RU2783654C1

RU2783654C1 - Vehicle current collection device

Info

Publication number: RU2783654C1
Application number: RU2022110157A
Authority: RU
Inventors: Олег Алексеевич Сидоров; Михаил Сергеевич Михайлов; Виктор Михайлович Филиппов; Глеб Романович Ермачков
Filing date: 2022-04-13
Publication date: 2022-11-15

Abstract

FIELD: vehicle current collection devices.

SUBSTANCE: invention relates to a vehicle current collection device. The current collection device contains current collectors spaced along the length of the vehicle. The current collectors are equipped with contact pressure control units. Contact pressure control blocks are interconnected by means of time delay elements. The power circuit of each pantograph is equipped with a contactor. The control circuit of the contactor is connected to the driver's console. The contactor of the first pantograph in the direction of travel of the vehicle is normally open. The first pantograph is equipped with a contact wire lubrication unit with an electrically conductive lubricant with a supply regulator. The input of the feed regulator is connected to the output of the vehicle speed sensor. The first pantograph is equipped with sensors for contact pressure and friction force between its skid and contact wire. The outputs of the contact pressure and friction force sensors are connected to the input of the unit for measuring the coefficient of sliding friction, between the skid and the contact wire. The output of the unit for measuring the coefficient of sliding friction is connected to the input of the regulator for the supply of an electrically conductive lubricant.

EFFECT: increase in the quality of current collection is achieved.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к токосъемным устройствам и может быть использовано в системах токосъема скоростного электроподвижного состава.The invention relates to current collection devices and can be used in current collection systems of high-speed electric rolling stock.

Наиболее близким к заявленному является устройство токосъема транспортного средства, содержащее разнесенные по длине транспортного средства токоприемники, которые снабжены блоками регулирования контактного нажатия, связанными между собой посредством элементов задержки по времени, соединенными с датчиком скорости движения транспортного средства, а силовая электрическая цепь каждого токоприемника снабжена контактором, цепь управления которого связана с пультом машиниста, и контактор первого по ходу движения транспортного средства токоприемника выполнен нормально разомкнутым, при этом упомянутый токоприемник оснащен блоком смазки контактного провода электропроводящим смазочным веществом с регулятором подачи, вход которого соединен с выходом датчика скорости движения транспортного средства (Пат. №2748044 на изобретение, МПК B60L 5/28. Устройство токосъема транспортного средства / Сидоров О.А., Филиппов В.М., Чертков И.Е., Смердин А.Н., Михайлов М.С. (РФ). - №2020124856, Заявл. 17.07.2020, Опубл. 19.05.2021, Бюл. №14).Closest to the claimed is a vehicle current collection device containing current collectors spaced along the length of the vehicle, which are equipped with contact pressure control units interconnected by means of time delay elements connected to a vehicle speed sensor, and the power electrical circuit of each current collector is equipped with a contactor , the control circuit of which is connected to the driver’s console, and the contactor of the first pantograph in the direction of travel of the vehicle is normally open, while the mentioned pantograph is equipped with a contact wire lubrication unit with an electrically conductive lubricant with a supply regulator, the input of which is connected to the output of the vehicle speed sensor (Pat No. 2748044 for the invention, IPC B60L 5/28 Vehicle current collection device / Sidorov O.A., Filippov V.M., Chertkov I.E., Smerdin A.N., Mikhailov M.S. (RF). - No. 2020124856, Application 07/17/2020, Published 05/19/2021, Bull. No. 14).

Недостатком известного устройства токосъема транспортного средства является то, что подача электропроводящего смазывающего вещества зависит только от скорости движения транспортного средства. Однако необходимость подачи может возникать и при низких скоростях движения. Например, при повышенном или неравномерном износе контактного провода или полоза, повороте поверхности трения контактного провода при его угловом смещении вокруг продольной оси, при котором взаимодействие может происходить по незаполированной поверхности провода или по его острым граням. В случае появления на проводе или полозе изморози, пыли и других частиц также возникает необходимость снижения переходного сопротивления в контакте для исключения дугообразования и повышенного износа провода и токосъемных элементов токоприемника. Таким образом, необходимость подачи смазывающего вещества обуславливается не только скоростью движения, но и коэффициентом силы трения скольжения в зоне контакта.A disadvantage of the known vehicle current collection device is that the supply of the electrically conductive lubricant depends only on the speed of the vehicle. However, the need to feed can also occur at low travel speeds. For example, with increased or uneven wear of the contact wire or skid, rotation of the friction surface of the contact wire with its angular displacement around the longitudinal axis, in which interaction can occur along the unpolished surface of the wire or along its sharp edges. If frost, dust and other particles appear on the wire or skid, it also becomes necessary to reduce the contact resistance in the contact to prevent arcing and increased wear of the wire and current collector elements of the current collector. Thus, the need to supply a lubricant is determined not only by the speed of movement, but also by the coefficient of the sliding friction force in the contact zone.

Предлагаемое устройство лишено рассмотренных выше недостатков.The proposed device is devoid of the disadvantages discussed above.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности токосъема в широком диапазоне скоростей движения подвижного состава.The aim of the invention is to improve the reliability of current collection in a wide range of rolling stock speeds.

Указанная цель достигается за счет того, что в известном устройстве токосъема транспортного средства, содержащем разнесенные по длине транспортного средства токоприемники, которые снабжены блоками регулирования контактного нажатия, связанными между собой посредством элементов задержки по времени, соединенными с датчиком скорости движения транспортного средства, а силовая электрическая цепь каждого токоприемника снабжена контактором, цепь управления которого связана с пультом машиниста, и контактор первого по ходу движения транспортного средства токоприемника выполнен нормально разомкнутым, при этом упомянутый токоприемник оснащен блоком смазки контактного провода электропроводящим смазочным веществом с регулятором подачи, вход которого соединен с выходом датчика скорости движения транспортного средства, первый по ходу движения токоприемник снабжен датчиками контактного нажатия и силы трения между его полозом и контактным проводом, выходы которых соединены со входом блока измерения коэффициента трения скольжения между полозом и контактным проводом, при этом выход указанного блока связан со входом регулятора подачи электропроводящего смазочного вещества.This goal is achieved due to the fact that in the known vehicle current collection device, containing current collectors spaced along the length of the vehicle, which are equipped with contact pressure control units interconnected by means of time delay elements connected to the vehicle speed sensor, and the power electric the circuit of each pantograph is equipped with a contactor, the control circuit of which is connected to the driver's console, and the contactor of the first pantograph in the direction of travel of the vehicle is normally open, while the mentioned pantograph is equipped with a contact wire lubrication unit with an electrically conductive lubricant with a supply regulator, the input of which is connected to the output of the speed sensor movement of the vehicle, the first pantograph in the direction of travel is equipped with sensors for contact pressure and friction force between its skid and the contact wire, the outputs of which are connected to the input of the unit for measuring the coefficient sliding friction factor between the skid and the contact wire, while the output of the specified block is connected to the input of the regulator for the supply of an electrically conductive lubricant.

На чертеже изображено предлагаемое устройство токосъема транспортного средства.The drawing shows the proposed current collection device of the vehicle.

Устройство токосъема транспортного средства, содержит разнесенные по длине транспортного средства 1 токоприемники 2, которые снабжены блоками регулирования контактного нажатия 3, связанными между собой посредством элементов задержки по времени 4, соединенными с датчиком скорости движения 5 транспортного средства 1, а силовая электрическая цепь каждого токоприемника 2 снабжена контактором 6, цепь управления которого связана с пультом машиниста 7, и контактор 6 первого по ходу движения транспортного средства 1 токоприемника 2 выполнен нормально разомкнутым, при этом первый по ходу движения транспортного средства токоприемник 2 оснащен блоком смазки 8 контактного провода электропроводящим смазочным веществом с регулятором подачи 9, вход которого соединен с выходом датчика скорости движения 5 транспортного средства 1, а также датчиками контактного нажатия 10 и силы трения 11 между его полозом и контактным проводом, выходы которых соединены со входом блока измерения коэффициента трения скольжения 12 между полозом и контактным проводом, при этом выход указанного блока связан с входом регулятора подачи 9 электропроводящего смазочного вещества.The vehicle current collection device comprises current collectors 2 spaced along the length of the vehicle 1, which are equipped with contact pressure control units 3 interconnected by means of time delay elements 4, connected to the speed sensor 5 of the vehicle 1, and the power electrical circuit of each current collector 2 equipped with a contactor 6, the control circuit of which is connected to the driver's console 7, and the contactor 6 of the first in the direction of the vehicle 1 current collector 2 is made normally open, while the first in the direction of the vehicle current collector 2 is equipped with a lubrication unit 8 of the contact wire with an electrically conductive lubricant with a regulator feed 9, the input of which is connected to the output of the speed sensor 5 of the vehicle 1, as well as the contact pressure sensors 10 and the friction force 11 between its skid and the contact wire, the outputs of which are connected to the input of the unit for measuring the coefficient of friction chip 12 between the skid and the contact wire, while the output of the specified block is connected to the input of the supply regulator 9 of the electrically conductive lubricant.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При движении транспортного средства 1 и поднятых токоприемниках машинист со своего пульта 7 с помощью контактора 6 устанавливает режим, при котором передний по ходу движения токоприемник 2 отключен от силовой электрической цепи. Таким образом, под нагрузкой работают все токоприемники, кроме первого, обеспечивая подачу электрической энергии от токоприемников 2, разнесенных по длине транспортного средства 1, к электрическим тяговым двигателям. Первый по ходу движения транспортного средства 1 токоприемник 2 в данном случае выполняет функции датчика нажатия или высотного положения полоза для остальных токоприемников.When the vehicle 1 is moving and the pantographs are raised, the driver from his console 7 using the contactor 6 sets the mode in which the pantograph 2, which is front in the direction of travel, is disconnected from the power circuit. Thus, all pantographs work under load, except for the first one, providing the supply of electrical energy from pantographs 2, spaced along the length of the vehicle 1, to electric traction motors. The first pantograph 2 in the direction of travel of the vehicle 1 in this case performs the functions of a pressure sensor or the altitude position of the skid for the rest of the pantographs.

При изменении высотного положения полоза первого по ходу движения транспортного средства 1 токоприемника 2 за счет блока регулирования контактного нажатия 3 происходит изменение положения полозов следующих за ним токоприемников. Элементы задержки по времени 4, которые связаны с датчиком скорости движения 5 транспортного средства 1, обеспечивают задержку срабатывания блоков регулирования контактного нажатия 3 второго и последующих токоприемников 2. Задержка по времени меняет свое значение в зависимости от скорости движения транспортного средства 1 в рассматриваемый момент времени, обеспечивая срабатывание блока регулирования контактного нажатия 3 второго токоприемника 2 непосредственно перед участком, на котором сработал первый по ходу движения транспортного средства 1 токоприемник 2. При равных расстояниях между соседними токоприемниками элементы задержки по времени 4 могут быть настроены одинаково.When changing the altitude position of the skid of the first pantograph 1 in the direction of travel of the vehicle 2 due to the control unit of the contact pressure 3, the position of the skids of the pantographs following it changes. The time delay elements 4, which are connected to the speed sensor 5 of the vehicle 1, provide a delay in the operation of the contact pressure control units 3 of the second and subsequent pantographs 2. The time delay changes its value depending on the speed of the vehicle 1 at the considered moment of time, ensuring actuation of the contact pressure control unit 3 of the second pantograph 2 immediately before the section on which the first pantograph 2 in the direction of travel of the vehicle 1 was triggered. If the distances between adjacent pantographs are equal, the time delay elements 4 can be configured in the same way.

В случаях, когда воздействия блоков регулирования контактного нажатия 3 токоприемников 2 недостаточно для обеспечения качественного токосъема, датчик скорости движения 5 и блок измерения коэффициента трения скольжения 12, получающий информацию от датчиков контактного нажатия 10 и силы трения 11 между его полозом и контактным проводом, транспортного средства 1 посылают сигнал на вход регулятора подачи 9 электропроводящего смазочного вещества (например, жидкой графитовой смазки), который регулирует подачу смазывающего вещества от блока смазки контактного провода 8 в зону контакта и тем самым обеспечивает более устойчивый скользящий контакт. Интенсивность подачи токопроводящего смазочного вещества для смазки контактных проводов увеличивается в зависимости от скорости движения транспортного средства 1 и коэффициента трения скольжения в зоне контакта.In cases where the impact of the contact pressure control units 3 of the pantographs 2 is not enough to ensure high-quality current collection, the motion speed sensor 5 and the unit for measuring the sliding friction coefficient 12, which receive information from the contact pressure sensors 10 and the friction force 11 between its skid and the contact wire, of the vehicle 1, a signal is sent to the input of the supply regulator 9 of an electrically conductive lubricant (for example, liquid graphite lubricant), which regulates the supply of lubricant from the lubrication unit of the contact wire 8 to the contact zone and thereby provides a more stable sliding contact. The intensity of the supply of conductive lubricant for lubricating the contact wires increases depending on the speed of the vehicle 1 and the coefficient of sliding friction in the contact zone.

Подача смазывающего вещества повышает качество токосъема в случае появления на проводе или полозе изморози, пыли и других частиц и в случаях ухудшения процесса контактирования при перекосах провода, неравномерном износе контактных элементов токоприемника и других случаях, при которых коэффициент трения скольжения в контакте повышается с одновременным ухудшением качества токосъема.The supply of a lubricant improves the quality of the current collection in the event of frost, dust and other particles appearing on the wire or skid and in cases where the contact process deteriorates due to wire distortions, uneven wear of the contact elements of the current collector and other cases in which the coefficient of sliding friction in the contact increases with a simultaneous deterioration in quality current collection.

Использование предлагаемого устройства токосъема транспортного средства позволит повысить качество токосъема в широком диапазоне скоростей движения подвижного состава, за счет использования блока измерения коэффициента силы трения скольжения, получающим информацию от датчиков нажатия и силы трения.The use of the proposed vehicle current collection device will improve the quality of the current collection in a wide range of rolling stock speeds, through the use of a unit for measuring the sliding friction force coefficient, which receives information from pressure and friction force sensors.

Claims

Vehicle current collection device, comprising current collectors spaced along the length of the vehicle, which are equipped with contact pressure control units interconnected by means of time delay elements, connected to a vehicle speed sensor, and the power electrical circuit of each current collector is equipped with a contactor, the control circuit of which is connected with the driver's console, and the contactor of the first current collector in the direction of the vehicle is normally open, while the mentioned current collector is equipped with a contact wire lubrication unit with an electrically conductive lubricant with a supply regulator, the input of which is connected to the output of the vehicle speed sensor, characterized in that the first in the course of movement, the pantograph is equipped with sensors for contact pressure and friction force between its skid and the contact wire, the outputs of which are connected to the input of the unit for measuring the coefficient of sliding friction between the floor oz and a contact wire, while the output of the specified block is connected to the input of the regulator for the supply of electrically conductive lubricant.