1.2. Аппараты цепей высокого напряжения и силовых цепей питания тэд.

1.2.1. Токоприемник

В электрической схеме электровоза обозначен под номером 1 (рис. ).

На электровозах ВЛ-80 используют токоприемники типа ТЛ-13У1 – токоприемник локомотивный, 13 модели, оснащенный угольными вставками.

Назначение. Токоприемник предназначен для обеспечения надежного скользящего контакта с контактным проводом, снятия токовой нагрузки с контактной сети и передачу ее через крышевое оборудование на первичную обмотку тягового трансформатора.

Техническая характеристика токоприемника Л-13У

Длительный ток, А: при движении/на стоянке………………………….550/50

Рабочая высота подъема, мм: мин/макс..………………………………..400/1900

Максимальная высота подъема, мм…………………….………………...2100

Время подъема, с………………………………………….…………………...7-10

Время опускания, с……………………………………….…………………...3,5-6

Давление воздуха в пневмоприводе, кгс/см²……………………………...5,0

Нажатие на контактный провод в рабочем диапазоне, кгс..……….6-9

Вес токоприемника без изоляторов, кг………………………..…………290

Устройство. Токоприемник (рис. ) состоит из основания, нижней и верхней рам, двух кареток, полоза и подъемно-опускающего механизма.

Основание – сварное из двух продольных и двух поперечных швеллеров. Оно укреплено на крыше кузова электровоза на четырех опорных изоляторах. На продольных швеллерах смонтированы два амортизатора 5 для смягчения удара при посадке на основание и один кронштейн для подключения токоприемника к токоведущей цепи.

Нижняя рама – состоит из двух поворотных валов, которые закреплены шарикоподшипниками в продольных швеллерах основания. Валы связаны друг с другом синхронизирующей тягой 12, которая обеспечивает их одновременное и синхронное вращение. К каждому валу в средней части жестко при помощи накладок и болтов прикреплена цилиндрическая труба 1, на конце которой приварена короткая трубка для сочленения с трубами верхней рамы.

Верхняя рама – состоит из четырех продольных, двух диагональных труб для жесткости конструкции и двух распорок для крепления кареток. Трубы верхней и нижней рам соединены между собой шарнирно валиками с шарикоподшипниками.

Все шарниры токоприемника зашунтированы гибкими медными шунтами для уменьшения сопротивления току и для предотвращения заваривания шарниров от дуги.

Каретка – состоит из основания 17, с которым шарнирно соединены две серьги, а с ними валиками связана верхняя планка 15. На планке шарнирно на оси установлено коромысло, к которому двумя болтами крепится полоз 4 токоприемника. Между основанием 17 и верхней планкой 15 установлена пружина, которая всегда стремится растянуть трапецию, придав ей симметричную форму. Прорези в серьгах позволяют изменять форму трапеции. Верхняя планка с коромыслом и полозом может перемещаться вниз, вправо, влево, параллельно самой себе и может также поворачиваться относительно основания.

Каретки позволяют полозу поворачиваться в обе стороны и перемещаться до 50 мм без поворота труб рам. Это необходимо для улучшения токосъема при движении на неровностях контактной сети, а также для быстрой реакции на изменение высоты подвески провода.

Полоз – выполнен штампованным из стали толщиной 2,5 мм в виде швеллера. Концы полоза загнуты под углом 45⁰ для предотвраще-ния захлестывания контактного провода на воздушных стрелках (общая длина полоза 2260 мм, длина рабочей части полоза 1270 мм).

По краям с каждой стороны каркас полоза обшит тремя медными накладками для упрочнения и для сохранения токосъема на случай попадания контактного провода.

Сверху на полозе укреплены 3 ряда угольных вставок (толщина новой угольной вставки – 25 мм, износ допускается до 11 мм).

Подъемно-опускающий механизм – состоит из цилиндра, внутри которого установлены два поршня и две сжатые опускающие пружины. Штока поршней связаны через рычажный механизм и регулируемые (резьбовые) тяги с поворотными валами.

С двух сторон от цилиндра установлены две растянутые подъемные пружины. Концы этих пружин через шайбы и шпильки с левой и правой резьбой шарнирно соединены с рычагами поворотных валов.

Работа токоприемника. Усилие двух опускающих пружин внутри цилиндра больше усилия двух подъемных пружин, поэтому токоприемник находится в опущенном положении, а подъемные пружины при этом растянуты.

Подъем. Для подъема токоприемника в его пневматический цилиндр посередине, в камеру между двумя поршнями подается сжатый воздух из магистрали цепей управления давлением 5 кгс/см². Два поршня со штоками расходятся, сжимая (нейтрализуя) обе опускающие пружины в цилиндре. Как только усилия двух подъемных пружин станут больше усилия двух опускающих пружин, то под действием подъемных пружин поворачиваются валы с трубами нижней и верхней рамы вовнутрь основания (навстречу друг другу), что приводит к подъему полоза токоприемника до высоты подвески контактного провода.

Путь действия тока. Контактный провод – угольные вставки – полоз – гибкие шунты кареток – трубы верхней рамы – трубы нижней рамы – основание – токосъемный кронштейн.

Опускание . Для опускания токоприемника из его пневматического цилиндра воздух выходит в атмосферу через вентиль управления (клапан токоприемника 245). При этом увеличивается усилие двух опускающих пружин внутри цилиндра. Как только усилия двух опускающих пружин станут больше усилия двух подъемных пружин, то под действием опускающих пружин поршни смещаются навстречу друг другу к центру цилиндра и разворачивают поворотные валы с трубами нижней и верхней рамы в противоположных направлениях, что приводит к опусканию полоза токоприемника на амортизаторы основания.

Опускание токоприемника происходит неравномерно, вначале производится быстрый отрыв полоза от контактного провода с целью разрыва дуги, а затем плавное опускание на амортизаторы для избегания удара. Такая неравномерность достигается регулировкой управляющего механизма (клапана токоприемника или электромагнитного вентиля токоприемника).