скользящий зажим воздушной стрелки

Формула изобретения

1. Скользящий зажим воздушной стрелки, содержащий две встречно установленные и скрепленные болтовым соединением плашки с плоскими поверхностями и с криволинейными желобами, на свободных концах которых выполнены зубья, а также элемент крепления подвеса и регулировки расстояния между плашками, причем желоб каждой плашки выполнен расширяющимся от среднего участка к краям плашки, средний участок желоба выполнен в виде сегмента криволинейной поверхности, ось которой параллельна плоской поверхности плашки, а расширяющиеся участки - в виде сегментов криволинейных поверхностей, несоосных с осью среднего участка, при этом элемент крепления подвеса и регулировки выполнен в виде планки с отверстиями под болтовое соединение и под подвес, зажатой с одной стороны между плоскими поверхностями плашек.

2. Зажим по п.1, отличающийся тем, что средний участок желоба каждой плашки выполнен в виде сегмента поверхности цилиндра, ось которого параллельна плоской поверхности плашки, а расширяющиеся участки - в виде сегментов поверхностей цилиндров, несоосных с осью среднего участка, при этом зубья каждой плашки выполнены в виде двух пересекающихся плоскостей, одна из которых сопряжена с поверхностью желоба.

3. Зажим по п.2, отличающийся тем, что расширяющиеся участки направлены под углом 10±2° к оси среднего участка, а зубья каждой плашки выполнены в виде двух плоскостей, пересекающихся под углом 85°.

4. Зажим по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что болтовое соединение выполнено с двумя параллельными болтами, а отверстие под подвес планки расположено симметрично относительно отверстий под болты, а каждая плашка выполнены с выемкой, расположенной симметрично относительно отверстий под болты.

5. Зажим по п.4, отличающийся тем, что одно из отверстий под болты каждой плашки выполнено с резьбой.

6. Зажим по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что средний участок желоба выполнен с длиной, составляющей 0,1-0,15 длины желоба.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электрифицированного транспорта, в частности к оборудованию электрических тяговых сетей, и предназначено для организации пресечения контактных проводов над стрелочными переводами.

При разветвлении путей электрифицированных железных дорог на стрелочных переводах пересекаются и контактные подвески, с которых токоприемником (пантографом) снимается электроэнергия. Пересечение контактных проводов осуществляется путем наложения одного провода на другой, при этом в точке наложения должна быть обеспечена связь пересекающихся проводов, чтобы подъем одного провода был невозможен без подъема второго. Без такой связи токоприемник, двигаясь по верхнему контактному проводу, при подходе к пересечению отжал бы его, а нижний, оставшись на прежней высоте, мог бы оказаться под полозом токоприемника, что привело бы к его излому и повреждению контактной подвески. В существующих конструкциях воздушных стрелок контакт между контактным проводом и пантографом при его встрече с пересекающимися контактными проводами нарушается тем больше, чем больше вертикальное расстояние между ними в точке встречи.

Известен скользящий зажим для подвешивания одного провода, содержащий две встречно установленные и скрепленные болтовым соединением плашки с плоскими поверхностями и с криволинейными желобами, на свободных концах которых выполнены зубья, а также элемент крепления подвеса и регулировки расстояния между плашками. (1).

Недостатком данного зажима является ограниченность функциональных возможностей - невозможность организации с его помощью пресечения контактных проводов над стрелочными переводами, так как он не обеспечивает размещения и фиксации в вертикальном положении второго провода под углом к проводу, зажатому зубьями.

Известны скользящие зажимы воздушной стрелки различного исполнения, в каждом из которых для ограничения вертикального расхождения контактных проводов в точке их пересечения на нижнем из них устанавливается протяженный ограничитель вертикального перемещения верхнего контактного провода в виде трубки (накладки). Установка производится с помощью нескольких крепежных деталей. При изменении температуры окружающей среды (в диапазоне до ±50°С) длины пересекающихся проводов неизбежно изменяются на разную величину (т.к. не может быть абсолютно одинаковых по всем характеристикам проводов). В результате точка пересечения контактных проводов при температурном изменении их длины перемещается (скользит), но должна оставаться в зоне ограниченной накладки. Из-за этого узел крепления накладки на нижнем контактном проводе имеет сложную конструкцию, ее длина зависит от многих факторов, а место установки и необходимую длину анкерных участков в каждой воздушной стрелке необходимо определять индивидуально. Ошибка в выборе длины ограничительной накладки и места ее установки приводит к перекосу подвеса и/или поломке токоприемника. (2, 3, 4).

Таким образом, недостатками известных технических решений являются сложность (многоэлементность) и низкая надежность конструкции, особенно при высоких скоростях (более 160 км/ч), а также значительная сосредоточенная масса, сложность определения места установки, ограниченность расстояния от воздушной стрелки до места анкеровки и, как следствие ограничение длины анкерного участка, нарастающего с уменьшением угла пересечения контактных проводов, недостаточная надежность обеспечения самоустановки устройства в месте пересечения проводов без перекоса подвеса, узость функциональных возможностей, не обеспечивающих сопряжения анкерных участков любой длины.

Технической задачей изобретения является создание эффективного скользящего зажима воздушной стрелки для подвижного в продольном и ограниченного в вертикальном направлениях соединения пересекающихся под углом контактных проводов над стрелочным переводом и расширение арсенала зажимов воздушной стрелки, в том числе для стрелочных переводов с маркой крестовины 1/22 (соотношение длины анкерного участка и расстояния между проводами).

Технический результат, обеспечивающий решение задачи, состоит в упрощении конструкции и повышении надежности за счет исключения ограничительной накладки, упрощении монтажных работ за счет исключения операции определения места установки устройства благодаря обеспечению надежной самоустановки зажима в месте пересечения без перекоса подвеса, расширении функциональных возможностей для сопряжения анкерных участков любой длины, уменьшении габаритов и массы.

Сущность изобретения состоит в том, что скользящий зажим воздушной стрелки содержит две встречно установленные и скрепленные болтовым соединением плашки с плоскими поверхностями и с криволинейными желобами, на свободных концах которых выполнены зубья, а также элемент крепления подвеса и регулировки расстояния между плашками, причем желоб каждой плашки выполнен расширяющимся от среднего участка к краям плашки, средний участок желоба выполнен в виде сегмента криволинейной поверхности, ось которой параллельна плоской поверхности плашки, а расширяющиеся участки - в виде сегментов криволинейных поверхностей, несоосных с осью среднего участка, при этом элемент крепления подвеса и регулировки выполнен в виде планки с отверстиями под болтовое соединение и под подвес, зажатой с одной стороны между плоскими поверхностями плашек.

Предпочтительно, средний участок желоба каждой плашки выполнен в виде сегмента поверхности цилиндра, ось которого параллельна плоской поверхности плашки, а расширяющиеся участки - в виде сегментов поверхностей цилиндров, несоосных с осью среднего участка, при этом зубья каждой плашки выполнены в виде двух пересекающихся плоскостей, одна из которых сопряжена с поверхностью желоба. При этом расширяющиеся участки направлены под углом 10±2° к оси среднего участка, а зубья каждой плашки выполнены в виде двух плоскостей, пересекающихся под углом 85°.

Кроме того, болтовое соединение выполнено с двумя параллельными болтами, а отверстие под подвес планки расположено симметрично относительно отверстий под болты, а каждая плашка выполнена с выемкой, расположенной симметрично относительно отверстий под болты, причем одно из отверстий под болты каждой плашки выполнено с резьбой, а средний участок желоба выполнен с длиной, составляющей 0,1-0,15 длины желоба.

На чертеже фиг.1 изображен узел пересечения контактных проводов с зажимом на подвесе, на фиг.2 - вид плашки спереди, на фиг.3 - вид справа по фиг.2, на фиг.4 - разрез I-I по фиг.2, на фиг.5 - вид планки спереди, на фиг.6 - зажим в сборе, на фиг.7 - вид сверху по фиг.6, на фиг.8 - вид I по фиг.6.

Скользящий зажим содержит две встречно установленные и скрепленные болтовым соединением плашки 1 с плоскими поверхностями 2 и с криволинейными желобами (продольными пазами), на свободных концах которых выполнены зубья 3. Элемент крепления подвеса и регулировки расстояния между плашками 1 выполнен в виде планки 4 с отверстиями 5, 6 под болтовое соединение и отверстием 7 под подвес 8. Планка 4 зажата с одной стороны между плоскими поверхностями 2 плашек 1. Желоб каждой плашки 1 выполнен расширяющимся в от среднего участка 9 к краям плашки 1. Средний участок 9 желоба выполнен в виде сегмента цилиндрической криволинейной поверхности, ось которой параллельна плоской поверхности 2 плашки 1, а расширяющиеся участки 10, 11 - в виде сегментов криволинейных цилиндрических поверхностей, несоосных с осью среднего участка 8 (расположенных под углом). Расширяющиеся участки 10, 11 направлены под углом 10±2° к оси участка 9. Плоские поверхности 2 плашек 1 обработаны с высокой точностью, например отшлифованы, и изготовлены из материала (сплава) на основе меди, т.е. материала проводов. Плашки 1 и планка 4 изготавливаются из токопроводящего материала, например сплава на основе меди.

Зубья 3 каждой плашки 1 выполнены в виде двух пересекающихся предпочтительно под углом 85° плоскостей (не обозначены), одна из которых сопряжена с поверхностью желоба. Угол выполняется в пределах допустимых при механической обработке технологических отклонений.

Болтовое соединение выполнено с двумя параллельными болтами 12, 13, а отверстие 7 под подвес 8 планки 4 расположено симметрично относительно отверстий 5, 6 под болты 12, 13. Каждая плашка 1 выполнена с выемкой 14, расположенной симметрично относительно отверстий 5, 6 под болты 12, 13. В плашках выполнены отверстия 15, 16 под болты. Отверстие 6 каждой плашки 1 выполнено с резьбой.

Средний участок 9 желоба выполнен с длиной, составляющей 0,1-0,15 длины желоба (суммарной длины участков 9-11). Например, если длина желоба, равная, например полной длине плашки 1, составляет 40 мм, длина среднего участка 9 составляет 5 мм. Зажим устанавливается в месте пересечения верхнего и нижнего проводов 17, 18, соответственно.

Скользящий зажим работает следующим образом.

Производится обработка планки 4 (шлифовка) в соответствии с типоразмером контактного провода. Данная операция относится к простейшим в машиностроении. Оптимальная толщина планки 4 выбирается из условия обеспечения свободного проскальзывания зажима в фасках контактного провода и невозможность его срыва с нижнего контактного провода. Плашки 1 и установленная между ними планка 4 одеваются на соединение и скрепляются болтами 11, 12. В отверстие 7 планки через выемки 14 плашек 1 вводится подвес 8, соединенный с несущим тросом (не изображен). Верхний провод 17 проложен при этом в отверстии, образованном желобами плашек 1, а нижний захвачен и зафиксирован зубьями 3, введенными в соответствующие пазы провода 18. В пазах провода 18 с одной (нижней по чертежу) стороны зуба 3 формируется зазор 0,5-0,8 мм. Так как желоб выполнен расширяющимся к краям, провод 17 скользит преимущественно по одной из сторон отверстия, а зубья 3 образованы пересечением двух плоскостей под эмпирически выбранным оптимальным углом, не допускающим срыва нижнего провода 18, но допускающим его скольжение по плоскости, сопряженной с желобом, т.е. с одной (верхней по чертежу) стороны. В результате, зажим легко самоустанавливается под собственным весом и/или под небольшими возмущениями в точке пересечения контактных проводов. Поэтому доработка планки 4 непосредственно "по месту" при установке зажима не требуется. Одновременно обеспечивается надежное, без деформаций, сопряжение анкерных участков практически любой длины, т.к. наиболее узкий участок сопряжения определяется незначительной длиной среднего участка 8 каждой плашки 1, допускающей свободный поворот для размещения каждого провода, в том числе для стрелочных переводов с маркой крестовины 1/22.

При следовании поездов пантограф не теряет контакта с проводом, так как провод не может перемещаться вертикально относительно нижнего провода в отверстии, образованном желобами плашек 1 и замкнутом сверху планкой 4.

Таким образом, создан эффективный скользящий зажим воздушной стрелки для подвижного в продольном и ограниченного в вертикальном направлениях соединения пересекающихся под углом контактных проводов над стрелочным переводом и расширен арсенал зажимов воздушной стрелки.

При этом упрощена конструкция и повышена надежность за счет исключения ограничительной накладки, упрощены монтажные работы за счет исключения операции определения места установки устройства благодаря обеспечению надежной самоустановки зажима в месте пересечения без перекоса подвеса, расширены функциональные возможности для сопряжения анкерных участков любой длины, уменьшены габариты и масса.

Источники информации:

1. RU №2091253, 1997.

2. "Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог", М, ПМС РФ, департамент электрификации и электроснабжения, 2002, с.225, рис.6.6.3.

3. Фрайфельд А.В. и др. "Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети", М.: Транспорт, 1967, с.145, рис.130.

4. RU №2048313, 1995 (прототип).