Технические характеристики токоприемников
| Тип токоприемника | Статическое нажатие, Н | Разница между нажатиями при подъеме и опускании на одной и той же рабочей высоте, не более | Время, с | ||
| при подъеме, не менее | при опускании, не более | подъем до максимальной рабочей высоты | опускание от максимальной рабочей высоты | ||
| ТАсС-10-01 | 7-10 | 3,5-6 | |||
| ДЖ-5, ДЖ-5К | 3-7 | 3-5 | |||
| П-1Б, П-1В | 70-90 | 90-110 | 4-7 | 3,2-5 | |
| ТЛ-13У | 4-7 | 4-7 | |||
| ТЛ-13У1 | 4-7 | 4-7 | |||
| ТЛ-1У-01 | 4-7 | ||||
| 10РР2, 10РР5, 9РР, 13РР, 17РР | 7-12 | 5-7 | |||
| 2SL-1 | 6,5 | 10,5 | 4-6 | 5-8 | |
| П5А, Т-5м (П-5) | 4-7 | 4-7 |
Таблица 2
Предельные характеристики для всех токоприемников по нажатию
| Характеристика | Тип токоприемника | |
| тяжелый (двухполозный) | легкий (однополозный) | |
| Нажатие статическое а) пассивное (опускание) б) активное (подъем) | Не более 130 Н Не менее 100 Н | Не более 90 Н Не менее 60 Н |
| Разность между наибольшим и наименьшим нажатиями при движении в диапазоне рабочей высоты токоприемника | Не более 15 Н | Не более 10 Н |
Приведенной массой токоприемника называют такую массу, которая, будучи сконцентрирована в точке соприкосновения полоза с контактным проводом, оказывает такое же воздействие на контактную подвеску, как и рассматриваемый токоприемник. У токоприемников типа Л и Т, предназначенных для скоростей движения до 160 км/ч, приведенная масса составляет соответственно не более 33 и 45 кг.
Вставки полоза токоприемников
Угольно-графитовые материалы выгодно отличаются от других токосъемных материалов малой плотностью, большой термостойкостью, стойкостью к электрической эрозии. Они обладают отличными антифрикционными свойствами (коэффициент трения в пределах 0,1—0,25) и высокой полирующей способностью.
Эти свойства угольных вставок позволяют обеспечить снижение износа контактного провода при высокой износостойкости самих вставок.
Угольные вставки изготавливают двух типов: А — на коксовой основе (собственно угольные) и Б — на графитовой основе (рис. 3). Графит снижает электрическое сопротивление вставок, но твердость их меньше. Длина вставок 240 мм, могут быть длиной до 600 мм. Угольные вставки типа А не маркируют. Вставки типа Б маркируют на одной из боковых поверхностей риской глубиной 0,1—0,2 мм на высоте 16—20 мм от опорной поверхности подошвы вставки.
Профиль вставок для конкретных условий выбирают максимальной площади сечения при условии соблюдения требований по динамическому взаимодействию токоприемника с контактным проводом. Допускаемый ток токоприемника с угольными вставками для режимов движения и стоянки ЭПС и перегрузочную способность токоприемника для режима движения выбирают с учетом требования, чтобы не было перегруза и непрерывного по длине пути искрения в скользящем контакте, т.е. возникновения непрерывной контактной электровзрывной эрозии.
Рис. 3. Профили угольных вставок: а — типа А; б — типа Б
Длительные допустимые токи токоприемников, полозы которых имеют медную подложку и три ряда угольных вставок, приведены в табл. 3.
Таблица 3
Допустимые токи токоприемников для различных типов вставок
| Допустимый ток токоприемника, А | |||
| Тип вставок | при движении | при стоянке | |
| зимой при -10°С | летом при +40°С | ||
| А Б | 990(1580) 1150(2030) | 80(130) 100(170) | 50 (80) 65(110) |
Примечания. 1. Без скобок — допускаемый ток для однополозного, в скобках — для двухполозного токоприемника.
2. В режиме движения допускается кратковременная (в течение 1 мин) перегрузка на 40 % сверх указанных значений.
3. При двух контактных проводах в цепной подвеске ток для режима стоянки увеличивается в 1,5 раза.
4. Однополозный токоприемник с двумя рядами угольных вставок в режиме движения допускает ток 600А.
Угольные вставки снижают интенсивность изнашивания контактного провода по сравнению с медными пластинами в 3—4 раза и являются наиболее экономичными. Наряду с угольно-графитовыми практический интерес представляют спеченные материалы, которые получают методом порошковой металлургии прессованием и последующим спеканием различных металлических и неметаллических (графитовых) порошков. Сочетание положительных свойств всех компонентов в этих материалах дало возможность иметь такие их характеристики, которые нельзя получить металлургическими методами.
На электровозах постоянного тока используют пластины из порошкового спечен-ного материала на железной основе (рис. 4) типа ВЖЗ. Такие пластины изготавливают методом прокатки из смеси порошков: железного (77 %), медного (22 %) и никелевого (1 %). Заметного улучшения эксплуатационных свойств спеченных пластин типа ВЖЗ достигают их пропиткой в автоклаве жидким легкоплавким свинцовым сплавом, содержащим олово. Разработаны также металлоугольные пластины.
Рис.4. Пластина из спеченного материала на железной основе
Основным положительным качеством пластин из спеченных материалов является то, что они имеют относительно невысокое контактное сопротивление между пластиной и проводом. Если принять это сопротивление для медных пластин за единицу, то при металлокерамических пластинах оно равно 1,5, а при угольных вставках — 3,5. В результате этого нагрузочная способность токоприемника с металлокерамическими пластинами в режиме стоянки (определяемая нагревом контактного провода) в 3 раза выше, чем у токоприемников с угольными вставками.
Пластины из спеченного материала обеспечивают съем с одиночного контактного провода однополозным токоприемником на стоянках тока до 300 А. Такой ток могут потреблять на стоянке пассажирские электровозы (оборудованные однополозными токоприемниками), при централизованном электроснабжении (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха и др.) пассажирских вагонов. Опыт эксплуатации показал эффективность применения контактных пластин из спеченного материала на железной основе на электровозах постоянного тока, снимающих большие токовые нагрузки. Пластины из спеченного материала обеспечивают эффективную работу угольных вставок при их совместной эксплуатации.
Разработаны многослойные контактные пластины из спеченных материалов, представляющие собой биметалл (сталь—спеченный композиционный материал). Размер пластин 8 х 28 х 400 мм; прочность на разрыв 150—170 МПа и на изгиб 250—300 МПа; удельное электрическое сопротивление 0,3 Оммм2/м; при четырех рядах пластин на полозе нагрузочная способность токоприемника 2600А. Способность рабочего слоя многослойных пластин само-смазываться позволяет уменьшить износ контактного провода на 30—50 % на участках, где электровозы потребляют большие токи.
Комиссионная проверка токоприемников электроподвижного состава
1. Осмотр токоприемников электроподвижного состава
В условиях изморози, гололеда, и ветра усложняется взаимодействие контактного провода и токоприемника. При подготовке контактной сети к работе в зимних условиях проводят проверку состояния контактной сети и комиссионно — проверку токоприемников ЭПС.
Осматривая токоприемник, обращают внимание на состояние рабочей части полоза, крепление пластин или вставок, наличие медных подложек, шарнирных соединений, гибких шунтов, их сечение и крепление, состояние и крепление изоляторов, воздушных рукавов, подъемно-опускающих механизмов. Основные повреждения: износ угольных вставок, металлокерамических пластин, обрыв более 25 % жил гибкого шунта не допускается. Убеждаются в отсутствии заедания в шарнирных соединениях.
При осмотре медных накладок проверяют их крепление. Головки винтов долж-ны быть утоплены или находиться заподлицо с накладкой. Износ головки винта не допускается. Накладки должны быть на одном уровне и иметь толщину не менее 2,5 мм. Не допускаются задиры, прожоги, отставания от каркаса концов крайних накладок. Наплывы удаляют напильником.
При осмотре угольных вставок проверяют плотность закрепления пластин и стыковку вставок между ними и с концевыми металлическими пластинами. Не допускается смещение вставок. Зазор между вставками не должен быть более 0,8 мм. Внутренний ряд должен быть на одном уровне с наружными или ниже их, но не более чем на 1 мм. Допускается в эксплуатации скол поперек вставки не более 50 % ее ширины, длина скола вдоль вставки не нормируется. Не допускаются тре-щины на вставках, закрепленных отдельными плашками. При закреплении сплош-ной полосой может быть не более одной трещины. Вставку признают изношенной, если толщина оставшейся части составляет 10 мм и менее или если от поверхности вставки до края крепежных элементов каркаса остается 1 мм летом и 2 мм зимой. Пропилы, прожоги и сколы устраняют напильником. Обращают внимание на наличие медной подложки между угольной вставкой и каркасом полоза, подключение ее к шунту.
При осмотре металлокерамических пластин (накладок) проверяют качество их крепления к полозу, наличие медной подложки. Зазоры между накладками не должны превышать 1,0 мм, концы крайних накладок в средних рядах должны быть опилены.
Срывы крепежных винтов, смещение пластин не допускаются. Измеряют износ пластин. Оставшаяся высота сечения пластин должна быть не менее 2,5 мм, при этом головки винтов должны быть утоплены на глубину 1,5—2,0 мм ниже верхней плоскости пластин. Поверхность пластин должна быть ровной, не иметь наплывов, сколов и инородных включений. Неровности и наплывы удаляют напильником. На нерабочей поверхности пластин допускают выступы и впадины глубиной не более 0,2 мм. При наличии сухой графитовой смазки проверяют ее состояние, заполнение ею пазов между пластинами. Смазка должна быть соединена с полозом плотно, т.е. создавать единый монолит. Отслоение смазки не допускается. В период гололеда должна применяться смазка типа ЦНИИ КЗ.
2. Снятие статических характеристик токоприемников
Статические характеристики токоприемников снимают динамометром ДТ—002. В диапазоне рабочей высоты токоприемника измеряют нажатие на контактный провод при подъеме и — отдельно — при опускании.
Значения нажатий на провод должны находиться в установленных пределах для тяжелого и легкого типов токоприемника (см. табл. 9.1). Разница между нажатием на контактный провод при подъеме и опускании на одной и той же высоте не долж-на превышать установленные нормативные значения. В зимних условиях эксплу-атации нажатие полоза на контактный провод должно быть увеличено на 10—20 Н.
Путем неоднократного подъема и опускания токоприемника определяют время подъема до максимальной рабочей высоты и время опускания в сложенное поло-жение. При температуре —20 °С и ниже статическую характеристику токопри-емника проверяют на открытом воздухе.
3. Протокол комиссионной проверки токоприемников электроподвижного состава
Протокол №____ от «__ »_______ 20_ г.
Проверки токоприемников электровозов
ПТО________ ТЧ___ Тип_____ №______
Таблица
| № п/п | Техническая Характеристика | Ед. изме рения | Норма тивное значение | Измеренное значение | ||||
| 1 тпр | 2 тпр | 3 тпр | 4 тпр | |||||
| Время подъема/опускания токоприемника | с | |||||||
| 1.1 | Т-5М, ТЛ-13У, Л-1У, АсС-10-01 | 7-10/3,5-6 | ||||||
| 1.2 | 10РР2, 10РР5, 17РР2 | 7-12/5-7 | ||||||
| 1.3 | П-1У | 4-7/4-7 | ||||||
| Статическая характеристика во всем диапазоне рабочей высоты (400—1900 мм) подъем/опускание | кгс | |||||||
| 2.1 | Т-5М лето (зима) | 10/12(11/13) | ||||||
| 2.2 | 10РР2, 10РР5, 17РР2, лето (зима) | 8/10(10/12) | ||||||
| 2.3 | ТЛ-13У,Л-1У, ТАсС-10-01 | 6/9 | ||||||
| 2.4 | П-1У | 8/10 | ||||||
| Разность контактных нажатий в рабочем диапазоне при подъеме и опускании токоприемника | кгс | |||||||
| 3.1 | Т-5М лето (зима) | 2,5 | ||||||
| 3.2 | 10РР2, 10РР5, 17РР2, лето (зима) | 2,5 | ||||||
| 3.3 | Т-5М, ТЛ-13У, Л-1У, ТАсС-10-01 | 2,0 | ||||||
| 3.4 | П-1У | 3,0 | ||||||
| Поворот кронштейна к горизонтали на угол | град | 5-7 | ||||||
| Вогнутость полоза на длине 1 м прямолинейной части | мм | не более 2 | ||||||
| Смещение центра полоза относительно центра основания | мм | не более 30 | ||||||
| Отклонение полоза от горизонтали на длине 1 м | мм | не более 20 | ||||||
| Зазор между накладками на полозе со стороны контактной поверхности пластин и между накладками и коробом полоза для: металлокерамических накладок угольных вставок | мм | не более: 1 0,8 | ||||||
| Наличие смазки СГС-О, СГС-Д | ||||||||
| Угол наклона скосов полоза | град | 30; 33 или 45 | ||||||
| Наличие смазки ЦНИИ КЗ | в период гололеда | |||||||
| Толщина: металлокерамических накладок угольных вставок* Для угольных вставок расстояние от элементов каркаса, крепящих угольную вставку, до поверхности трения должно быть: не менее 1 мм летом; не менее 2 мм зимой; не менее 3 мм при гололеде | мм | равно или более 2,5 более 10 | ||||||
| Наличие трещин на: угольных вставках металлокерамических накладках | шт. | не более 1 не допускается | ||||||
| Наличие сколов на вставках: угольных вставок по ширине (высоте) вставки металлокерамических накладок по глубине (ширине) | % мм | 50 (20) 3 | ||||||
| Обрыв жил шунтов | % | не более 20 | ||||||
| Нарушение повреждения глазури изоляторов (от длины пути возможного перекрытия). Сколы изоляторов | % мм | не более 20 не допускается | |||||
| Наличие термоизолирующей краски на отбортовках полоза токоприемника | % | ||||||
| Вмятины Прожоги рам токоприемника | мм | не более 5 не допускается | |||||
| Отклонение по уровню одного полоза относительно другого (для токоприемников с двумя полозами) | мм | не более 2 | |||||
| Продольные трещины на боковой поверхности вставок | не допускается | ||||||
| Возвышение вставок: средней угольной вставки относительно крайней крайней угольной вставки относительно средней | мм | не допускается не более 1 |
*Контролируется по риске.
Примечание:___________________________________________________________________________________________________________________________
Выводы: токоприемник исправен, неисправен (ненужное зачеркнуть)
Представитель ТЧ___________________________________________________
Представитель ЭЧ___________________________________________________
Используемые приборы:
Динамометр №________ Проверен ____________20_____ г.
Секундомер № ________ Проверен ____________20_____ г.
Штангенциркуль №____ Проверен ____________20_____ г.
Линейка, инстр. №_____ Проверен ____________20_____ г.
Шаблон №_____________Проверен_____________20_____ г.
Инструкция ЦТ-ЦЭ 844 «О ПОРЯДКЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОКОПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ»
Контрольные вопросы
1. Назначения и типы токоприемников ЭПС.
2. Как снимают статическую характеристику токоприемника?
3. Чем отличаются легкие и тяжелые токоприемники?
4. Назовите токосъемные элементы и их характеристики.
5. От каких факторов зависит эластичность контактной подвески?
6. Как измеряют износ контактного провода?
7. Какие меры применяют для снижения износа контактного провода?