Патент на изобретение №2310823

(54) УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОКОПРИЕМНИКА И СПОСОБ ЕГО КРЕПЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и решает задачу диагностирования токоприемников независимо от их типа и места установки. Устройство содержит датчики усилия и угловых перемещений, которые размещены внутри корпуса диагностического устройства. При этом устройство дополнительно содержит рычаг, пружину, тормоз троса, концевой выключатель и эластичный трос. Плечо рычага снабжено шкивом. Устройство снабжено ограничительным тросом и установлено под основанием токоприемника. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области диагностирования технического состояния механизмов и может быть использовано для диагностирования технического состояния токоприемников электроподвижного состава (ЭПС) путем измерения их силовых и временных параметров как непосредственно на месте установки, на моторном вагоне, так и на участках ремонта.

Известно устройство автоматизированной системы испытаний токоприемников (RU 2222794 С2, МПК G01M 17/08, 27.01.2004), включающее выносные датчики усилия и высоты подъема, преобразовательно-управляющий блок, электропривод с тросоукладчиком, неподвижный потолочный блок с отрезком троса.

Недостатком известного устройства является наличие внешних датчиков усилия и угловых перемещений, соединяемых с помощью проводных линий связи с преобразовательно-управляющим блоком, что приводит к увеличению трудоемкости диагностирования за счет необходимости процедуры установки и подключения датчиков, уменьшению надежности устройства вследствие возможности повреждения выносных датчиков и их проводных соединений движущимися частями токоприемника, а также вследствие возможности ослабления и запутывания троса внутри корпуса устройства из-за упругости троса или в результате включения электропривода на разматывание троса при отсутствии нагрузки на тросе.

Известно универсальное переносное устройство испытания токоприемников (Свидетельство на полезную модель RU 46581 U1, МПК G01M 17/08, B60L 5/00, 10.07.2005), являющееся наиболее близким аналогом, содержащее датчики усилия, угловых перемещений и высоты подъема, электропривод с тросоукладчиком, закрепляемые на основании токоприемника, преобразовательно-управляющий блок, ЭВМ с регистрирующим принтером, и предназначенное для измерения статической, опускающей и временной характеристик токоприемника.

Недостатком данного устройства является внешнее крепление датчиков, соединяемых с помощью проводных линий связи с преобразовательно-управляющим блоком, что приводит к увеличению трудоемкости диагностирования за счет необходимости процедуры установки и подключения датчиков, уменьшению надежности устройства вследствие возможности повреждения выносных датчиков и их проводных соединений движущимися частями токоприемника, а также вследствие возможности ослабления и запутывания троса внутри корпуса устройства из-за упругости троса или в результате включения электропривода на разматывание троса при отсутствии нагрузки на тросе.

Еще одним недостатком известного устройства является сложность закрепления устройства диагностирования на основании токоприемника, связанная с различиями в конструкции различных типов токоприемников, наличием или отсутствием защитных кожухов токоприемников, а также потребность в оснащении места проведения диагностики имитатором контактного провода или потолочным упором, ограничивающим подъем токоприемника свыше максимально допустимого значения, составляющего 1900 мм («Правила текущего ремонта и технического обслуживания электропоездов» / ЦТ-479/М.: Трансиздат «РИПИ», 1997. – c.323).

Целью предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости процесса диагностирования токоприемников независимо от их типа и места установки при одновременном повышении надежности устройства.

Поставленная цель в устройстве диагностирования токоприемников, содержащем электропривод, трос, преобразовательно-управляющий блок, датчик высоты подъема, датчик усилия и датчик угловых перемещений достигается тем, что датчики усилия и угловых перемещений размещены внутри корпуса устройства, при этом устройство дополнительно содержит рычаг, пружину, тормоз троса, концевой выключатель и эластичный трос, выполненный, например, из резиновой нити, при этом одно плечо рычага снабжено шкивом, через который перекинут трос, датчик усилия и концевой выключатель неподвижно закреплены напротив второго плеча рычага с небольшим зазором, причем между датчиком усилия и вторым плечом рычага установлена пружина, стремящаяся повернуть рычаг и, приводящая тем самым в действие тормоз троса, расположенный напротив первого плеча рычага, а эластичный трос, один конец которого закреплен на оси датчика угловых перемещений, а второй крепится к месту шарнирного соединения подвижных рам токоприемника, служит для передачи движения токоприемника датчику угловых перемещений, причем эластичные свойства троса обеспечивают его прямолинейность путем компенсации возникающего при движении токоприемника изменения расстояния между датчиком угловых перемещений и местом соединения подвижных рам токоприемника.

Поставленная цель в устройстве диагностирования токоприемников достигается также тем, что устройство дополнено ограничительным тросом с закрепленными на его концах карабинами, концы которого с помощью карабинов крепятся к верхнему шарниру подвижных рам токоприемника и к основанию токоприемника, при этом высота подъема токоприемника ограничивается длиной троса.

Поставленная цель в способе крепления устройства диагностирования токоприемников также достигается тем, что устройство устанавливают под основанием токоприемника и закрепляют с помощью дополнительно вводимого в состав устройства упора регулируемой длины, например, телескопического, который устанавливают между основанием токоприемника и устройством диагностирования.

Анализ отличительных признаков предлагаемого устройства для крепления токоприемников и способа его крепления и, обеспечиваемых ими технических результатов показал, что:

– размещение датчиков усилия и угловых перемещений внутри корпуса устройства снижает риск повреждения датчиков и трудоемкость диагностирования за счет исключения процедуры установки и подключения датчиков;

– наличие ограничительного троса с закрепленными на его концах карабинами, концы которого с помощью карабинов крепятся к верхнему шарниру подвижных рам токоприемника и к основанию токоприемника, позволяет ограничивать подъем токоприемника на необходимую высоту при отсутствии контактного провода или потолочного упора;

– способ крепления устройства под основанием токоприемника и закрепление его с помощью дополнительно вводимого в состав устройства упора регулируемой длины, например, телескопического, который устанавливают между основанием токоприемника и устройством диагностирования позволяет применять его (устройство) на токоприемниках различных типов;

– наличие рычага и пружины позволяет приводить в действие тормоз, препятствующий ослаблению и запутыванию троса на барабане электропривода, а наличие концевого выключателя позволяет блокировать включение электропривода на разматывание троса;

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На схеме представлен токоприемник 1 и устройство диагностирования 2, включающее электропривод 3, приводящий в движение трос 4, рычаг 5, вращающийся на оси 6 и оснащенный шкивом 7, датчик усилия 8, пружину 9, расположенную между рычагом 5 и датчиком усилия 8, тормоз 10, концевой выключатель 11, датчик угловых перемещений 12, эластичный трос 13, например, из резиновой нити, прикрепленный к месту соединения подвижных рам 14 токоприемника, датчик высоты подъема 15, а также ограничительный трос 16, при этом устройство устанавливают под основанием 17 токоприемника и закрепляют с помощью упора регулируемой длины 18.

Устройство работает следующим образом.

На крышу ЭПС поднимают устройство 2, устанавливают его под основанием 17 токоприемника и закрепляют с помощью упора регулируемой длины 18, который устанавливают между основанием токоприемника и устройством, при этом длину упора выбирают таким образом, чтобы обеспечить надежное крепление устройства. Ограничительный трос 16 закрепляют одним концом к верхнему шарниру подвижных рам токоприемника, а другим концом – к основанию токоприемника. Трос 4 с помощью крюка закрепляют за верхний шарнир токоприемника 1, а эластичный трос 13 с помощью крюка крепят к месту соединения подвижных рам токоприемника 14. При этом в исходном состоянии, когда трос 4 не натянут, рычаг 5 под действием пружины 9 приводит в действие тормоз 10, препятствующий ослаблению и запутыванию троса 4 на барабане электропривода 3, а концевой выключатель 11 разомкнут и блокирует включение электропривода 3 на разматывание троса.

После этого проводят измерение силовых характеристик токоприемника, для чего подают воздух в пневматический цилиндр токоприемника, токоприемник 1 приподнимается и натягивает трос 4, ограничивающий движение токоприемника вверх, усилие натяжения троса 4 через шкив 7 передается на рычаг 5, который, преодолевая сопротивление пружины 9, поворачивается до соприкосновения с датчиком усилия 8, передавая на него усилие натяжения троса, при этом тормоз 10 освобождается, а концевой выключатель 11 замыкается, разблокируя электропривод 3.

Затем включают электропривод 3, который разматывает трос 4, при этом токоприемник 1 поднимается, датчик усилия 8 измеряет усилие подъема токоприемника, датчик высоты подъема 15 – высоту подъема полоза токоприемника по длине свободной части троса 4, эластичный трос 13 поворачивает ось датчика угловых перемещений 12, который измеряет угловое перемещение токоприемника, причем эластичность троса 13 обеспечивает компенсацию возникающего при движении токоприемника изменения расстояния между датчиком угловых перемещений и местом соединения подвижных рам токоприемника и, соответственно, прямолинейность троса 13.

Когда токоприемник 1 поднимается до заданной высоты, электропривод 3 автоматически переключается на обратное вращение и начинает опускать токоприемник 1, сматывая трос 4, при этом датчик усилия 8 измеряет усилие опускания токоприемника, а датчик высоты подъема 15 – высоту токоприемника. При достижении токоприемником исходного положения электропривод автоматически отключается.

Затем воздух из магистрали токоприемника выпускают, токоприемник ложится на упоры, при этом трос 4 ослабляется, пружина 9 поворачивает рычаг 5, приводя в действие тормоз 10, препятствующий ослаблению и запутыванию троса 4 внутри корпуса устройства, и размыкая концевой выключатель 11, который блокирует электропривод 3 на разматывание троса. После этого снимают с верхнего шарнира токоприемника крюк троса 4, оставляя эластичный трос 13 подсоединенным к токоприемнику, после чего устройство готово к проведению измерения временных характеристик токоприемника.

Для проведения измерений вновь подают воздух в пневматический цилиндр токоприемника 1, токоприемник поднимается, датчик угловых перемещений 12 измеряет угловое перемещение токоприемника в определенные моменты времени для получения временной характеристики подъема. Ограничительный трос 16 при этом препятствует подъему токоприемника свыше допустимой высоты при отсутствии контактного провода или потолочного упора.

После подъема токоприемника 3 и остановки его в верхней точке воздух из пневмоцилиндра токоприемника 1 выпускают, токоприемник опускается, датчик угловых перемещений 12 измеряет положение токоприемника в заданные моменты времени для получения временной характеристики опускания.

После опускания токоприемника 1 эластичный трос 13 отсоединяют от токоприемника, ограничительный трос 16 и упор регулируемой длины 18 снимают. На этом процедура диагностирования токоприемника считается законченной.

Таким образом, размещение датчиков внутри устройства и введение тормоза троса позволяет снизить трудоемкость процесса диагностирования за счет исключения процедуры установки и подключения датчиков, а также повышает надежность устройства за счет снижения риска повреждения датчиков и запутывания троса, при этом предлагаемый способ крепления обеспечивает его жесткое крепление и совместимость с различными типами токоприемников.

Данное устройство и способ его крепления реализованы и успешно испытаны в Омском филиале локомотиворемонтного депо «Московка», в цехе мотор-вагонного подвижного состава.

Формула изобретения

1. Устройство диагностирования токоприемников для измерения силовых и временных характеристик токоприемников, включающее электропривод, трос, преобразовательно-управляющий блок, датчик высоты подъема, датчик усилия и датчик угловых перемещений, отличающееся тем, что датчики усилия и угловых перемещений размещены внутри корпуса устройства, при этом устройство дополнено рычагом, пружиной, тормозом троса, концевым выключателем и гибкой тягой, выполненной из эластичного материала, например, резиновой нити, при этом одно плечо рычага снабжено шкивом, через который перекинут трос, датчик усилия и концевой выключатель неподвижно закреплены напротив второго плеча рычага с небольшим зазором, причем между датчиком усилия и вторым плечом рычага установлена пружина, стремящаяся повернуть рычаг и приводящая тем самым в действие тормоз троса, расположенный напротив первого плеча рычага, а гибкая тяга, служащая для передачи движения токоприемника датчику угловых перемещений, закреплена одним концом на датчике угловых перемещений, при этом второй ее конец крепят к месту шарнирного соединения подвижных рам токоприемника, а эластичные свойства тяги обеспечивают ее прямолинейность путем компенсации возникающего при движении токоприемника изменения расстояния между датчиком угловых перемещений и местом соединения подвижных рам токоприемника.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит ограничительный трос с закрепленными на его концах карабинами, концы которого с помощью карабинов крепят к верхнему шарниру подвижных рам токоприемника и к основанию токоприемника, при этом высоту подъема токоприемника ограничивают длиной троса.

3. Способ крепления устройства диагностирования токоприемников на объекте, отличающийся тем, что устройство устанавливают под основанием токоприемника и закрепляют с помощью дополнительно вводимого в состав устройства упора регулируемой длины, например телескопического, который устанавливают между основанием токоприемника и устройством диагностирования.

РИСУНКИ