Результат интеллектуальной деятельности: КОНТАКТНАЯ ВСТАВКА

Изобретение относится к области электротехники, в частности к изделиям для скользящего контактного съема в виде вставок для железнодорожного и городского транспорта.

Известна вставка токоприемника транспортного средства, выполненная в виде основания с контактной поверхностью из композиционного материала, содержащего графит, железный порошок и кокс (патент РФ № 2510339, кл. B60L 5/08, от 25.10.2012 г.).

Недостатком данного технического решения является низкая износостойкость и прочностные свойства вставки токоприемника.

Известно техническое решение, в котором контактная вставка выполнена из материала, содержащего графит, коксовый остаток и пиролитический углерод, что позволяет повысить износостойкость при одновременном упрощения технологии ее изготовления (патент РФ № 2150444, кл.С04В 35/52, от 10.06.2000 г.).

Недостатком данной контактной вставки по данному техническому решению является относительно низкий ресурс эксплуатации вставки.

Известна контактная вставка для токоприемника, выполненная в виде металлической пластины с рабочей частью в виде желоба, соответствующего форме контактного провода с раструбами на торцах (патент РФ № 2259929, 28.10.2003 г.).

Недостатком данной вставки является относительно низкий ресурс эксплуатации вставки, обусловленный недостаточной износостойкостью, прочностными антифрикционными свойствами вставки.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является контактная вставка, выполненная в виде корпуса с желобом, соответствующим форме контактного провода и вкладышами (патент РФ № 2095258, кл. B60L 5/08, от 10.11.1997 г.).

Вставка выполнена из порошкового материала, вкладыши изготовлены из смеси порошков твердых смазок графита и твердых включений стекла, а в качестве связующего использован твердый углеводород.

Недостатком данной вставки является относительно низкие антифрикционные и прочностные свойства используемых материалов, а быстрое изнашивание графитовой поверхности вставки снижает ресурс ее эксплуатации.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении прочностных и антифрикционных свойств контактной вставки и повышении эффективности работы в условиях низких температур.

Поставленная задача решается за счет того, что в контактной вставке, содержащей корпус с желобом для контактного провода, соответствующим форме контактного провода, и вкладыши, вкладыши выполнены в виде пластинок из частично стабилизированного диоксида циркония, расположенных вдоль рабочей поверхности корпуса, на расстоянии друг от друга, обеспечивающим исключение разрушения от нагрузки, создаваемой силами трения между вкладышем и контактным проводом, при этом толщина пластинки и ее длина находятся в соотношении 1:10.

На фиг. 1 представлен вид спереди контактной вставки.

На фиг. 2 представлен вид сверху контактной вставки.

Контактная вставка содержит корпус 1 с вкладышами 2. В корпусе выполнен желоб 3. Поперечное сечение желоба соответствует поперечному сечению контактного провода 4. Вкладыши выполнены в виде пластинок, расположенных вдоль рабочей поверхности корпуса вставки, и выполнены из частично стабилизированного диоксида циркония, при этом толщина пластинки и ее длина находятся в соотношении 1:10 и расположены вдоль рабочей поверхности корпуса, на расстоянии друг от друга, обеспечивающем исключение разрушения от нагрузки, создаваемой силами трения между вкладышем и контактным проводом.

Использование частично стабилизированного диоксида циркония позволяет значительно повысить ресурс (долговечность) пары трения с более высоким уровнем триботехнических и прочностных свойств. Указанное выше соотношение толщины и длины пластинок обеспечивает надежность работы токосъемников за счет возможности создания усилия прижатия вставки, уменьшающего износ вставки. При большей величине этого соотношения напряжение от изгиба вкладыша достигает предельного значения, что приводит к разрушению вставки.

Расположение вкладышей на рабочей поверхности вставки осуществляется на расстоянии, обеспечивающем снижение разрушения от нагрузки, создаваемой силами трения между вкладышем и контактным проводом. Количественное значение этого расстояния определяется конструктивными особенностями элементов токосъема железнодорожного и городского транспорта.

Эффективность предложенной конструкции с использованием частично стабилизированного диоксида циркония в условиях обледенения провода заключается в сохранении работоспособности токосъема за счет того, что твердость вкладыша намного больше твердости льда. Это позволяет соскребать ледяную корку.