RU38690U1

RU38690U1 - PANTOGRAPHIC ACCESSORIES

Info

Publication number: RU38690U1
Application number: RU2004108399/22U
Authority: RU
Inventors: К.К. Ким; В.А. Смирнов
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2004-07-10

Abstract

Полезная модель относится к устройствам электроснабжения железнодорожного транспорта в частности к конструкциям узла скользящего токосъема электрического подвижного состава (ЭПС). Задача полезной модели - увеличение надежности пантографного токоприемника. Технический результат достигается тем, что пантографный токоприемник, содержащий несколько полозов с токосъемными контактными вставками, расположенными на рамах, соединенных подвижными рычагами с шарнирами, которые стянуты пружинами и основание, которое установлено на изоляторах, расположенных на плите, жестко закрепленной на вращающейся круглой пяте поворотного устройства, соединенного с блоком питания и установленного на крыше электровоза, на боковой поверхности плиты жестко закреплена радиальная штанга, а на крыше электровоза установлены замки для фиксации штанги, снабжен пирометром, жестко закрепленным на раме, тепловизором, установленным на плите, и инвертором, причем выход пирометра соединен с входом тепловизора, выход которого соединен с входом управления инвертора, другой вход инвертора соединен с блоком питания, а выход инвертора соединен с входом поворотного устройства.The utility model relates to devices for power supply of railway transport, in particular, to the designs of a unit for sliding current collection of electric rolling stock (EPS). The objective of the utility model is to increase the reliability of the pantograph current collector. The technical result is achieved by the fact that the pantograph current collector containing several runners with current collecting contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges that are pulled together by springs and a base that is mounted on insulators located on a plate rigidly mounted on a rotating round heel of the rotary device connected to the power supply and installed on the roof of the electric locomotive, a radial rod is rigidly fixed on the side surface of the plate, and on the roof of the electric locomotive locks for fixing the rod are fitted, equipped with a pyrometer fixed to the frame, a thermal imager mounted on the stove, and an inverter, the pyrometer output being connected to the thermal imager input, the output of which is connected to the inverter control input, the other inverter input is connected to the power supply, and the inverter output connected to the input of the rotary device.

Description

Полезная модель относится к устройствам электроснабжения железнодорожного транспорта в частности к конструкциям узла скользящего токосъема электрического подвижного состава (ЭПС).The utility model relates to devices for power supply of railway transport, in particular, to the designs of a unit for sliding current collection of electric rolling stock (EPS).

Известен пантографный токоприемник [Энциклопедия: Железнодорожный транспорт. М.: Научное изд-во «БРЭ», 1994, с.442-443]. Это устройство имеет подвижные рамы, соединенные с помощью рычагов с неподвижным основанием, которое с помощью изоляторов жестко закреплено на площадке крыши электровоза. Рычаги на своих концах имеют шарниры и стягиваются пружинами. На верхней раме установлены один или два полоза, снабженные угольными контактными вставками, которые скользят по контактному проводу. При использовании данного токоприемника для тяжело груженных составов, где пусковые токи могут достигать величин ~600 А и более, наблюдается интенсивный нагрев контактного провода, а в некоторых случаях его «пережог». Сказанное обуславливает недостаточно высокую надежность работы этого устройства, что составляет его основной недостаток.Known pantographic current collector [Encyclopedia: Railway transport. M .: Scientific Publishing House "BDT", 1994, S. 422-443]. This device has movable frames connected by means of levers with a fixed base, which is rigidly fixed to the electric locomotive roof area using insulators. The levers at their ends have hinges and are pulled together by springs. One or two runners are installed on the upper frame, equipped with carbon contact inserts that slide along the contact wire. When using this current collector for heavily loaded compositions, where inrush currents can reach values of ~ 600 A or more, intense heating of the contact wire is observed, and in some cases it is “burned out”. The foregoing leads to insufficiently high reliability of this device, which is its main drawback.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является пантографный токоприемник [RU, патент №2204493, В 60 L 5/24, 5/26, 2001], выбранный в качестве прототипа.The closest in technical essence to the claimed utility model is a pantograph current collector [RU, patent No. 2204493, 60 L 5/24, 5/26, 2001], selected as a prototype.

Пантографный токоприемник содержит несколько полозов с токо-съемными контактными вставками, расположенными на рамах, соединенных подвижными рычагами с шарнирами, которые стянуты пружинами и основание, которое установлено на изоляторах, расположенных на плите. Плита жестко закреплена на вращающейся круглой пяте поворотного устройства, которое установлено на крыше электровоза, на боковой поверхности плиты жестко закреплена радиальная штанга, а на The pantograph current collector contains several runners with current-removable contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges that are pulled together by springs and a base that is mounted on insulators located on the plate. The plate is rigidly fixed to the rotating round heel of the rotary device, which is installed on the roof of the electric locomotive, a radial rod is rigidly fixed to the side surface of the plate, and on

крыше электровоза установлены замки для фиксации штанги. Основным недостатком прототипа является недостаточная надежность. Поворот пантографного токоприемника осуществляется независимо от скорости движения электровоза, а, следовательно, от величины тока, протекающего через токоприемник. Поворот пантографного токоприемника в прототипе осуществляется по наперед заданному закону. Поэтому в случае буксования электровоза поворот пантографного токоприемника может быть завершен (площадь контакта станет минимальной), а величина тока через токоприемник будет оставаться значительной, что приведет собой к пережогу провода. Отмеченный факт определяет невысокую надежность работы пантографного токоприемника.on the roof of the electric locomotive there are locks for fixing the rod. The main disadvantage of the prototype is the lack of reliability. The rotation of the pantograph current collector is carried out regardless of the speed of the electric locomotive, and, consequently, on the magnitude of the current flowing through the current collector. The rotation of the pantographic current collector in the prototype is carried out in accordance with a predetermined law. Therefore, in the case of slipping an electric locomotive, the rotation of the pantograph current collector can be completed (the contact area will become minimal), and the current through the current collector will remain significant, which will lead to burnout of the wire. The noted fact determines the low reliability of the pantograph current collector.

Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности пантографного токоприемника.The objective of this utility model is to increase the reliability of the pantograph current collector.

Технический результат достигается тем, что пантографный токоприемник, содержащий несколько полозов с токосъемными контактными вставками, расположенными на рамах, соединенных подвижными рычагами с шарнирами, которые стянуты пружинами и основание, которое установлено на изоляторах, расположенных на плите, жестко закрепленной на вращающейся круглой пяте поворотного устройства, соединенного с блоком питания и установленного на крыше электровоза, на боковой поверхности плиты жестко закреплена радиальная штанга, а на крыше электровоза установлены замки для фиксации штанги, снабжен пирометром, жестко закрепленным на раме, тепловизором, установленным на плите, и инвертором, причем выход пирометра соединен с входом тепловизора, выход которого соединен с входом управления инвертора, другой вход инвертора соединен с блоком питания, а выход инвертора соединен с входом поворотного устройства.The technical result is achieved by the fact that the pantograph current collector containing several runners with current collecting contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges that are pulled together by springs and a base that is mounted on insulators located on a plate rigidly mounted on a rotating round heel of the rotary device connected to the power supply and installed on the roof of the electric locomotive, a radial rod is rigidly fixed on the side surface of the plate, and on the roof of the electric locomotive locks for fixing the rod are fitted, equipped with a pyrometer fixed to the frame, a thermal imager mounted on the stove, and an inverter, the pyrometer output being connected to the thermal imager input, the output of which is connected to the inverter control input, the other inverter input is connected to the power supply, and the inverter output connected to the input of the rotary device.

Предложенное устройство поясняется чертежами, изображенными на фиг.1. и фиг.2. На (фиг.1.) показан общий вид пантографного The proposed device is illustrated by the drawings depicted in figure 1. and figure 2. On (Fig. 1.) shows a General view of the pantographic

токоприемника; на (фиг.2.) вращение плиты. Контактные вставки 1 закреплены в полозах (на фиг. не показаны), которые установлены на рамах 2. Рамы 2 соединены с помощью шарниров 3 с рычагами 4, которые стягиваются пружинами 5. Рычаги 4 нижними шарнирами 3 прикреплены к основанию 6, которое опирается на изоляторы 7, жестко закрепленные на плите 8. Плита 8 с помощью болтовых соединений закреплена на пяте 9 поворотного устройства 10 (например, электродвигатель или пневматическое устройство). Поворотное устройство 10, например тороидальный двигатель (П.Андре, Ж-М.Кофман, Ф.Лот, Ж-П.Тайар. Конструирование роботов М.: МИР, 1986. - с.90), устанавливается на крыше 11 электровоза и соединяется с блоком питания 15, который состоит из инвертора 16, представляющего собой двухуровневый автономный инвертор напряжения (Никитин В.М. Управление значением выходного напряжения трехфазного инвертора. // Электротехника. 1996. №4. С.34-40.) и аккумуляторной батареи 17. В свою очередь инвертор 16 через тепловизор 18 (С.А.Спектор. Электрические измерения физических величин. Л.: Энергоатомиздат, 1987. - с.281) соединен с пирометром 19 (С.А. Спектор. Электрические измерения физических величин. Л.: Энергоатомиздат, 1987. - с.275). На боковой поверхности плиты 8 жестко установлена (приварена) радиальная штанга 12. Поворот плиты 8 и штанги 12 ограничивается замками 13 и 14 (фиг.2), жестко закрепленными на крыше 11 (фиг.1). На (фиг.2) показан вид сверху на плиту 8 (плита для упрощения чертежа показана в виде окружности). Штанга 12 защелкнута в замке 13. Данное положение соответствует движению состава с эксплуатационной скоростью. Замок 14 служит для фиксации штанги 12 при трогании состава.current collector; on (figure 2.) rotation of the plate. Contact inserts 1 are fixed in runners (not shown in Fig.), Which are mounted on frames 2. Frames 2 are connected by hinges 3 to levers 4, which are pulled together by springs 5. Levers 4 are attached by lower hinges 3 to the base 6, which is supported by insulators 7, rigidly mounted on the plate 8. The plate 8 is bolted to the heel 9 of the rotary device 10 (for example, an electric motor or a pneumatic device). A rotary device 10, for example a toroidal engine (P.Andre, Zh-M.Koffman, F. Lot, Zh-P.Tayar. Designing robots M .: MIR, MIR, 1986. - p.90), is installed on the roof 11 of an electric locomotive and connected with a power supply 15, which consists of an inverter 16, which is a two-level autonomous voltage inverter (Nikitin V.M. Control of the value of the output voltage of a three-phase inverter. // Electrical Engineering. 1996. No. 4. P.34-40.) and battery 17 . In turn, the inverter 16 through the thermal imager 18 (S.A.Spektor. Electrical measurements of physical Leningrad: Energoatomizdat, 1987. - p. 281) is connected to a pyrometer 19 (S. A. Spector. Electrical measurements of physical quantities. L.: Energoatomizdat, 1987. - p. 275). A radial rod 12 is rigidly mounted (welded) on the side surface of the plate 8. The rotation of the plate 8 and the rod 12 is limited by locks 13 and 14 (FIG. 2), rigidly fixed to the roof 11 (FIG. 1). Figure (2) shows a top view of the plate 8 (the plate for simplification of the drawing is shown in the form of a circle). The rod 12 is latched in the lock 13. This position corresponds to the movement of the composition with operational speed. The lock 14 serves to fix the rod 12 when starting the composition.

Работа пантографного токоприемника происходит следующим образом. При движении состава с эксплуатационной скоростью пята 9 (фиг.1) поворотного устройства 10 и плита 8 находятся в положении, когда The operation of the pantograph current collector is as follows. When the composition moves with the operating speed of the heel 9 (Fig. 1) of the rotary device 10 and the plate 8 are in the position when

штанга 12 защелкнута в замке 13, данный случай показан на фиг.2. Пружины 5 (фиг.1) стягивают рычаги 4, последние поворачиваются в шарнирах 3, поднимают рамы 2 и контактные вставки 1 прижимаются к контактному проводу (не показан). При этом контактная вставка 1 расположена под углом, равным 90°, к осевой линии контактного провода. В начале трогания электровоза, когда пусковой ток велик, плита 8 (фиг.1) с помощью поворотного устройства 10 повернута в такое положение, когда штанга 12 защелкнута в другом замке 14 (фиг.2). При этом контактная вставка 1 расположена под углом, не равным 90°, по отношению к оси контактного провода. В результате этого площадь контакта увеличена по сравнению со случаем движения состава с эксплуатационной скоростью.the rod 12 is latched in the lock 13, this case is shown in figure 2. The springs 5 (Fig. 1) tighten the levers 4, the latter rotate in hinges 3, raise the frames 2 and the contact inserts 1 are pressed to the contact wire (not shown). In this case, the contact insert 1 is located at an angle equal to 90 ° to the center line of the contact wire. At the beginning of the starting of the electric locomotive, when the starting current is large, the plate 8 (Fig. 1) with the help of the rotary device 10 is turned in such a position that the rod 12 is latched in another lock 14 (Fig. 2). In this case, the contact insert 1 is located at an angle not equal to 90 ° with respect to the axis of the contact wire. As a result of this, the contact area is increased in comparison with the case of movement of the composition with operational speed.

С увеличением скорости электровоза величину силы тяги, а следовательно, величину тока через токоприемник необходимо уменьшать. Это уменьшение тока зависит от угла поворота токоприемника. Если токоприемник поворачивается (угол поворота становится меньше 90°), величина тока и его плотность в месте контакта контактного провода и вставки уменьшаются, при этом необходимо, чтобы плотность тока в месте контакта не превышала допустимую величину, которая определяется допустимой температурой нагрева контактного провода. Температура места контакта измеряется с помощью пирометра и телевизора и величина выходного сигнала, идущего на инвертор, зависит от этой температуры. Инвертор в свою очередь регулирует величину напряжения, питающего тороидальный двигатель. Таким образом угол поворота пяты (а, следовательно, и площадь контакта) зависит от степени нагрева места контакта.With an increase in the speed of the electric locomotive, the magnitude of the traction force, and therefore, the magnitude of the current through the current collector, must be reduced. This decrease in current depends on the angle of rotation of the current collector. If the current collector rotates (the rotation angle becomes less than 90 °), the current value and its density at the contact point of the contact wire and the insert are reduced, it is necessary that the current density at the contact point does not exceed the allowable value, which is determined by the permissible temperature of the contact wire. The temperature of the contact point is measured using a pyrometer and a TV and the magnitude of the output signal going to the inverter depends on this temperature. The inverter, in turn, regulates the voltage supplying the toroidal motor. Thus, the angle of rotation of the heel (and, consequently, the contact area) depends on the degree of heating of the contact point.

Возможность регулирования площади контакта при трогании и движении состава в зависимости от величины температуры нагрева The ability to control the contact area when starting and moving the composition, depending on the value of the heating temperature

места контакта данного пантографного токоприемника, что приводит к увеличению надежности его работы.the contact point of this pantograph current collector, which leads to an increase in the reliability of its operation.

Claims

A pantograph current collector containing several runners with current-collecting contact inserts located on frames connected by movable levers with hinges that are pulled together by springs, and a base that is mounted on insulators located on a plate rigidly mounted on a rotating round heel of a rotary device connected to the power supply and mounted on the roof of the electric locomotive, a radial rod is rigidly fixed on the side surface of the plate, and locks for fixing the rod are installed on the roof of the electric locomotive, excellent which is equipped with a pyrometer rigidly mounted on the frame, a thermal imager mounted on the stove, and an inverter, the output of the pyrometer being connected to the input of the thermal imager, the output of which is connected to the control input of the inverter, the other input of the inverter is connected to the power supply, and the output of the inverter is connected with the input of the rotary device.