Рис. 2.1. Токоприемник ТЛ-13У-01:

1 - нижняя рама; 2 - верхняя рама; 3 - вал; 4 - изолятор; 5 - кронштейн; 6 - основание; 7 - упор; 8 - полоз; 9 - каретка: 10 - поднимающая пружина: 11 - пневматический привод

Токоприемник служит для передачи электрической энергии от контактного провода к оборудованию электропоезда.

На электропоездах установлены токоприемники ТЛ-13У1-01, состоящие из следующих основных узлов:

-основания 6 (рис. 2.1);

-подвижной системы, состоящей из нижних 1 и верхних 2 трубчатых рам;

- верхнего узла, состоящего из полоза 8 и кареток 9;

- механизма подъема и опускания токоприемника.

На основании закреплены четыре кронштейна 5 с изоляторами 4, через которые токоприемник крепят на крыше вагона. Перестановкой кронштейнов на основании обеспечивают размер (1450x1980 мм), необходимый для установки токоприемника.

Рис. 2.2. Привод токоприемника

При подаче сжатого воздуха в цилиндр пневмопривода 5 (рис. 2.2) поршни 11 привода расходятся, сжимая опускающие пружины 10 и поворачивая валы 8. При этом валы 8 через тяги 7 поворачивают валы 9, на которые дополнительно действует усилие поднимающих пружин 2. Поворачиваясь под действием поднимающих пружин и поршней, валы 9 поднимают нижнюю и верхнюю рамы токоприемника с полозом. Усилие прижима полоза поднятого токоприемника к контактному проводу зависит только от усилия поднимающих пружин 2. При падении давления сжатого воздуха в цилиндре пневмопривода сжатые опускающие пружины 10 сдвигают поршни 11, преодолевая при этом усилие поднимающих пружин 2, и, поворачивая валы 8, опускают рамы токоприемника.

Рис. 2.2. Привод токоприемника (слева): а - привод: б - кинематическая схема привода: 1 - основание; 2 - поднимающие пружины; 3,7- тяга; 4, 6 - рычаг; 5 - пневматический привод; 8, 9 - вал; 10 - опускающая пружина; 11 - поршень

Для уменьшения износа полоза токоприемника и контактного провода на полозе 5 (рис. 2.3) установлены угольные вставки 2, которые заменяют по мере износа. Вставки 2 крепятся на полозе 5 болтами с помощью прижимных планок 1. Чтобы исключить попадание контактного провода за полоз при проходе воздушных стрелок, на концах полоза 5 имеются концевые скосы 4.

Для смягчения ударов полоза 8 (см. рис. 2.1) о контактный провод при подъеме токоприемника полоз крепят к верхним рамам 2 с помощью кареток 9. Каретка (рис. 2.4) представляет собой систему шарнирно связанных рычагов, обеспечивающих вертикальное перемещение полоза относительно рамы токоприемника в пределах 50 мм.

Рис. 2.3 Полоз токоприемника

Рис. 2.3 Полоз токоприемника: 1 - прижимная планка; 2 - угольная вставка; 3 - накладка концевого скоса; 4 - концевой скос; 5 - полоз; 6 - отверстие крепления полоза к каретке; 7 - подкладка под угольные вставки из шинной меди; 8 - шпилька крепления медного шунта к подкладке и полозу

Рис. 2.4. Каретка токоприемника

Рис. 2.5 Характеристики токоприёмника:

Рис. 2.5 Характеристики токоприёмника

Рис. 2.4. Каретка токоприемника (слева): а - первой серии; б - новой серии; 1 - основание; 2 - поперечный валик токоприемника: 3 - серьга: 4 - верхняя планка; 5 - коромысло; 6 - ось; 7 - пружина; 8 - регулировочный болт; 9 - заклепка.

Качество регулировки и правильность работы токоприемника определяют по статическим характеристикам - графическое изображение зависимости усилия нажатия Р от высоты подъема Н полоза показано на рис. 2.5.

Характеристики токоприемника проверяют в следующей последовательности:

1.В цилиндр подают воздух. При этом токоприемник поднимается.

2. Закрепив динамометр, уравновешивают полоз токоприемника поочередно на высоте 400, 1000, 1500, 1900 мм.

3. Постепенно ослабляя натяжение динамометра в каждой точке, измеряют усилие нажатия в начале движения полоза вверх, а затем, увеличивая натяжение динамометра, усилие нажатия в начале движения полоза вниз.

Регулируют усилие нажатия поднимающими пружинами, вращая их на штырях, укрепленных на главных валах токоприемника. Сезонную регулировку характеристик токоприемника выполняют перед зимним и летним периодом эксплуатации, что устанавливается нормативными документами МПС и дороги, где эксплуатируются электропоезда.

Технические характеристики и обслуживание токоприемника

Номинальное напряжение постоянного тока, кВ 3
Длительно допустимый ток, А:  
при движении 500
при стоянке 50
Максимальная скорость движения, км/ч 140
Максимальная высота подъема от сложенного состояния, мм, не менее  
Рабочая высота, мм:  
максимальная 1900
минимальная 400
Время подъема до максимальной высоты, с 7-10
Время опускания с максимальной высоты, с 3,5-6
Величина усилия статического нажатия на контактный провод, Н (кгс):  
активного, не менее 60 (6)
пассивного, не более 90 (9)
Давление сжатого воздуха, МПа (кгс/см2 ):  
номинальное 0,5 (5)
минимальное 0,35 (3,5)
Опускающая сила в рабочем диапазоне h (см. рис. 2.5) Н (кгс), не менее 120 (12)
Разность между максимальным и минимальным усилиями прижима при одностороннем движении токоприемника  
в рабочем диапазоне, Н (кгс), не более 10 (1)
Масса (без изоляторов), кг 290
Полный ход каретки, мм 50

Техническое обслуживание. Надежность работы токоприемника обеспечивается прежде всего прочностью рам и полозов, состоянием контактных накладок на полозах, величиной трения в шарнирах подвижных рам, четкостью работы пневматического привода и пружин, состоянием электрической изоляции.

При каждом виде ремонта и технического обслуживания токоприемника проверяют состояние подвижных рам и полоза. Накладки полоза должны быть надежно закреплены, подплавы и поджоги на их поверхности зачищены.

Полозы, имеющие толщину угольной вставки менее 10 мм, заменяют. Если на угольных вставках имеются поперечные трещины в количестве не более двух на каждую и они не ослабляют крепление, вставки можно эксплуатировать далее. Не заменяют также вставки со сколами, если ширина скола на поверхности трения не превышает 15 мм, а глубина — 5 мм. Плавная волнистость рабочей поверхности вставки не является браковочным признаком.

Зазор между угольными вставками, смонтированными на полозе со стороны контактной поверхности, не должен превышать 0,5 мм. Стыки вставок и накладок друг с другом и с торцами металлических концевых скосов полоза тщательно запиливают для обеспечения плавного перехода провода по стыку.

Контролируют надежность крепления вставок на полозах. При необходимости болты, крепящие вставки и прижимные планки, подтягивают. При одностороннем износе угольных вставок допускается переворачивание полоза в горизонтальной плоскости другой стороной. Изношенные по диаметру более чем на 1 мм оси крепления полоза к кареткам заменяют новыми.

Детали токоприемника, имеющие трещины или изломы, заменяют. Не допускается заедание шарнирных соединений. Смазочный материал на полозы в цилиндры и шарнирные соединения токоприемника добавляют в соответствии с картой смазки. Опорные изоляторы и полихлорвиниловые трубки воздушной магистрали очищают от грязи.

Перекосы в креплении рычагов кареток устраняют, пружины кареток в случае уменьшения жесткости заменяют. Проверяют состояние шплинтов.

Время подъема и опускания токоприемника регулируют редуктором (дроссельным клапаном) клапана токоприемника, установленного в шкафу №1 моторного вагона.

Величину опускающей силы и максимальную высоту подъема регулируют изменением длины тяги пневматического привода, имеющей для этой цели по концам правую и левую резьбу. Перед регулировкой контргайки на тяге отпускают, после регулировки надежно затягивают.

В зимнее время с полозов токоприемников удаляют снег и лед, подвижные трубы покрывают антигололедной смазкой.

Возможные неисправности токоприемника, их причины и способы устранения

Причина неисправности Способ устранения

После подачи воздуха в привид подвижная система не остается на нужной высоте, а медленно опускается

Нарушена герметичность привода Осмотреть привод и заменить изношенные манжеты

Характеристика усилия статического нажатия и иеет "завалы" в рабочем диапазоне высоты подъема

Нарушена регулировка усилия статического нажатия

Поднимающие пружины имеют остаточную деформацию

Отрегулировать усилие Заменить пружины
Длина трещин или сколов на изоляторе более 20% возможного пути перекрытия током
Повреждения изолятора в эксплуатации Заменить изолятор
После подачи воздуха токоприемник не поднимается

Лопнул или отсоединился рукав подачи воздуха в цилиндр пневмопривода

Замерзание или обледенение шарнирных узлов

Присоединить или заменить поврежденный рукав

Поднимать токоприемник методом раскачки (подъем опускание несколько раз)

Угольная вставка полоза перемещается в одном или нескольких направлениях
Ослаблено крепление вставки Подтянуть болты крепления, заменить прижимные планки. При сильном износе заменить вставку
Повышенный износ подвижных деталей каретки
Отсутствует смазка в сочленениях каретки Имеются перекосы элементов каретки

Смазать детали

Проверить правильность сборки деталей. Устранить перекосы

Повышенный износ шунтов
Шунты неправильно установлены при сборке Проверить, чтобы шунты не терлись о другие детали. Изношенные шунты (повреждено 25% жил) заменить
Токоприемник заходит на воздушной стрелке за контактный провод

Ослаблены винты крепления контактных пластин на скосах каркаса полоза

Нарушена симметрия токоприемника относительно вертикальной оси

Затянуть винты, запилить пластины

Погнута или лопнула синхронизирующая тяга. Тягу заменить.

Ослабло крепление рычага синхронизирующей тяги. Крепление подтянуть