CS245991B1

CS245991B1 - Self-acting control device for constant current collector pressure of electric vehicles

Info

Publication number: CS245991B1
Application number: CS852141A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Novotny; Frantisek Palik
Original assignee: Bohumil Novotny; Frantisek Palik
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CS214185A1

Abstract

Zařízení se týká samočinného regulač ního ústrojí pro zabezpečení konstantní ho přítlaku sběrače proudu elektrických vozidel, kde sběrač proudu je opatřen pneumatickým pohonným ústrojím. Podstata spočívá v tom, že na rámu sběrače je připevněn držák /1/,opatřený podpěrnými plochami /2/, na něž dosedají vnější kroužky valivých ložisek /3/, uložených na hřídeli /4/. Mezi valivými ložisky /3/ je na hřídeli /4/ usazeno jehlové ložisko /5/, pevně spojené s ozubeným kolečkem /6/, jehož zuby jsou v .záběru s ozubeným hřebenem /7/, pevně spojeným s držákem /1/, přičemž jsou konce hřídele /4/ pevně spojeny s postranicemi /8/,přišroubovanými na spojku /9/, spojenou s táhlem /10/.The device relates to an automatic regulating device for ensuring constant contact pressure of the current collector of electric vehicles, where the current collector is equipped with a pneumatic drive device. The essence lies in the fact that a holder /1/ is attached to the collector frame, provided with support surfaces /2/, on which the outer rings of the rolling bearings /3/, mounted on the shaft /4/, rest. Between the rolling bearings /3/, a needle bearing /5/ is mounted on the shaft /4/, firmly connected to a gear wheel /6/, the teeth of which are in engagement with a toothed rack /7/, firmly connected to the holder /1/, while the ends of the shaft /4/ are firmly connected to the sidewalls /8/, screwed to the coupling /9/, connected to the rod /10/.

Description

(54)(54)

Samočinné regulační ústrojí pro zabezpečení konstantního přítlaku sběrače proudu elektrických vozidelSelf-regulating device for ensuring constant pressure of electric current collector

Zařízení se týká samočinného regulačního ústrojí pro zabezpečení konstantního přítlaku sběrače proudu elektrických vozidel, kde sběrač proudu je opatřen pneumatickým pohonným ústrojím.The invention relates to a self-regulating device for providing a constant pressure of a current collector of electric vehicles, wherein the current collector is provided with a pneumatic actuator.

Podstata spočívá v tom, že na rámu sběrače je připevněn držák /1/,opatřený podpěrnými plochami /2/, na něž dosedají vnější kroužky valivých ložisek /3/, uložených na hřídeli /4/. Mezi valivými ložisky /3/ je na hřídeli /4/ usazeno jehlové ložisko /5/, pevně spojené s ozubeným kolečkem /6/, jehož zuby jsou v .záběru s ozubeným hřebenem /7/, pevně spojeným s držákem /1/, přičemž jsou konce hřídele /4/ pevně spojeny s postranicemi /8/,přišroubovanými na spojku /9/, spojenou s táhlem /10/.The principle consists in that a holder (1) is provided on the collector frame, provided with supporting surfaces (2) on which the outer rings of the rolling bearings (3) bear on the shaft (4). Between the antifriction bearings (3), a needle bearing (5) is fixed on the shaft (4), fixedly connected to the gear (6), the teeth of which are engaged with the toothed rack (7), fixedly connected to the holder (1). the ends of the shaft (4) are rigidly connected to the side walls (8) bolted to the coupling (9) connected to the tie rod (10).

245 991245 991

243 991243 991

Vynález se týká samočinného regulačního ústrojí pro zabezpečení konstantního přítlaku sběrače proudu elektrických vozidel, ’ kde sběrač proudu je opatřen pneumatickým pohonným ústrojím.The invention relates to a self-regulating device for providing a constant down-pressure of an electric vehicle current collector, wherein the current collector is provided with a pneumatic actuator.

Norma pro sběrače proudu elektrických vozidel stanoví, aby v průběhu pracovního zdvihu sběrače nepřekročil rozdíl přítlaku sběrače na trolej + 0,5 kg. U dosavadních sběračů způsobuje přítlak sběračů na trolej tažná pružina, působící svým tahem na tažnou páku sběrače. Síla tažné pružiny i rameno působící síly se za provozu sběrače mění. Tato změna se vyrovnává neokrouhlými kotouči, Gallovými řetězy, nastavitelnými podpěrami Gallova řetězu a středu tažné pružiny, aby se dosáhlo v celém rozsahu pracovní činnosti sběrače žádoucího přítlaku sběrače na trolej. Zejména u sběrače proudu opatřeným pneumatickým pohonným ústrojím je použití tažné pružiny málo efektivní, neboť tlačná pružina stahuje sběrače z pracovního zdvihu do dolní klidové polohy a vyřazuje za provozu sběrače z činnosti pneumatický pohon. Nevýhodou je značný rozdíl přítlaku k troleji.The standard for electric vehicle pantographs specifies that, during the pantograph working stroke, the pantograph pressure difference shall not exceed + 0,5 kg. In prior art pantographs, the pantograph pressure on the catenary causes a tension spring to exert its force on the pantograph pulling lever. The force of the tension spring and the arm acting on the force change during operation of the pantograph. This change is compensated for by non-round discs, Gall chains, adjustable supports of the Gall chain, and the center of the tension spring to achieve the desired pantograph contact pressure over the full range of pantograph operation. Especially in a current collector equipped with a pneumatic drive mechanism, the use of a tension spring is of little use since the compression spring retracts the pantographs from the working stroke to the lower rest position and disables the pneumatic actuator during operation of the pantograph. The disadvantage is the considerable difference in contact pressure to the contact.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje samočinné regulační ústrojí pro zabezpečení konstantního přítlaku sběrače proudu elektrických vozidel, kde sběrač proudu je opatřen pneumatickým pohonným ústrojím podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na rámu sběrače je připevněn* držák, opatřený podpěrnými plochami, na něž dosedají vnější kroužky valivých ložisek uloženýcň na hřídeli. Mezi valivými ložisky je .na hřídeli usazeno jehlové ložisko, pevně spojené s ozubeným kolečkem, jehož zuby jsou v záběru s ozubeným hřebenem, pevně spojeným s držákem, přičemž jsou konce hřídele pevně spojeny s postranicemi, přišroubovanými na spojku, spojenou s táhlem.The aforementioned disadvantages are eliminated by an automatic regulating device for ensuring a constant down pressure of the electric current collector, wherein the current collector is provided with a pneumatic drive device according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a support with a support surface mounted on the pantograph frame, which bears on the outer rings of the roller bearings mounted on the shaft. A needle bearing is fixed between the rolling bearings, fixedly connected to a gear, the teeth of which engage a rack which is rigidly connected to the holder, the shaft ends being rigidly connected to the side bolts bolted to the coupling connected to the rod.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že samočinné regulační ústrojí vyrovnává působící síly plynule a úměrně se svislý2An advantage of the device according to the invention is that the automatic regulating device compensates the applied forces continuously and proportionally to the vertical.

245 991 mi výkyvy tažné páky sběrače. Výhoda činnosti samočinného regulačního ústrojí se uplatní s vysokým efektivním účinkem, nahradili se tažná pružina pantografu pneumatickým pohonným ústrojím s konštatntním tlakem stlačeného vzduchu a sběrač s příznivými rameny se vyzbrojí samočinným regulačním ústrojím. Tímto odpadne z výzbroje sběrače tažná pružina, neokrouhlý kotouč, Gallův řetěz, nastavitelné podpěry Gallova řetězu a středu tažné pružiny. Zavedením stlačeného vzduchu do vratného prostoru pneumatického pohonného ústrojí se stahuje sběrač nucené do dolní klidové polohy, takže z výzbroje sběrače odpadne pneumatický válec a v něm umístěna vratná pružina, přičemž je přítlak sběrače k troleji v celém rozsahu pracovního zdvihu sběrače konstantní. Řešením se dosáhne úspory materiálu a snížení výrobních nákladů.245 991 mi fluctuations in the pantograph pull lever. The advantage of the automatic control device is realized with a high efficiency effect, the pantograph tension spring has been replaced by a pneumatic drive with constant compressed air pressure, and the favorable boom collector is equipped with the automatic control device. This eliminates the tension spring, the non-round disc, the Gall chain, the adjustable supports of the Gall chain and the center of the tension spring. By introducing compressed air into the return space of the pneumatic drive train, the pantograph is forced into the lower rest position, so that the pneumatic cylinder is dropped from the pantograph armature and a return spring is placed therein, the pantograph contact to the trolley being constant throughout the pantograph working stroke. The solution achieves material savings and reduced production costs.

Samočinné regulační ústrojí podle vynálezu je zobrazeno na připojených vyobrazeních. Na obr. 1 je schematicky zobrazeno základní uspořádání samočinného regulačního ústrojí, ve střední poloze pracovního zdvihu sběrače, na obr. 2 je příkladné provedení samočinného regulačního ústrojí v podélném vodorovném řezu, obr. 3 znázorňuje bokorys samočinného regulačního ústrojí a obr. 4 zobrazuje pantografový sběrač proudu s dvěma pneumatickými pohonnými ústrojími, doplněných samočinnými regulačními ústrojími.The automatic regulating device according to the invention is shown in the accompanying drawings. Fig. 1 schematically shows the basic arrangement of the automatic control device, in the middle position of the pantograph working stroke; Fig. 2 shows an exemplary embodiment of the automatic control device in longitudinal horizontal section; Fig. 3 shows a side view of the automatic control device; with two pneumatic actuators, complemented by automatic regulators.

Držák 1 je opatřen dvěma podpěrnými plochami 2, na něž dosedají vnější kroužky valivých ložisek 3, uložených na hřídeliThe holder 1 is provided with two supporting surfaces 2, which are supported by the outer rings of the roller bearings 3, mounted on the shaft

4. Mezi valivými ložisky 3 je na hřídeli 4 pevně nasazeno jehlové ložisko 5, pevně spojené s ozubeným kolečkem 6, jehož zuby jsou v záběru se zuby ozubeného hřebene 7, pevně uspořádaného na držáku 1. Na konce hřídele 4 jsou připevněny postranice 8 přišroubované na spojku 9, trojdílná vidlice 15 spojenou táhlem 10, jež je kloubově spojeno s pístnicí 11 pneumatického pohonného ústrojí 12, které je ložiskovým kloubem 13 spojeno s tažnou pákou 14 pantografu 17. Pneumatické pohonné ústrojí 12 obsahuje tlačný prostor 35 a vratný prostor 36.4. A needle bearing 5 is fixedly mounted on the shaft 4 between the rolling bearings 3, fixedly connected to the gear 6, the teeth of which are engaged with the teeth of the rack 7 fixedly mounted on the holder 1. a coupling 9, a three-part fork 15 connected by a rod 10, which is articulated to the piston rod 11 of the pneumatic drive 12, which is connected to the pulling arm 14 of the pantograph 17 by a bearing joint 13. The pneumatic drive 12 comprises a thrust space 35 and a return space 36.

Při zvedání pantografu se natáčí tažná páka 14 ve směru hodinových ručiček. Ve stejném směru se nata.či i vnejsi kroužky valivých lpžisek 3, které se proto valí na podpěrných plochách 2 směrem nahoru, přičemž tah pneumatického pohonného ústrojí 12 je zachycen prostřednictvím trojdílné vidlice 15, pevně spojené s hřídelem 4 na podpěrných plochách 2_. OzubenéWhen lifting the pantograph, the pulling lever 14 rotates clockwise. In the same direction, the outer rings of the rolling bearings 3 are pulled up and are therefore rolled up on the support surfaces 2, the thrust of the pneumatic drive device 12 being absorbed by a three-part fork 15 fixedly connected to the shaft 4 on the support surfaces 2. Toothed

- 3 245 991 kolečko 6 pevně nasazené na jehlovém ložisku 5 uspořádaném na hřídeli 4, θθ přitom natáčí doleva, takže příslušně zvedá do vyšší polohy hřídel 4, nebol zuby ozubeného kolečka 6 jsou v zá béru s ozubeným hřebenem 7. Při klesání pantografu do nižší polohy je děj obrácený. Tažná síla pohonného pneumatického ústrojí 12 udržuje v průběhu pracovního zdvihu sběrače ložiskový kloub 13, styčnou linii-vnějších kroužků valivých ložisek 3 s podpěrnými plochami 2 a linii styku zubů ozubeného kolečka 6 se zuby ozubeného hřebene 7 ve vodorovné poloze. Zuby ozubeného kolečka 6 a ozubeného hřebene 7 jsou přitom odlehčeny, takže nezvyšují pasivní odpory samočinného regulačního ústrojí 16. Akční tažná síla 18 pneumatického pohonného ústrojí 12 zavěšená na ložiskovém kloubu 13 ovládá pantograf. Reakce tažné síly 19 pneumatického pohonného ústrojí 12, zakotvená v trojdílné vidlici 15, upravuje plynule rameno působící síly úměrně se svislými pohyby ložiskového kloubu 13 na tažné páce 14 pantografu 17.- 3 245 991 the wheel 6 fixedly mounted on the needle bearing 5 disposed on the shaft 4, θθ rotates to the left so that it raises the shaft 4 accordingly, since the teeth of the gear 6 are engaged with the rack 7. When lowering the pantograph position is the action reversed. The tensile force of the driving pneumatic device 12 keeps the bearing joint 13, the contact line-of the outer rings of the roller bearings 3 with the supporting surfaces 2 and the tooth line of the toothed rack 6 to the teeth of the rack 7 in a horizontal position during the working stroke of the collector. The teeth of the toothed wheel 6 and the rack 7 are thereby relieved so that they do not increase the passive resistances of the automatic control device 16. The action tractive force 18 of the pneumatic drive device 12 suspended on the bearing joint 13 controls the pantograph. The traction reaction 19 of the pneumatic drive 12, anchored in the three-part fork 15, smoothly adjusts the arm to the force in proportion to the vertical movements of the bearing joint 13 on the traction lever 14 of the pantograph 17.

Činnost samočinného regulačního ústrojí 16 se výhodně uplatní u pantografových a polopantografových sběračů proudu, vyzbrojených pneumatickým pohonným ústrojím, jež vylučuje vliv pasivních odporů sběrače na přítlak sběrače k troleji. Konstrukční řešení polopantografů je přitom odchylné od stávajících polopantografů.The operation of the automatic regulating device 16 is advantageously applied to pantographs and semi-pantographs of current collectors equipped with a pneumatic drive mechanism which eliminates the influence of the pantograph's passive resistances on the pantograph downstream. The design of the polopantographs is different from the existing polopantographs.

Na obr. 2 součástmi držáku 1 jsou dva nosné slouifcy 37 a podpěrný sloupek· 38, opatřený podpěrnými plochami 2, na něž dosedají vnější kroužky valivých ložisek 3, uložených na hřídeli 4. Mezi valivými ložisky 3 je na hřídeli 4 umístěno jehlové ložisko 5, distancované od valivých ložisek 3 vložkami 20. Ha jehlovém ložisku 5 je nasazeno ozubené kolečko 6, jehož zuby jsou v záběru se zuby ozubeného hřebene 7, spočívajícího na průchozích šroubech 31 v nosných sloupcích 37. Průchozí šrouby 31 jsou opatřeny párovými podložkami 39 a maticemi 32»In Fig. 2, the components of the holder 1 are two support members 37 and a support column 38, provided with support surfaces 2 on which the outer rings of the roller bearings 3 are supported on the shaft 4. Between the roller bearings 3 a needle bearing 5 is arranged. spaced from the antifriction bearings 3 by liners 20. The needle bearing 5 is fitted with a gear 6 whose teeth engage the teeth of the rack 7, resting on the through bolts 31 in the support columns 37. The through bolts 31 are provided with pair washers 39 and nuts 32 »»

Konce hřídele 4 mají tvar čtyřhranu 21, na který jsou nasazeny závěrné příložky 22 a postranice 8. Závěrné příložky 22 uzavírají prostor 23 valivých ložisek 3 s minimální vzdáleností od vnějších ploch nosných sloupků 37 a vnějších ploch podpěrného sloupku 38. Ha závěrné příložky 22 dosedají postranice 8, přišroubované upevňovacími šrouby 33 na spojku 9, s níž tvoří trojdílnou vidlici 15 se závitem 27, do něhož je zašroubováno táhlo 10. Vnější vložky 28 zaručují po utažení šroubu 25The ends of the shaft 4 are in the form of a square 21, on which the locking bolts 22 and siderails 8 are mounted. The locking bolts 22 enclose the roller bearing space 3 with a minimum distance from the outer surfaces of the support posts 37 and the outer surfaces of the support column 38. 8, bolted by fastening screws 33 to the coupling 9, with which they form a three-part fork 15 with a thread 27 into which the rod 10 is screwed. The outer inserts 28 guarantee after tightening the screw 25

245 991245 991

- 4 sevření valivých ložisek 3, vložek 20 a jehlového íožiska 5. na hřídeli 4.- 4 clamping of the roller bearings 3, bushes 20 and needle roller 5 on the shaft 4.

Na obr, 3 kostru držáku 1 tvoří nedílné spojení dna 40 s podpěrným sloupkem 38 a se dvěma sloupky 37. Mezi opracovanými plbchami nosných sloupků 37 spočívá na dvou průchozích šroubech 31 ozubený hřeben 7» jehož zuby jsou v záběru s ozubeným kolečkem 6, usazeným na jehlovém ložisku'5., uloženém na hřídeli 4, na němž jsou uspořádána i valivá ložiska 3, jejichž vnější kroužky dosedají na opracované podpěrné plochy 2. Vnitřek samočinného regulačního úótrojí chrání proti nepřízni počasí kryt 34» přichycený na nosných sloupcích 37 a na podpěrném sloupku 38 přidržovacími šrouby 41» Do trojdílné vidlice 15 je zašroubováno táhlo 10. ^h In Fig. 3, the skeleton of the holder 1 forms an integral connection of the bottom 40 to the support column 38 and to the two columns 37. Between the machined supports of the support columns 37 a toothed rack 7 rests on two through bolts 31 whose teeth engage the gear 6 a bearing 5 mounted on a shaft 4 on which are also mounted antifriction bearings 3, the outer rings of which engage the machined support surfaces 2. The inside of the self-adjusting device is protected from the weather by a cover 34 attached to the support columns 37 and to the support column. 38 holding bolts 41 »The rod 10. ^h is screwed into the three-part fork 15

Obr. 4 zobrazuje dvě pneumatická pohonná ústrojí 12, doplněná samočinnými regulačními ústrojími 16, uspořádána na rámu pantografu, a to na vnější straně dolních ramen 43 pantografu. Na stejné straně pantografu jsou na hřídelích 44 upevněny vyrovnávací páky 45 navzájem kloubově spojené příčným táhlem 46. Umístí-li se horní ramena 47 na vnitřní straně dolních ramen 43, dosáhne se nejmenší výšky pantografu v jeho dolní, klidové poloze. Pneumatické pohonné ústrojí 12 je připojeno na tažnou páku 14.Giant. 4 shows two pneumatic actuators 12, supplemented by automatic regulating devices 16, arranged on the pantograph frame, on the outside of the lower legs 43 of the pantograph. On the same side of the pantograph, alignment levers 45 are articulated to each other on the shafts 44, articulated to each other by a transverse rod 46. If the upper arms 47 are positioned on the inside of the lower arms 43, the smallest height of the pantograph is reached in its lower, rest position. The pneumatic drive 12 is connected to the pulling lever 14.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A self-regulating device for ensuring a constant pressure of the electric current collector, wherein the current collector is provided with a pneumatic drive mechanism, characterized in that a holder (1) is provided on the collector frame provided with supporting surfaces (2) against the outer rings of the rolling bearings. (3), mounted on the shaft (4), between the antifriction bearings (3), a needle bearing (5), fixedly connected to the gear (6), the teeth of which are engaged with the rack (7), is mounted on the shaft (4) The ends of the shaft (4) are rigidly connected to the side walls (8) bolted to the coupling (9) connected to the tie rod (10).