Результат интеллектуальной деятельности: КОМПЕНСАТОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Изобретение относится к области электрификации железных дорог, в частности к компенсаторам контактной сети, и может быть использовано для тех проводов компенсируемых контактных подвесок, которые анкеруются при помощи грузовых компенсаторов.

Известны компенсаторы контактной сети железной дороги (см., например, книгу А. С. Маркова "Контактные сети". - М.: Высшая школа, 1991 г., стр.82 или Каталог типовых узлов контактной сети. - М.: ТЭЛП, 1984 г., стр.104, 105), включающие блочно-полиспастную систему, соединенную с одной стороны с гирляндой грузов, с другой - с контактной сетью.

Недостатками известных компенсаторов является то, что при их работе грузовой трос, проходя через подвижный и неподвижный блоки, изгибается в разные стороны, что снижает срок его службы, а в случае обрыва компенсируемого провода (троса) грузы упадут вниз, вызывая значительные перемещения оставшейся части оборванного провода контактной подвески и перегрузку или обрыв оставшихся проводов.

Известен компенсатор контактной сети железной дороги, включающий блочно-полиспастную систему, соединенную с одной стороны с гирляндой грузов, с другой - с контактной сетью. Рама компенсатора шарнирно соединена с поворотной проушиной, взаимодействующей через ось с кронштейном, установленным на опоре (см., например, книгу И.А. Беляева "Устройства контактной сети на зарубежных дорогах. " - М.: Транспорт, 1991 г., стр. 119-120). Достоинством такого компенсатора является то, что при его работе грузовой трос, проходя через подвижный и неподвижный блоки изгибается в одну сторону, что повышает его срок службы по сравнению с описанным выше блочно-полиспастным компенсатором.

Недостатком известного компенсатора, как и описанного выше, является невозможность аварийного стопорения грузов при аварийном обрыве компенсируемого троса, что снижает надежность контактной сети в целом. Кроме того, в компенсированной контактной подвеске в случае обрыва одного из компенсируемых проводов возможен аварийный подъем грузов компенсатора уцелевшего провода. При обрыве одного из компенсируемых проводов в первоначальный момент оставшаяся часть оборванного провода перемещается в сторону средней анкеровки, увлекая за собой провода, связанные с ним посредством струн и поперечных соединителей. При этом под воздействием возросшей нагрузки грузы оставшегося компенсатора поднимаются вверх. Описанный процесс происходит в первоначальный момент до натяжения тросов средней анкеровки. За это время грузы компенсатора уцелевшего провода могут подняться на высоту 1,0-1,5 м. При низкой температуре, когда грузы компенсаторов находятся достаточно высоко, они могут упереться в металлоконструкции компенсатора, вызывая повреждение либо компенсатора, либо гирлянды грузов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является компенсатор контактной сети железной дороги, описанный в книге И.А. Беляева "Устройства контактной сети на зарубежных дорогах". - М.: Транспорт, 1991 г. , стр. 120-124 и включающий в себя поворотный кронштейн с основанием, жестко закрепленным на поворотном кронштейне, снабженным элементом зацепления, и шарнирно закрепленную на поворотном кронштейне навеску, состоящую из рамы и храпового колеса, выполненного в виде соединенных в единое целое барабанов разного диаметра, установленных на одной оси в раме. В условиях эксплуатации грузовой канат, связанный с грузами, огибает барабан большего диаметра, а натяжной канат, связанный с компенсируемым проводом, - барабаны меньшего диаметра. В случае аварийного обрыва компенсируемого провода рама компенсатора с установленным в ней храповым колесом под воздействием грузов повернется, и зубцы храпового колеса вступят во взаимодействие с элементом заепления основания, предотвращая дальнейшее падение грузов. Описанная конструкция компенсатора практически исключает перемещение оставшейся части провода и предохраняет подвеску от ударов при аварии.

Однако в компенсированной подвеске возможен аварийный подъем грузов компенсатора уцелевшего провода, что было описано выше, что снижает надежность контактной сети в целом.

Задачей изобретения является повышение надежности компенсируемой контактной подвески за счет создания компенсатора контактной сети железной дороги, обеспечивающего стопорение грузов при их аварийном падении при обрыве компенсируемого провода и аварийном подъеме в случае, когда компенсируемый провод уцелел, а другой компенсируемый провод - контактный провод или несущий трос - оборван на другом компенсаторе компенсируемой подвески.

Технический результат достигается за счет того, что в компенсаторе контактной сети железной дороги, включающем поворотный кронштейн с шарнирно закрепленной на нем навеской, состоящей из поворотной рамы и храпового колеса, выполненного в виде соединенных в единое целое барабанов разного диаметра, установленных на одной оси в поворотной раме, и жестко закрепленное на поворотном кронштейне основание, содержащее элемент зацепления, основание установлено в средней части поворотного кронштейна, а элемент зацепления содержит верхний и нижний элементы, которые установлены на противоположных концах основания и выполнены таким образом, что каждый из них является зеркальным отражением другого относительно средней линии основания, совпадающей со средней линией храпового колеса, при этом верхний элемент зацепления установлен с возможностью взаимодействия с храповым колесом при повороте рамы, вызванном поднятием грузов, а нижний элемент зацепления установлен с возможностью взаимодействия с храповым колесом при повороте рамы, вызванном падением грузов.

Оба элемента зацепления установлены на основании с возможностью перемещения в направлении к храповому колесу, что достигается, например, закреплением их с помощью болтовых соединений. Элементы зацепления могут быть выполнены в виде пластин и любой другой формы, необходимой для быстрого и надежного зацепления элемента с храповым колесом при аварийном опускании или подъеме грузов компенсатора. При выполнении элементов зацепления в виде пластин с прорезями и одновременно отверстий в основании - как глухих, так и сквозных, совпадающих с прорезями, крепежные элементы болтовых соединений размещены в указанных прорезях и отверстиях.

Основание закреплено на поворотном кронштейне сваркой или другим способом, обеспечивающим создание жесткого соединения. Возможно выполнение поворотного кронштейна сложной формы с выступом, например методом литья, который служит основанием.

Сущность изобретения состоит в том, что заявляемый компенсатор обеспечивает стопорение грузов при любом их аварийном движении с помощью стопора, содержащего два элемента зацепления, один из которых взаимодействует с храповым колесом при падении грузов, а другой - при их подъеме. В этом состоит принципиальное отличие нового решения от известного, направленного на предотвращение падения грузов. Установка основания в средней части поворотного кронштейна позволяет использовать стопор для точной установки храпового колеса, обеспечивая номинальное его положение, что в обычных условиях достичь трудно.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид компенсатора компенсированной подвески в рабочем состоянии, на фиг.2 - вид А упора.

Наиболее предпочтительный вариант компенсатора контактной сети железной дороги согласно изобретению включает поворотный кронштейн 1, взаимодействующий с кронштейном 2 для крепления компенсатора на опоре. На кронштейне 1 жестко закреплено основание 3 с элементами зацепления 4 и 5. На кронштейне 1 шарнирно закреплена навеска, включающая поворотную раму 6 с поперечиной 7 и храповое колесо 8, выполненное в виде соединенных в единое целое барабанов разного диаметра, установленных на одной оси в раме 6. Натяжной канат 9, связанный с компенсируемым проводом, огибает барабаны меньшего диаметра, а грузовой канат 10, связанный с грузами, огибает барабан большего диаметра. Оба элемента зацепления выполнены в виде пластин и закреплены на основаниях с помощью болтовых соединений 11, размещенных в прорезях 12 и отверстиях 13.

Пластины 4 и 5 предварительно устанавливают в положение, которое обеспечивает в случае аварии их зацепление с храповым колесом 8. Положение каждой пластины регулируется ее перемещением по основанию 3 с изменением положения прорезей 12 относительно отверстий 13 и зависит от условий эксплуатации, времени года и др. существенных условий, которые определены в ходе экспериментальной отработки решения.

Работа компенсатора осуществляется следующим образом. При соединении грузового каната 10 с гирляндой грузов усилие от его натяжения передается через храповое колесо 8 на натяжной канат 9, соединенный с компенсируемым проводом. Натяжение натяжного каната 9, а следовательно, и компенсируемого провода, определяется весом грузов и соотношением диаметров малого и большого барабанов. В процессе эксплуатации контактной сети вследствие изменения температуры компенсируемого провода изменяется его длина, грузы перемещаются вверх или вниз, обеспечивая при этом постоянное натяжение натяжного каната 9 и компенсируемого провода.

Неточная установка храпового колеса исключает его работу из-за зацепления с элементом 4 или 5 и может быть откорректирована с использованием в качестве индикатора стопора, содержащего основание 3 и элементы зацепления 4 и 5.

В случае аварийного разрушения компенсируемого провода рама 6 навески компенсатора разрушенного провода под действием веса грузов повернется вниз (по часовой стрелке) вокруг оси шарнирного соединения с поворотным кронштейном 1, ось храпового колеса 8 опустится и его зубья войдут во взаимодействие с нижним элементом зацепления 5. В том случае, когда компенсатор связан с неповрежденным тросом (или контактным проводом) контактной сети последний при обрыве провода на другом компенсаторе переместится к средней анкеровке, поднимая грузы своего компенсатора. При этом рама навески компенсатора неповрежденного троса (контактного провода) повернется вверх (против часовой стрелки) вокруг оси шарнирного соединения с поворотным кронштейном 1, ось храпового колеса 8 сместится вверх и его зубья войдут во взаимодействие с верхним элементом зацепления 4.

Эффективное стопорение грузов в указанных аварийных ситуациях предотвращает дополнительные поломки элементов конструкции контактной сети и сокращает время ремонта.

Данное изобретение может быть использовано для компенсированной анкеровки контактной подвески и направлено на повышение надежности контактной сети за счет уменьшения вредных последствий, вызванных разрушением компенсируемого провода.