Башмак токоприёмника и способ его применения

Изобретение относится к устройствам для передачи электрического тока от источника питания к электропотребляющим механизмам. Накладка содержит корпус из черного металла, в котором посредством резьбы установлены стаканы из мягкого металла (например, медного сплава), во внутренних отверстиях стаканов имеется резьба, а сами отверстия заполнены токопроводящим веществом с поверхностно-активными свойствами. Вещество способствует переносу в процессе работы (трения) частиц материала втулок на контртело (контактный рельс). Технический результат - создание условий для возникновения режима избирательного переноса (эффекта безызносности) при работе пары трения накладка - рельс и, как результат, значительное повышение износостойкости. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для передачи электрического тока от источника питания к электропотребляющим механизмам и приборам, в частности к токоприемникам, передающим электрическую энергию от токоподводящего рельса (шины) к исполнительным механизмам (электродвигателям и приборам автоматики) в составе вагонов метрополитена, в особенности к сменным башмакам токоприемников, непосредственно контактирующим с токоподводящим рельсом.

Известны конструкции башмаков, которые крепятся к подпружиненной части токоприемника с помощью болтов [1]. Общим недостатком этих башмаков является их низкая износостойкость, что обусловлено неблагоприятными условиями работы (трение стали по стали или чугуну в отсутствии смазки).

Наиболее близким прототипом по своему функциональному назначению является контактная пара [2], содержащая щетку из нетермообработанного сплава золото-медь и контртело, выполненное из неблагородного металла, гальванически покрытого слоем благородного металла, и использующая в качестве смазки коллоидный графит. Недостатком такого токоприемника является его повышенная стоимость и невозможность передачи электрического тока большой величины.

Новый технический результат предлагаемого изобретения заключается в создании такой конструкции токопередающего башмака, который обеспечивает в процессе своей работы постоянное смазывание зоны трения тонким слоем медного сплава, который выполняет роль твердой смазки и тем самым обеспечивает более благоприятные условия трения по сравнению с существующими конструкциями башмаков.

На чертеже изображена предлагаемая конструкция башмака.

Конструкция состоит из стального корпуса 1, в котором в его части, соприкасающейся при работе с контактным рельсом, посредством резьбы установлено от трех до двенадцати стаканов 2, выполненных из медного сплава и имеющих резьбу как на наружной, так и на внутренней поверхности. Количество, размер и расположение стаканов устанавливается исходя из условия наиболее полного перекрытия ими зоны трения при перемещении башмака относительно рельса. Наиболее оптимальными приняты стаканы, имеющие наружную резьбу М 12, внутреннюю резьбу М 8 и в количестве от 5 до 7 шт. Внутри стаканов, расположенных по периферии (3-5 штук), находится наполнитель 3, представляющий собой токопроводящее поверхностно-активное вещество, способствующее качественному нанесению материла стаканов на поверхность трения. Внутри остальных стаканов находится наполнитель 4, способствующий возникновению при трении башмака о рельс эффекта безызносности (избирательного переноса при трении) [4]. Вещества 3 и 4 удерживаются внутри стаканов от выпадения с помощью внутренней резьбы. В качестве вещества 3 может быть использован любой состав для нанесения покрытий медных сплавов фрикционным способом, например состав [3]. В качестве вещества 4 может использоваться, например, олеат меди.

Работа предлагаемой конструкции башмака заключается в следующем. Башмаки устанавливаются на подпружиненные токоприемники попеременно с обычными башмаками, выполненными без отверстий, стаканов и наполнителей, через 1-5 вагонов. В процессе движения состава вагонов с помощью башмаков предлагаемой конструкции происходит нанесение тонкого (1-3 мкм) слоя медного сплава на контактный рельс. При этом трение остальных башмаков начинает происходить в режиме смазки. Роль смазочного материала играет тонкий слой медного сплава. Кроме того, поскольку вещество наполнителей обладает поверхностно-активными свойствами, трение всех башмаков о рельс начинает происходить в режиме избирательного переноса (безызносного трения) [4], в результате чего резко снижается износ башмаков и контактного рельса. Благодаря изложенному, заявленные способ и конструкция башмака позволяют снизить износ башмаков (в том числе и обычных башмаков, стоящих в промежутках между башмаками заявленной конструкции) до 12 раз.

Источники информации

1. Вагон метрополитена модели 81-717. Часть 1. М.: Внешторгиздат, Изд. №4000935 а с, с.61, рис.3.

2. Авт. свид. СССР №875491. Контактная пара для скользящих слаботочных контактов. Бюллетень изобретений 1981, №39; МКИ H 0 11/02.

3. Авт. свид. СССР №635155. Поверхностно-активная среда для нанесения покрытий натиранием. Бюллетень изобретений 1978, №44; МКИ С 23 С 17/00.

4. Повышение износостойкости на основе избирательного переноса. Под ред, Д.Н.Гаркунова. М.: Машиностроение, 1977.

1. Башмак токоприемника, содержащий корпус, металлический намазывающий материал из мягкого металла и смазку, отличающийся тем, что металлический намазывающий материал из мягкого металла выполнен в виде резьбовых стаканов, установленных в корпусе башмака посредством наружной резьбы, а смазка имеет поверхностно-активные и токопроводящие свойства и расположена внутри стаканов, имеющих внутреннюю резьбу, удерживающую от выпадения смазку внутри них.

2. Способ обеспечения работы всех башмаков токоприемника состава вагонов в режиме безызносного трения, отличающийся тем, что башмаки, снабженные стаканами из мягкого металла с поверхностно-активной и токопроводящей смазкой, устанавливают попеременно с монометаллическими башмаками, что способствует переносу мягкого металла стаканов через токоподводящий рельс на монометаллические башмаки.