ПРИЗНАЧЕННЯ струмоприймачів. Електровоз отримує електричну енергію через струмоприймач, який встановлений на даху на ізоляторах і при русі електровоза ковзає по контактного проводу, забезпечуючи надійний з'їм струму при різних умовах руху.
Контактний провід підвішений в окремих точках і через провисання має різну висоту.
Струмоприймач повинен встигати слідувати за зміною контактного проводу без великих зраді ний натискання на контактний провід і тим більше не відходити від нього. У разі відриву струмоприймача від контактного проводу між ними виникає електрична дуга, яка псує контактні поверхні і погіршує з'їм струму при подальшій роботі.
Вимоги сталості натискання струмоприймача на контактний провід при різній його висоті і при різних швидкостях руху виконуються при досить складному конструктивному виконанні. Залежно від значення, що знімається струму струмоприймачі виконують легкого і важкого типу. Струмоприймачі легкого типу (на струм до 500 А) встановлюють на електровозах змінного струму та електропоїздах, важкого типу (на тривалі струми до 2200 А) - на електровозах постійного струму. На кожному електровозі встановлюють по два струмоприймача: один - робочий, інший - запасний.
Зазвичай працює другий по ходу руху струмоприймач, так як в разі його поломки передній струмоприймач залишається неушкодженим.
При зламі ж першого по ходу струмоприймача його уламки можуть пошкодити другий. 1.2 ПРИНЦИП РОБОТИ струмоприймачів Принцип роботи струмоприймача пояснюється рис. 1. Підстава струмоприймача несе на собі нижні рами 2, вали 1 яких повертаються в підшипниках. З нижніми рамами шарнірно з'єднані верхні рами 3. У верхній частині ці рами з'єднані між собою і з кареткою 5, з якою пов'язані полози 4, що ковзають по контактного проводу.
Малюнок 1 - Принцип роботи струмоприймача Вали 1 повертаються під дією пружини 8, яка, прагнучи стиснутися, передає зусилля на вушка 6, піднімає рами і створює натискання на контактний провід. Синхронність повороту обох валів і роботу рам без перекосів забезпечує тяга 7, поєднана з вушками 6. 1.3 КОНСТРУКЦІЯ ТОКОПРІМНІКА П5 На електровозі ВЛ10 встановлено два струмоприймача П5. Підстава струмоприймача 8 (рис. 2) зварено з двох бічних поздовжніх швелерів і двох поперечних швелерів, між якими в середній частині прокладені і приварені два поздовжніх куточка.
До цих куточках кріплять повітряний циліндр 11 приводного механізму з редуктором 10 і шарнір підйомного важеля. На кожному бічному швелері укріплено по кронштейну з буфером 12, пом'якшувальною удари рухомих рам при опусканні струмоприймача, а також по дві півосі 9. На піввісь 1 (рис. 3), укріплену за допомогою хомутів 2 на швелера підстави 3, посаджений кульковий підшипник 4, що знаходиться всередині валу 5 нижньої рами. Вал виконують з труби з зовнішнім діаметром 89 мм. Малюнок 2 - Загальний вид струмоприймача П5 До валу приварюють два конічних кронштейна, на які надягають конічні труби 7 (див. Рис. 2) нижньої рами і закріплюють кожну з них двома болтами.
Крім того до валів приварюють вушка для кріплення пружин 5, тяг 6 і важелів. Конічні труби виготовляють зварюванням; з тонколистової сталі товщиною 1,5 мм. Кінці труб меншого, діаметра нижньої рами з'єднують з трубами верхньої рами 4 через шарніри з кульковими підшипниками.
Кожна верхня рама виконана з трьох тонкостінних сталевих труб зовнішнім діаметром 30 мм і товщиною стінки 1 мм. Дві труби - бічні і одна - діагональна з'єднані між собою сталевими хомутами. Верхні шарніри бічних труб через голчасті підшипники з'єднані з осями, укріпленими на кінцях розпірки 2, що фіксує відстань між бічними трубами рами у верхній частині.
Малюнок 3 - Вузол підшипника нижньої рами По кінцях цих осей знаходяться каретки 1 з полозами 3. Каретка забезпечує невелике переміщення полозів по вертикалі щодо верхньої рами, необхідне для проходження полозів за невеликими за величиною, але різкими змінами контактного проводу по висоті, при проходженні яких рами струмоприймачів не встигають змінити свого положення внаслідок порівняно великої маси. Каретка складається з підстави (рис. 4), що складається з двох сталевих боковин 1, з'єднаних втулкою 2 і заклепками 10. У верхніх кінцевих частинах підстави на кулькових підшипниках встановлені важелі, що складаються з шарнірів 5, до яких приварені вигнуті труби 6 і 9 та власники 7 кронштейнів 8 полозів.
Обидва важеля складають клещевіднимі конструкцію. Важелі в верх- ньому положенні знаходяться під дією пружини 3, укріпленої через вушка 4 до хвостовиків шарнірів 5. Своїми крайніми витками пружина входить в отвори вушок. Малюнок 4 - Каретка струмоприймача При підйомі струмоприймача полози впираються в контактний провід, але під дією підйомних пружин рама продовжує рух і викликає просідання полозів з важелями і розтягнення пружини 3. При просідання рича- гов щодо заснування каретки на 50 мм пружина створює силу 8,5 - 9,5 півдні на полоз.
Цю силу можна регулювати зміною довжини пружини за рахунок закручування в отвори вушок. Кронштейн полоза укріплений на тримачі шарніра і може повертатися від горизонтального положення на 5-8 °. Каретка утримується в горизонтальному положенні пружинами 13 (див. Рис. 2) і має можливість повертатися на невеликий кут за рахунок їх деформації.
Пружину з одного боку кріплять до хомута, укріпленого на трубі верхньої рами, а з іншого - до заклепки підстави каретки. Полоз 3 (див. Рис. 2) штампують з листової оцинкованої сталі товщиною 1,5 мм. На його робочої поверхні зміцнюють змінні контактні пластини, які ковзають по контактного проводу. Матеріал накладок повинен мати мале електричний опір, бути стійким проти дії електричної дуги, зносостійким і по можливості менше зношувати контактний провід.
В даний час знаходять застосування мідні пластини, ме таллокераміческіе пластини на мідній або залізної основі, а також вугільні вставки. Полози під мідні накладки і під вугільні вставки мають різну конструкцію. Малюнок 5 - Кріплення вугільних накладок Пластини кріплять до полозу гвинтами М6х16 з конічною голівкою, яка топиться в конічну рассверловкі пластини.
Вугільні вставки 3 (рис. 5), що мають у перетині до нижньої неробочої частини форму «хвоста», зміцнюють до полозу 1, затискаючи вставку між пластинами 2 і 4 болтами 5 розмірами М6х16. Кронштейни полозів з обох сторін мають отвори і приварені зсередини гайки М10. У полозі проти цих отворів є овальні отвори для спрощення підгонки деталей. Полози кріплять до кронштейнів чотирма болтами М10. Всі шарнірні з'єднання і підшипникові вузли мають гнучкі мідні шунти для проходження струму і запобігання підшипників від роз'їдання струмом і нагрівання.
Рами струмоприймача піднімаються двома підйомними пружинами 5 (див. Рис. 2). Кінці пружин зміцнюють на пружінодержателях, що мають по зовнішньому діаметру гвинтові канавки, на які навертаються пружина крайніми витками. У внутрішню різьбу пружінодержателя ввертається шпилька шарніра, який зв'язує пружину з вушками валів нижніх рам. Для усунення можливого самоотвертиванія пружінодержателя на шпильку ставлять контргайки.
Струмоприймач піднімають за допомогою пневматичного приводу, що включає в себе циліндр і систему важелів і тяг. Усередині циліндра 7 (рис. 6) знаходяться поршень 9 зі шкіряною манжетою і опускають пружини, показані на малюнку умовно у вигляді однієї пружини 6. Через шток 4 сила стисненого повітря передається на важіль 12. Порожнина циліндра з лівого боку закрита від попадання пилу і бруду панчохою 5 з пожежного рукава. Малюнок 6 - Система підйому струмоприймача П5 При подачі стисненого повітря в циліндр по трубі 8 поршень, долаючи дію пружин 6, почне переміщатися вліво, повертаючи важіль 12 проти годинникової стрілки щодо шарніра 13. Тяга 10 зміститься вправо і звільнить вал нижньої рами 11, який під дією підйомних пружин буде повертатися проти годинникової стрілки, піднімаючи струмоприймач.