Результат интеллектуальной деятельности: ТОКООТВОДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО РЕЛЬСОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств с электротягой, а именно к токосъемным устройствам рельсового скоростного подвижного состава.

Известно токоотводящее устройство (заявка ФРГ 2450016, МКИ В 61 F 15/281), в котором на независимой опоре установлен вращающийся контактный диск, укрепленный на соответствующей буксе. Между диском и осью вставлен механический пружинный элемент, причем он представляет собой листовую пружину с отогнутыми назад концами в радиальном направлении.

Недостаток данного устройства состоит в том, что он не обеспечивает надежную работу токоотводящего устройства при использовании листовых пружин, имеющих низкую долговечность из-за протекающего также по ним тягового тока, нагревающего листовые пружины и снижающего их механические характеристики. Это устройство может быть использовано для колесных пар, имеющих подвижность только в осевом направлении, и непригодно для колесных пар со сферическими буксовыми подшипниками, в которых ось колесной пары поворачивается на определенный угол.

Известно токоотводящее устройство ("Railway Technology International" 1991, р. 67-69), предназначенное для пропуска тока минуя подшипники, содержащее контактный диск с лабиринтными уплотнениями, закрепленный на торце оси колесной пары, и кольцевую площадку с щеткодержателями и щетками, расположенными перпендикулярно оси колесной пары и находящимися в контакте с диском. Щетки соединены между собой и корпусом буксы гибкими проводниками.

Это устройство имеет недостатки.

При использовании подобных устройств на тележках рельсового транспортного средства, имеющего колесные пары со сферическими буксовыми подшипниками, в которых ось колесной пары имеет угловые колебания по отношению к оси буксы, надежный контакт жестко зафиксированных и имеющих одну степень свободы щеток с вращающейся с угловыми колебаниями осью колесной пары, не обеспечивается в виду отсутствия постоянной площади контактирования. Это приводит к снижению общей площади контакта щеток с контактным диском и снижению надежности токосъема.

Для устранения этих недостатков необходимо применение щеток и контактного диска, изготовленных по специальным технологиям.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении надежности работы токоотводящего устройства и упрощении изготовления контактирующих элементов.

Указанный технический результат достигается тем, что в токоотводящем устройстве рельсового подвижного состава, содержащем контактный диск, плоскость контакта которого перпендикулярна оси вращения колесной пары, закрепленный на торце оси, и кольцевую площадку с щеткодержателями и щетками с нажимными устройствами, установленными перпендикулярно к плоскости контакта диска и соединенными гибкими проводниками параллельно между собой и корпусом буксы, кольцевая площадка опирается на вал с подшипниками, закрепленный в контактном диске вдоль оси вращения, при этом кольцевая площадка удерживается от вращения относительно корпуса буксы ограничителем, установленным в корпусе барабана и совершающим перемещения в прорези кольцевой площадки.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения от указанного выше токоотводящего устройства рельсового подвижного состава является то, что кольцевая площадка опирается на вал с подшипниками, закрепленный в контактном диске вдоль оси вращения, при этом кольцевая площадка удерживается от вращения относительно корпуса буксы ограничителем, установленным в корпусе барабана и совершающим перемещения в прорези кольцевой площади.

На чертеже представлена конструкция токоотводящего устройства.

Токоотводящее устройство состоит из контактного диска 1, наружный диаметр которого является элементом лабиринтного уплотнения, закрепленного на торце оси 2 колесной пары болтами 3, установленного в контактном диске 1 вала 4, зафиксированного гайкой 5. Вал установлен на двух подшипниках 6 и 7.

На вал опирается кольцевая площадка 8 с щеткодержателями 9 и установленными в щеткодержателях угольно-металлическими щетками 10, электрически соединенными между собой и корпусом буксы 11 гибкими проводниками 12.

Токосъемную кольцевую площадку 8 удерживает от вращения ограничитель 13, установленный в барабане 14. Ограничитель 13 совершает перемещения в прорези 15 кольцевой площадки 8. Токоотводящее устройство закрыто крышкой 16. На корпусе 11 установлена клеммная коробка 17 для подвода заземляющего кабеля.

Токоотводящее устройство работает следующим образом. Обратный электрический ток поступает на корпус буксы 11, далее через гибкие многожильные проводники 12 на угольно-металлические щетки 10, установленные в кольцевой площадке и взаимодействующие с контактным диском 1, далее на ось 2 колесной пары и оттуда на колесо.

Постоянная площадь контактирования контактного диска 1 и щеток 10 обеспечивается за счет совместного перемещения контактирующей пары, состоящей из контактного диска 1 и вала 4 с подшипниками и щеткодержателями 9 с щетками 10, относительно корпуса буксы 11. Установленный в корпусе устройства ограничитель 13 удерживает от проворота токосъемную кольцевую площадку 8.

Установка токосъемной кольцевой площадки 8 с щеткодержателями 9 и щетками 10 соосно контактному диску 1 на двух подшипниках позволяет обеспечить непрерывное контактирование с сохранением постоянной площади контактирования и исключить угловые перемещения контактного диска 1, установленного на торце оси 2 колесной пары относительно щеток 10, и повысить надежность работы токосъемного устройства. Угловые перемещения торца оси 2 колесной пары относительно буксы происходят между прорезью 15 в токосъемной кольцевой площадке 8 и ограничителем 13, удерживающим от вращения кольцевую площадку.

Угловые перемещения кольцевой площадки и установленных на ней щеток относительно корпуса буксы компенсируются гибкими многожильными проводниками щеток.

Использование работающих на сжатие пружин между контактными элементами: щетками и контактным диском позволяет при износе щеток и диска обеспечивать постоянное нажатие щеток и исключить вероятность потери контакта диска и щеток.

Таким образом, равномерный и, следовательно, меньший износ токосъемных элементов ведет к увеличению срока службы токоотводящего буксового устройства, а также за счет снижения случаев отказов токоотводящего буксового устройства и связанных с этим задержек поездов на линии к повышению надежности работы электрооборудования.