RU2194630C2

RU2194630C2 - Asymmetrical current collection for electric rolling stock

Info

Publication number: RU2194630C2
Application number: RU2000124981/28A
Authority: RU
Inventors: А.И. Чернов; С.В. Шерстков
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2002-12-20

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: proposed asymmetrical current collector for electric rolling stock consists of base, pneumatic drive engaging with articulated carrying lever and upper frame on which carriages with pans are mounted, frame being coupled by hinge guide with base, and also carriage synchronization tie-rods and emergency lowering devices. Emergency lowering device has rod movable in axial direction with three radial grooves, and ball engaging with shutoff valve in pneumatic drive main line through transfer unit. The latter is made in form of double-arm lever, one arm of which interacts with ball and other arm, with shutoff valve mounted on carrying lever before hinge joint. Width of middle groove on rod exceeds diameter of ball. EFFECT: simplified design, improved reliability in emergency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к асимметричным токоприемникам электрического подвижного состава. The invention relates to transport equipment, namely to asymmetric current collectors of electric rolling stock.

Известен асимметричный токоприемник, состоящий из основания, пневмопривода, взаимодействующего с шарнирно сочлененными несущим рычагом и верхней рамой, снабженной каретками, полозом и шарнирным поводком, второй конец которого сочленен с основанием, тяги синхронизации каретки и устройства аварийного опускания. Устройство аварийного опускания размещено на оси сочленения верхней рамы и несущего рычага и выполнено в виде поворотной втулки, фиксируемой шариком. Втулка несет шарнирную синхротягу каретки, а шарик запирает канал сообщения пневмопривода с атмосферой (а.с. ЧССР 249849, МКИ B 60 L 5/00). Known asymmetric current collector, consisting of a base, a pneumatic actuator interacting with an articulated bearing arm and an upper frame equipped with carriages, a runner and an articulated leash, the second end of which is articulated with the base, synchronization traction carriage and emergency lowering device. The emergency lowering device is placed on the axis of articulation of the upper frame and the supporting arm and is made in the form of a rotary sleeve fixed by a ball. The sleeve carries a hinged synchronization rod of the carriage, and the ball locks the channel of communication of the pneumatic actuator with the atmosphere (AS Czechoslovakia 249849, MKI B 60 L 5/00).

Недостатком этого токоприемника является то, что устройство аварийного опускания размещено на оси сочленения несущего рычага и верхней рамы и его узел фиксации должен быть рассчитан на полную рабочую нагрузку токоприемника, поэтому стабильность уставок и долговечность работы при таких больших исполнительных усилиях не может быть обеспечена. The disadvantage of this current collector is that the emergency lowering device is located on the joint axis of the bearing arm and the upper frame and its fixing unit must be designed for the full working load of the current collector, so the stability of the settings and the durability of the work with such high actuating forces cannot be ensured.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является асимметричный токоприемник, состоящий из основания, пневмопривода, взаимодействующего с шарнирно сочлененными несущим рычагом и верхней рамой, снабженной каретками, полозами и шарнирным поводком, второй конец которого сочленен с основанием, тяги синхронизации кареток и устройства аварийного опускания, имеющего подвижный в осевом направлении шток с тремя радиальными канавками и шарик, через передаточный узел в виде дополнительного пневмопривода взаимодействующий размещенным на тяге синхронизации запорным клапаном в пневмомагистрали привода токоприемника (заявка 96112842/28 (019086), МКИ 6 B 60 L 5/28, опубл. в БИ 28 за 1998 г., стр.56). The closest in technical essence to the claimed solution is an asymmetric current collector, consisting of a base, a pneumatic actuator interacting with an articulated bearing arm and an upper frame equipped with carriages, runners and an articulated leash, the second end of which is articulated with a base, carriage synchronization rods and emergency lowering devices having an axially movable rod with three radial grooves and a ball interacting through the transmission unit in the form of an additional pneumatic drive th synchronization rod placed on shut-off valve in the actuator pnevmomagistrali susceptor (application 96112842/28 (019086), MKI 6 B 60 L 5/28, publ. in 1998 for a BI 28, at 56).

Основным недостатком этого токоприемника является то, что запорный клапан магистрали пневмопривода размещен на штоке тяги синхронизации и подвод сжатого воздуха к нему от пневмопривода токоприемника необходимо осуществлять через подвижный шарнирный узел, обеспечивая герметичность с помощью резиновых колец или манжет, что сложно и ненадежно, т.к. требует постоянной смазки узла и контроля его герметичности. The main disadvantage of this current collector is that the shutoff valve of the pneumatic drive line is located on the synchronization rod and the compressed air must be supplied to it from the pneumatic drive of the current collector through a movable hinge unit, ensuring tightness with rubber rings or cuffs, which is difficult and unreliable, because . requires constant lubrication of the unit and control of its tightness.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы механизма в аварийной ситуации. The objective of the present invention is to simplify the design and increase the reliability of the mechanism in an emergency.

Указанная задача решается тем, что в известном токоприемнике, состоящем из основания, пневмопривода, взаимодействующего с шарнирно сочлененными несущим рычагом и верхней рамой, с размещенными на ней каретками с полозами и связанными шарнирным поводком с основанием, тяги синхронизации и устройства аварийного опускания, имеющего подвижный в осевом направлении шток с тремя радиальными канавками и шарик, взаимодействующий с задорным клапаном в магистрали пневмопривода через передаточный узел, передаточный узел выполнен в виде двуплечего рычага взаимодействующего с одним плечом с шариком, а другим - с запорным клапаном, размещенным на несущем рычаге перед шарниром, а ширина средней канавки штока выполнена большей диаметра шарика. This problem is solved by the fact that in the known current collector, consisting of a base, a pneumatic actuator interacting with an articulated bearing arm and an upper frame, with carriages placed on it with runners and connected by a hinged lead with a base, a synchronization rod and an emergency lowering device having a movable axial direction, a rod with three radial grooves and a ball interacting with a check valve in the pneumatic drive line through the transmission unit, the transmission unit is made in the form of two shoulders a lever interacting with one shoulder with a ball and the other with a shut-off valve located on the support lever in front of the hinge, and the width of the middle groove of the rod is made larger than the diameter of the ball.

Положительный эффект состоит в том, что применение двуплечего рычага позволило разместить запорный клапан механизма аварийного опускания на трубе несущего рычага и не выводить сжатый воздух за пределы подвижного соединения - через шарнирный узел между несущим рычагом и тягой синхронизации. В силу этого исключена необходимость обеспечивать герметичность подвижного шарнирного узла. Кроме этого, выбор на подвижном штоке ширины средней канавки больше, чем диаметр шарика, позволил на определенной длине осевого хода штока шарику не взаимодействовать со штоком. Это позволило фиксирующему узлу механизма вступать в работу только при аварийной ситуации, когда завал каретки вправо или влево будет значительно больше штатного. В штатных же режимах завала, который соответствует уклону контактного провода при провисании между опорами, шарик механизма не взаимодействует со штоком. The positive effect is that the use of a two-shouldered lever made it possible to place the shut-off valve of the emergency lowering mechanism on the pipe of the bearing lever and did not remove the compressed air outside the movable joint through the hinge assembly between the bearing lever and the synchronization rod. Due to this, the need to ensure the tightness of the movable hinge assembly is eliminated. In addition, the choice on the movable stem of the width of the middle groove greater than the diameter of the ball allowed the ball to not interact with the rod at a certain length of the axial stroke of the rod. This allowed the locking unit of the mechanism to come into operation only in an emergency when the blockage of the carriage to the right or left will be much larger than the regular one. In standard modes of blockage, which corresponds to the slope of the contact wire when sagging between the supports, the ball of the mechanism does not interact with the rod.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема прилагаемого асимметричного токоприемника;
на фиг.2 - устройство аварийного опускания;
на фиг.3 - положение узлов и деталей токоприемника при аварийном завале каретки.In FIG. 1 shows a kinematic diagram of the attached asymmetric current collector;
figure 2 - emergency lowering device;
figure 3 - the position of the nodes and parts of the current collector during emergency blockage of the carriage.

На основании 1 установлен пневмопривод 2, который через шарнир взаимодействует с несущим рычагом. Он имеет два плеча: короткое, сочлененное с пневмоприводом 4, и длинное, выполненное в виде трубы. На длинном плече шарнирно закреплена верхняя рама 4. Поводок 5 шарнирно сочленен с основанием 1 и верхней рамой 4. Две каретки 6 установлены на свободном конце верхней рамы 4. На них размещены тяга синхронизации 7 и полоза 8, имеющие ряд накладок 9. Полозы 8 сочленены шарнирно с вертикально подвижными подрессоренными штоками 10 кареток с помощью валиков 11. Устройство аварийного опускания 12 установлено на оси 13, закрепленной неподвижно на длинном плече несущего рычага 3 у верхнего конца его трубы 14. Шарнирный подшипник ID, размещенный на оси 13, исключает затирания при перекосах продольной оси тяги синхронизации между шарнирами при подъеме и опускании токоприемника. Устройство аварийного спускания состоит также из корпуса 16, штока 17, соосного с тягой синхронизации 7 и имеющего три радиальных канавки - среднюю "а" и две боковых "б" и "в", при этом у боковых глубина меньше, чем у средней. По центру средней канавки размещен шарик 18 так, что допускает некоторое осевое перемещение вправо и влево штока 17 без взаимодействия с шариком 18, т.к. ширина этой канавки выполнена больше диаметра шарика. В корпусе 16 на оси 19 размещен двуплечий рычаг 20, взаимодействующий одним своим плечом с шариком 18, а другим - с запорным клапаном 21. Клапан 21 поджат пружиной 22 к седлу 23, размещенному на оси 13 несущего рычага 3. Центральный канал оси 13 сообщен с атмосферой. Труба 14 несущего рычага 3 сообщена с пневмоприводом 2. On the basis of 1 installed pneumatic actuator 2, which through a hinge interacts with a bearing arm. It has two shoulders: short, articulated with pneumatic actuator 4, and long, made in the form of a pipe. The upper frame 4 is pivotally mounted on the long shoulder. The leash 5 is articulated with the base 1 and the upper frame 4. Two carriages 6 are mounted on the free end of the upper frame 4. They have a synchronization rod 7 and a runner 8 having a number of plates 9. Runners 8 are articulated articulated with vertically movable sprung rods 10 of the carriages by means of rollers 11. The emergency lowering device 12 is mounted on an axis 13 fixed motionless on the long arm of the support arm 3 at the upper end of its pipe 14. The articulated ID bearing located on the axis 13 excludes AET mashing with the longitudinal traction axis distortions synchronization between the hinges when lifting and lowering the susceptor. The emergency descent device also consists of a housing 16, a rod 17, coaxial with the synchronization rod 7 and having three radial grooves - the middle "a" and two side "b" and "c", while the side depth is less than the average. A ball 18 is placed in the center of the middle groove so that it allows some axial movement to the right and left of the rod 17 without interacting with the ball 18, because the width of this groove is made larger than the diameter of the ball. A two-arm lever 20 is placed in the housing 16 on the axis 19, interacting with one of its shoulders with the ball 18, and the other with the shutoff valve 21. The valve 21 is spring-loaded 22 to the seat 23 located on the axis 13 of the support arm 3. The central channel of the axis 13 is in communication with the atmosphere. The pipe 14 of the support arm 3 is in communication with the pneumatic actuator 2.

Работает токоприемник следующим образом. The current collector operates as follows.

При заполнении привода 2 сжатым воздухом его усилие с помощью несущего рычага 3 и поводка 5 обеспечивает подъем верхней рамы 4 и поджатие полозов 8 к контактному приводу за счет просадки на подрессоренных штоках 10 кареток 6. При выпуске сжатого воздуха из привода под действием усилия массы подвижных узлов токоприемник спускается. Внутренний объем трубы 14 несущего рычага, сообщенный с пневмоприводом 2, используется для снижения относительной степени сжатия сжатого воздуха в пневмоприводе при быстром изменении высоты полоза для стабилизации контактного нажатия. When the drive 2 is filled with compressed air, its force with the help of the support arm 3 and the leash 5 provides the lifting of the upper frame 4 and the pressing of the runners 8 to the contact drive due to the drawdown on the sprung rods 10 of the carriages 6. When the compressed air is released from the drive under the action of the mass of moving parts the current collector goes down. The internal volume of the support arm pipe 14, in communication with the pneumatic actuator 2, is used to reduce the relative compression ratio of the compressed air in the pneumatic actuator while rapidly changing the height of the runner to stabilize contact pressing.

Наличие определенного осевого хода штока I7 без взаимодействия средней канавки "а" с шариком 18 позволяет кареткам 6, заваливаясь вправо или влево на рабочий угол поворота, следить за меняющейся высотой контактного провода между опорами или при следовании под мостом или в тоннеле, т.е. механизм аварийного опускания при этом не подключен в работу. Зацеп или удар полоза за аварийно выступающие элементы подвески контактного провода вызовет значительное превышение допустимого угла поворота каретки от горизонтали (см. фиг. 3). При этом шарик 18, взаимодействуя с профилем штока 17, сместится относительно осевого направления штока и зафиксируется в нижней "в" или верхней "б" канавке штока - в зависимости от направления движения и удара. Воздействуя на двуплечий рычаг 20, шарик 13, преодолевая усилие пружины 22, откроет клапан 21, сообщая через внутреннюю полость трубы 14 пневмопривод 2 с атмосферой. Усилив фиксации каретки 6 от воздействия пружины 21 выбрано выше возможного усилия пневмопривода, приходящегося на полоз 8. Это приведет к устойчивому удержанию клапана 21 в открытом состоянии даже при повторном подходе полоза 8 к контактному проводу. Поскольку пневмопривод будет сообщен с атмосферой, токоприемник опустится. После устранения причин аварии механизм аварийного опускания необходимо восстановить в исходное положение. The presence of a certain axial stroke of the I7 rod without the middle groove “a” interacting with the ball 18 allows the carriages 6, falling to the right or left at the working angle of rotation, to monitor the changing height of the contact wire between the supports or when following under the bridge or in the tunnel, i.e. the emergency lowering mechanism is not connected to work. The hook or impact of the runner for emergencyly protruding suspension elements of the contact wire will cause a significant excess of the permissible angle of rotation of the carriage from the horizontal (see Fig. 3). In this case, the ball 18, interacting with the profile of the rod 17, will shift relative to the axial direction of the rod and will be fixed in the lower "in" or upper "b" groove of the rod - depending on the direction of movement and impact. Acting on the two-arm lever 20, the ball 13, overcoming the force of the spring 22, opens the valve 21, communicating through the internal cavity of the pipe 14 the pneumatic actuator 2 with the atmosphere. Strengthening the fixation of the carriage 6 from the action of the spring 21 is selected above the possible force of the pneumatic actuator attributable to the runner 8. This will lead to a stable retention of the valve 21 in the open state even when the runner 8 approaches the contact wire again. Since the pneumatic drive will communicate with the atmosphere, the current collector will lower. After eliminating the causes of the accident, the emergency lowering mechanism must be restored to its original position.

Claims

An asymmetric current collector for electric rolling stock, consisting of a base, a pneumatic actuator interacting with an articulated bearing arm and an upper frame on which carriages with runners are placed, the upper frame being connected by a hinged lead to the base, synchronization traction of the carriages and emergency lowering device having a movable axial direction, a rod with three radial grooves and a ball interacting with a shut-off valve in the pneumatic drive line through a transmission unit, characterized in that then the transmission unit is made in the form of a two-shouldered lever interacting with one shoulder with the ball and the other with a shut-off valve located on the support lever in front of the hinge, and the width of the middle rod groove is made larger than the diameter of the ball.