Кабельно-троллейный токоподвод транспортных подвижных средств

 

Сущность изобретения: движение электропогрузчика под углом относительно продольной оси шинопровода вызывает увеличение длины участка каната между токосъемней кареткой и устройством сбора кабеля, что приводит к вращению барабана, зубчатых пар редуктора и намотке канатной ветви на приводной блок, что ведет к перемещению вверх противовеса. Поскольку система ось-противовес находится в подвешенном состоянии, н гяжение каната тем же усилием сохраняется одновременно, не препятствуя движению электропогрузчика . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 6 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4757236/07 (22) 09.11.89 (46) 30.08,92. Бюл. N 32 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институт светотехнической промышленности (72) В.К.Дячун (56) Богословский А,П. и др. Электрооборудование кранов. М.: Машиностроение, 1983, с.282.

Чертеж 75.155.00.000, 1984, ПО "Ижстал ь". (54) К/ БЕЛБНО-ТРОЛЛЕЙНЫЙ ТОКОПОДВ О Д ": I= A H C fl O P T H bl X ПОДВИЖНЫХ

СРЕДСТВ

Изобретение относится к электротехнике и промышленному транспорту и может быть использовано в устройствах для подвода электроэнергии к подвижным транспортным Средствам, таким как электропогрузчики, электротележки, грузоподъемные кра н ы и т.и.

Известен кабельный токоподвод, например, для подвода энергии к грузоподьемным кранам, содержащий гибкий кабель, наматываемый на кабельный барабан с пружинным приводом — внутри барабана встроены плоские спиральные пружины. Подвод тока к кабельному барабану обеспечивается с помощью кольцевого токоприемника, имеющего контактные кольца и щеткодержатели с угольными щетками, при этом кабельный барабан может устанавливаться на транспортном средстве или располагаться неподвижно относительно транспортного средства.

„„. Ж„Ä 1758746 А1 (57) Сущность изобретения; движение электропогрузчика под углом относительно продольной оси шинопровода вызывает увеличение длины участка каната между токосъемнвй кареткой и устройством сбора кабеля, что приводит к вращению барабана, зубчатых пар редуктора и намотке канатной ветви на приводной блок, что ведет к перемещению вверх противовеса. Поскольку система ось-противовес находится в подвешенном состс янии, нс-,яжение кана а тем же усилием сохраняется одновременно, не препятствуя движению электропогрузчика. 4 ил.

Однако в известном кабельном токоподводе вследствие изменения усилий спиральной пружины при различной ее деформации (т.е, при различных углах ее закрутки) не обеспечивается постоянный момент натяжения кабеля, увеличивающийся при удалении транспортного средства от кабельного барабана (или при удалении транспортного средства с кабельным барабаном от неподвижного места подвода энергии), Это приводит к дополнительным нежелательным нагрузкам на кабель, что снижает надежность токоподвода. Кроме того, вследствие ограниченных углов закрутки пружины, невозможно получить расширенную зону обслуживания транспортным средством.

При непосредственной намотке кабеля на барабан диаметральные размеры барабана зависят от диаметра кабеля, что при значительных передаваемых мощностях и, соответственно, при увеличенных диамет1758746 рах кабеля, приводит к увеличению габаритов и массы кабельного барабана, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является кабельнотроллейний токоподвод, состоящий из двух отдельно расположенных частей: устройства сбора кабеля, установленного на транспортном средстве, и подвижной токосъемной каретки, передвигающейся по троллейному шинопроводу, проложенному отдельно от транспортного средства, при этом токосъемная каретка связана с барабаном устройства сбора кабеля с помощью каната, наматываемого на барабан, а на свободном участке каната, между барабаном и токосъемной кареткой, закреплен, с образованием провисающих петель, кабель, При этом барабан через редуктор и систему полиспастов связан с подвижной траверсой; установленной на пружины сжатия — последние являются источником потенциальной энергии, преобразующейся в кинетическую энергию вращения барабана и, соответственно, намотки каната, а вместе с ней и распрямление провисающего петлеобразного закрепления кабеля, происходит при любом смещении транспортного средства относительно продольной оси троллейного шинопровода. Передвижение транспортного средства вызывает также и перемещение токосъемной каретки, происходящего под воздействием натянутого каната.

Таким образом, наличие связи барабана с пружинами сжатия через редуктор и систему полиспастов увеличивает канатоемкость барабана и, соответственно, зону обслуживания транспортным средством, при ограниченных деформациях пружин.

Этому же способствует и наличие передви>кной токосъемной каретки, взаимодействующей с троллейным шинопроводом.

Кроме того, в известном кабельно-троллейном токоподводе обеспечивается полная разгрузка кабеля от дополнительных усилий, т.к. на барабан наматывается не кабель, а канат, а поскольку канат обладает более высокими допустимыми усилиями растяжения, то это позволяет выбирать канат с минимальными сечениями, что приводит к уменьшению габаритов и массы барабана и соответственно устройства сбора кабеля в целом, Недостатком известного кабельнотроллейного токоподвода является то, что, вследствие изменения деформации пружин сжатия и, соответственно, усилия натяжения каната, не обеспечивается постоянный момент натяжения каната при удалении транспортного средства, например, в попе5

55 речном направлении относительно продольной оси троллейного шинопровода. Это приводит к возникновению дополнительных нагрузок на элементы токосъемной каретки или на элементы устройства сбора кабеля в месте ввода каната и кабеля в барабан, особенно в пограничнь х зонах обслуживания, что приводит к нарушению нормального контакта каретки с троллеями шинопровода, или контакта токосьемных колец в месте сопряжения кабеля с барабаном и кареткой, т,е, снижается надежность работы токоподвода в целом.

Цель изобретения — повышение надежности работы токоподвода при одновременном расширении зоны обслуживания транспортных средств, Поставленная цель достигается за счет того, что в известном кабельно-троллейном токопадводе транспортных подвижных средств, содержащем токосъемную каретку, установленную с возможностью передвижения зо троллейному шинопроводу и соединенную с расположенным на транспортном средстве потребителе гибким кабелем, закрепленным с образованием провисающих петель на канате, запасованном на барабане, установленном в корпусе, размещенном на транспортном средстве и связанным потенциальным источником через редуктор и системой полиспастов, выполненной в виде двух параллельно расположенных осей с блоками, одн" из которых установлена в корпусе неподвижно и кинематически связана с редуктором, а вторая установлена подвижно, источник энергии выполнен в виде противовеса, размещенного в корпусе, оси системы полиспастов замкнуты на отдельную ветвь каната, причем вторая ось системы с блоками подвешена в корпусе противовеса с возможностью совместно о перемещения относительно кожуха.

На фиг,1 изображен кабельно-троллейный токоподвод применительно, например, к электропогрузчику; на фиг.2 — токосьемная каретка, вид А на фиг.1; на фиг.3 — принципиальная схема устройства сбора кабеля, связанного с токосьемной кареткой; на фиг.4 — конструкция кольцевого токоприемника, сечение Б-Б на фиг.1.

Кабельно-троллейный токоподвод (фиг.1) содержит устройство 1 сбора кабеля, установленное на транспортном средстве, например, электропогрузчике 2. и токосъемиую каретку 3, связанную с троллейным шинопроводом 4. При этом устройство сбора 1 и каретка 3 связаны между собой канатом 5, на котором закреплен с образованием провисающей петли кабель 6. Канат 5 одним

1758746

55 концом сопрягается с устройством 1 сбора кабеля посредством поворотного вертлюга

7, установленного в корпусе 8, а другим концом — с токосъемной кареткой 3 с помощью поворотного вертлюга 9, установленного в корпусе 10. Корпуса 8 и 10 жестко закреплены соответственно на устройстве 1 сбора кабеля и токосъемной каретке 3, и содержит кольцевые токосъемники (фиг.4), идентичные по конструктивному выполнению, Троллейный шинопровод выполнен в виде набора троллеев 11(фиг.2), представляющих собой непрерывные металлические полосы, заключенные в кожух 12, Кожух 12 может содержать (или быть установлен) на направляющие 13, на которых смонтирована с возможностью перемещения вдоль троллеев 11 каретка 3 с токосъемными щетками 14.

Подвеска кабеля 6 к канату 5 выполнена в виде втулок 15 (фиг.3), установленных с воэможностью скольжения по канату 5, втулок 16, жестко связанных с кабелем 6, и соединительных звеньев 17, обеспечивающих гибкость связи между втулками 15 и 16, Канат 5 одним концом закреплен с помощью, например, коуша, на поворотном вертлюге 9, выполненном в виде гильзы и установленном на опоре 18 корпуса 10. Второй коне < каната 5 пропущен через направляющие ролики 19 и 20 поворотного вертлюга 7, и запасован на барабане 21, установленном в корпусе 22 устройства 1 сбора кабеля, При этом канатоемкость барабана 21 определена, исходя из размеров обслуживаемой транспортным средством 2 зоны.

Поворотный вертлюк 7 выполнен в виде гильзы, внутри которой размещен канат 5, и установлен в корпусе 8, жестко закрепленном на корпусе 22 устройства 1 сбора кабеля на подшипниках 23 (фиг.4). Вертлюг 7 снабжен крышкой 24 с отверстием для ввода кабеля 6. На вертлюге 7 смонтированы элементы кольцевого токоприемника: контактные кольца 25 с выводами 26, изолирующие втулки 27 и прокладки 28. На корпусе

8 закреплены щеткодержатели 29 с графитовыми щетками 30. Конструкция токоприемника, смонтированного на поворотном вертлюге 9 и корпусе 10, аналогична.

Барабан 21 кинематически связан с редуктором 31 (фиг.З) и системой полиспастов, выполненной в виде двух отдельно расположенных осей 32 и 33. На оси 32 установлен жестко связанный с нею блок 34 и установленные на подшипниках блоки 35. На оси 33 установлены на подшипниках блоки 36. Ось

33 с блоками 36 установлена в корпусе про5

30 тивовеса 37. Оси 32 и 33 с блоками 34, 35 и

36 связаны отдельной канатной ветвью 38, один конец которой запасован на блоке 34, а другой через блок 39 — на оси 33.

Таким образом. ось 33 с блоками 36, 39 и, соответственно, противовес 37 установлены в подвешенном состоянии с возможностью перемещения относительно корпуса

22 устройства 1 сбора кабеля. С другой стороны, данную систему: канат 5 — барабан 21, редуктор 31 — неподвижная ось 32 с блоками

34, 35 — можно рассматривать как замкнутую на противовесе 37, причем первый элемент системы — канат 5 — находится в итоге под воздействием последнего звена — противовеса 37.

Графитовые щетки 30 в устройстве 1 сбора кабеля (фиг.3) с помощью токопроводников связаны с участком кабеля 40, передающего электропитание, например, к выпрямительно-понижающему агрегату 41 электропогрузчика 2 и, затем, к соответствующим приводам. Аналогичные щетки, размещенные в корпусе 10 токосъемной каретки 3, связаны посредством токопроводников с участком кабеля 42 с возможностью передачи электропитания от троллеев

11 через токосьемные щетки 14, Работа предлагаемого кабельно-троллейного токоподвода состоит в следующем.

При включении, например, привода перемещения электропогрузчика 2, последний движется в определенном направлении относительно троллейного шинопровода 4.

При этом возможны, как минимум, два варианта движения электропогрузчика 2; движение вдоль продольной оси шинопровода 4 и движение поперек (или под углом) продольной оси шинопровода 4.

В первом случае токосъемная каретка 3, будучи связана канатом 5 с устройством 1 сбора кабеля, установленном на электропогрузчике 2, перемещается по шинопроводу

4 совместно с электропогрузчиком 2. Это обусловлено тем, что канат 5 постоянно натянут, как указано выше, противовесом 37, масса которого рассчитывается с учетом передаточных отношений барабана 21, редуктора 31 и системы полиспастов для обеспечения перемещения каретки 3 вдоль направляющей 13 шинопровода 4. Синхронно перемещаясь по шинопроводу 4, токосъемная каретка 3 обеспечивает постоянное электропитание электропогрузчика 2.

Движение электропогрузчика 2 поперек (или под углом) относительно продольной оси шинопровода 4 вызывает увеличение длины участка каната между токосъемной кареткой 3 и устройством 1 сбора кабеля.

1758746 что приводит, соответственно, к вращению барабана 21, зубчатых пар редуктора 31 и, наконец. к намотке канатной ветви 38 на приводной блок 34, что ведет к уменьшению расстояния между осями 32 и 33 с блоками

35 и 36 и, соответственно, к перемещению противовеса 37 аверх, А поскольку система ось 33 — противовес 37 находится в подве.шенном состоянии, натяжение каната 5 тем же усилием сохраняется. одновременно не препятствуя движению электропогрузчика

2 в рассматриваемом направлении.

Таким образом, в предлагаемом кабельно-троллейном токоподводе достигается постоянное минимальное усилие натяжения каната и, соответственно, обеспечение минимальных нагрузок на контактирующие элементы токосьемной каретки и устройства сбора кабеля, что повышает надежность работы токоподвода в целом, При этом перемещение противовеса может быть сколь угодно большим — оно зависит от длины канатной ветви, на которую замкнуты блоки полиспаста, и канатоемкости барабана, т.е. не зависеть непосредственно от внутренних свойств источника энергии, как в случае.с пружинами сжатия (ограниченные деформации в пределах допустимых напряжений, возникающих, например, в проволоке пружины), что, наряду с повышением надежности работы токоподвода, расширяет зону обслуживания предлагаемым устройством. формула изобретения

Кабельно-троллейный токоподвод транспортных подвижных средств, содер5 жащий токосъемную каретку, установленную с возможностью передвижения по троллейному шинопроводу и соединенную с расположенным на транспортном средстве потребителем гибким кабелем, закреплен10 ным с образованием провисающих петель на канате, запасованном на барабане, установленном в корпусе, размещенном на транспортном средстве и связанном с потенциальным источником через редуктор и

15 систему полиспастов, выполненную в виде двух, параллельно расположенных осей с блоками, одна из которых установлена в корпусе неподвижно и кинематически связана с редуктором, а другая установлена

20 подвижно, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы токоподвода при одновременном расширении зоны обслуживания транспортных средств, источник энергии

25 выполнен в виде противовеса, размещенного в корпусе, оси системы полиспастов замкнуты на отдельную ветвь каната, причем вторая ось системы с блоками подвешена в корпусе противо30 веса с возможностью совместного перемещения относительно корпуса.

1758746

f758746

Составитель 8, Дячун

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С. Пекарь

Редактор M. Циткина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 3006 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5