity with the pneumatic line through the regulator air pressure.