Контактная подвеска электрических железных дорог

 

КОНТАКТНАЯ ПОДВЕСКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ, содержащая несущий трос, струны и узлы крепления струн к контактному проводу и несущему тросу, отличающаяся тем, что, с целью улучшения токосъема при высоких скоростях движения, подвеска снабжена элементами крепления, например рычагами, которые одним своим концом жестко прикреплены к несущему тросу, а другим - к струне и ориентированы в пролете относительно несущего троса в плане поочередно в разные стороны.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 В 60 М l/225

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ,Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (53) 621. 332. 333 (088. 8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 1723457/24-07 (22) 10.12.71 (46) 23.03.87. Бюл. N ll (7l) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) И.А.Беляев (54)(57) КОНТАКТНАЯ ПОДВЕСКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ, содержащая несущий трос, струны и узлы крепления струн к контактному проводу и несущему тросу, отличающаяся тем, что, с целью улучшения токосъема при высоких скоростях движения, подвеска снабжена элементами крепления, например рычагами, которые одним своим концом жестко прикреплены к несущему тросу, а другим — к струне и ориентированы в пролете относительно несущего троса в плане поочередно в разные стороны.

1 426

Изобретете относится к электри= фицированноМу железнодорожному транспорту, в частности к контактным подвескам, предназначенным для подвода тока к электроподвижному составу, преимущественно магистральных железных дорог.

Известны контактные подвески, в которых контактные и вспомогательные провода подвешиваются к несущему тросу при помощи струн, соединяющих эти провода в каждой точке по прямым, проходящим через подвешиваемый провод и несущий трос.

Недостатками таких контактных подвесок, особенно одинарных (наиболее экономичных), является непостоянство эластичности их в различных точках пролета и возможность возникновения резонансных колебаний.

Целью изобретения является обеспечение постоянства эластичности подвески в пролете, увеличивание сил демпфирования и, следовательно, улучшение токосъема при высоких скоростях движения.

Эта цель достигается тем, что подвеска снабжена рычагами, которые одним своим концом прикреплены к несущему тросу, а другим — к струне и ориентированы в пролете относительно несущего троса в плане поочередно в разные стороны.

На фиг.1 схематично показана контактная подвеска, вид сбоку, на фиг.2— то же, вид в плане; на фиг.3 — узел крепления провода к несущему тросу; на фиг.4 — другой вариант конструктивного выполнения узла крепления; на фиг.5 — возможная схема контактной. подвески при подвешивании к несущемуэтросу двух контактных проводов.

433

На опорах 1 посредством консолей 2 или других поддерживающих конструкций (ригелей, гибких поперечин) подвешен несущий трос 3. К несущему тросу 3 посредством рычагов 4, струн

5 и нижних элементов 6 крепления подвешены другие провода, например контактный провод 7, фиксируемый относительно оси пути фиксатором 8. Рычаги устанавливаются таким образом, что одним своим концом они крепятся к несущему тросу 3, а другим — к струнам

5 и располагаются так, чтобы в перпендикулярной к несущему тросу 3 (см.фиг.3) плоскости между струной

5 и прямой АА, проходящей через несущий трос 3 и подвешенный к нему провод 7, всегда сохранялся отличный от нуля угол са с вершиной в подвешенном проводе °

Кроме того, указанные рычаги 4 (см.фиг.2) ориентированы в пролете поочередно с разных сторон относительно .несущего троса 3 (в плане).

Этим достигается закручивание несущего троса под действием передаваемого струнами веси подвешиваемого провода.

В этих условиях эластичность контактной подвески в каждой точке определяется не только упругими свойствами несущего троса как натянутой струны, что имеет место в известных системах контактной подвески, но и упругим сопротивлением несущего троса скручиванию (в связи с этим обстоятельством эластичность предлагаемой подвески следует называть суммарной).

Поскольку эластичность контактных подвесок, определяемая жесткостью несущего троса, как струны, уменьшается от середины пролета к опоре, эластичность контактной подвески, определяемая упругим сопротивлением несущего троса скручиванию, для обеспечения постоянства суммарной эластичности должна уменьшаться от опоры к середине пролета,„ т.е. первоначальная угловая деформация несущего троса должна быть больше в зоне опор..

В предлагаемой подвеске это достигается разными длинами плеч ОВ элементов связи, устанавливаемых в разных точках пролета (большими в зонах опор), при примерно одинаковых рас— стояниях между соседними в пролете рычагами или разными расстояниями между соседними рычагами (большими в зоне опор), при одинаковых длинах плеч ОВ.

Предложенная контактная подвеска работает следующим образом.

Рычаги, соединенные со струнами и ориентированные в пролете поочередно в разные стороны относительно несущего троса, под действием веса подвешенного к несущему тросу провода, закручивают его. Угловая деформация троса определяется,с одной стороны, его упругостью, материалом, сечением и расстояниями между соседними элементами связи и, с другой стороны, величиной момента — длиной плеча ОВ

3 4264 узла крепления и весом провода, приходящегося на струну.

Взаимодействие этих факторов определяет положение рычагов в нормальном режиме (при отсутствии токоприемника).

При проходе токоприемника часть веса провода воспринимается токоприЬ емником. Уменьшившаяся в результате этого реакция струн вызывает поворот 10 рычагов относительно несущего троса, а следовательно, и подъем провода на определенную величину.

Примененные в качестве упругого несущего троса многопроволочные про- 15 вода не являются идеально упругими.

Диаграмма зависимости силы, вызывающей скручивание такого троса, от угловой деформации его представляет собой замкнутую петлю. Рассеивание 20 энергии за цикл "нагрузка-разгрузка" пропорционально площади этой петли.

Указанное обстоятельство определяет увеличение сил неупругого сопротивления (демпфирования) данной контактной подвески по сравнению с такими силами известных подвесок, в которых несущий трос на скручивание не работает. Увеличение сил демпфирования предложенной подвески способст - З0 вует существенному снижению размаха автоколебаний цепной подвески и улучшению токосъема несколькими токоприемниками высокоскоростных электропоездов. 35

Выполнение в данном устройстве элемента крепления, отвечающего указанным требованиям, в виде рычага, показанное на фиг.3, является наиболее простым. Но этот элемент может 40 иметь и другое конструктивное выполнение — например, в виде шкива 9 с пропуском несущего троса 3 по его центру или не по центру (фиг.4), что

33 4 может оказаться необходимым.для обеспечения заданной ьеличины эластичности контактной подвески при разных величинах прикладываемой к контактному проводу вертикальной силы. При таком выполнении элемента связи струна должна изготавливаться из гибкого каната небольшого сечения.

Предлагаемая контактная подвеска в одинарном исполнении (без вспомогательного провода) может содержать один нли два контактных провода. В последнем случае предпочтительнее ромбовидное расположение контактных проводов, как это показано на фиг.5.

При таком расположении все струны 5 оказываются почти вертикальными и поэтому не требуется выполнять нижние элементы крепления в виде рычагов, как это необходимо при значительном наклоне струн 5 в зоне опор при одном или двух располагаемых параллельно один другому контактных проводах для правильной ориентации сечения контактного провода.

Предложенная контактная подвеска может быть выполнена и с вспомогательным проводом. Однако необходимость в этом может возникнуть только при очень высоких скоростях движения.

Испьггания контактной подвески в одинарном исполнении с одним контактным проводом показали, что коэффициент непостоянства эластичности ее в пролете равен 1 (вместо I 2-1,9 у известных одинарных подвесок), т.е. что суммарная эластичность совершенно одинакова во всех точках пролета.

Эти испытания показали также, что логарифмический декремент полебаний у предлагаемой подвески равен 0,26 (т.е. почти в 2 раза вьппе, чем у известных одинарных подвесок).

Редактор П.Горькова Техред М.Ходанич

Корректор М.Демчик

Тираж 599 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 910/3

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4