1.4Общий вид токоприемника

К валу приваривают два конических кронштейна, на которые надевают конические трубы нижней рамы и закрепляют каждую из них двумя болтами. Кроме того к валам приваривают ушки для крепления пружин, тяг и рычагов. Конические трубы изготовляют сваркой; из тонколистовой стали толщиной 1,5 мм. Концы труб меньшего, диаметра нижней рамы соединяют с трубами верхней рамы через шарниры с шариковыми подшипниками. Каждая верхняя рама выполнена из трех тонкостенных стальных труб наружным диаметром 30 мм и толщиной стенки 1 мм. Две трубы — боковые и одна — диагональная соединены между собой стальными хомутами. Верхние шарниры боковых труб через игольчатые подшипники соединены с осями, укрепленными по концам распорки, фиксирующей расстояние между боковыми трубами рамы в верхней части.

1.5Узел подшипника нижней рамы

По концам этих осей находятся каретки с полозами. Каретка обеспечивает небольшое перемещение полозов по вертикали относительно верхней рамы, необходимое для следования полозов за небольшими по величине, но резкими изменениями контактного провода по высоте, при прохождении которых рамы токоприёмников не успевают изменить своего положения вследствие сравнительно большой массы. Каретка состоит из основания, состоящего из двух стальных боковин, соединенных втулкой и заклепками. В верхних концевых частях основания на шариковых подшипниках установлены рычаги, состоящие из шарниров, к которым приварены изогнутые трубы и держатели кронштейнов полозов. Оба рычага составляют клещевидную конструкцию. Рычаги в верхнем положении находятся под действием пружины, укрепленной через ушки к хвостовикам шарниров. Своими крайними витками пружина входит в отверстия ушек.

1.6Каретка токоприемника

При подъеме токоприемника полозы упираются в контактный провод, но под действием подъемных пружин рама продолжает движение и вызывает просадку полозов с рычагами и растяжение пружины. При просадке рычагов относительно основания каретки на 50 мм пружина создает силу 8,5—9,5 юге на полоз. Эту силу можно регулировать изменением длины пружины за счет ввинчивания в отверстия ушек.Кронштейн полоза укреплен на держателе шарнира и может поворачиваться от горизонтального положения на 5—8°. Каретка удерживается в горизонтальном положении пружинами и имеет возможность поворачиваться на небольшой угол за счет их деформации. Пружину с одной стороны крепят к хомуту, укрепленному на трубе верхней рамы, а с другой — к заклепке основания каретки.Полоз штампуют из листовой оцинкованной стали толщиной 1,5 мм. На его рабочей поверхности укрепляют сменные контактные пластины, которые скользят по контактному проводу. Материал накладок должен иметь малое электрическое сопротивление, быть устойчивым против действия электрической дуги, износоустойчивым и по возможности меньше изнашивать контактный провод.В настоящее время находят применение медные пластины, ме-таллокерамические пластины на медной или железной основе, а также угольные вставки. Полозы под медные накладки и под угольные вставки имеют различную конструкцию.

1.7Крепление угольных накладок

Пластины крепят к полозу винтами М6Х16 с конической головкой, которая утапливается в коническую рассверловку пластины. Угольные вставки, имеющие в сечении к нижней нерабочей части форму «ласточкина хвоста», укрепляют к полозу, зажимая вставку между пластинами болтами размерами М6Х16. Кронштейны полозов с обеих сторон имеют отверстия и приваренные изнутри гайки М10. В полозе против этих отверстий имеются овальные отверстия для упрощения подгонки деталей.

1.8Система подъема токоприемника

При подаче сжатого воздуха в цилиндр по трубе поршень, преодолевая действие пружин, начнет перемещаться влево, поворачивая рычаг против часовой стрелки относительно шарнира. Тяга сместится вправо и освободит вал нижней рамы, который под действием подъемных пружин будет поворачиваться против часовой стрелки, поднимая токоприемник. При поднятом токоприемнике может изменяться высота рам с изменением высоты контактного провода без изменения положения деталей механизма подъема за счет прорези в тяге, в которой валик ушка вала И может свободно перемещаться. Если из цилиндра сжатый воздух будет выпущен, то под действием пружин поршень и шток будут перемещаться вправо, а тяга—влево, преодолевая действие подъемных пружин и вызывая поворот вала по часовой стрелке и опускание токоприемника. Три пружины в цилиндре поставлены для повышения надежности опускания токоприемника при выпуске воздуха из цилиндра. Такое опускание должно произойти даже при изломе одной из пружин.Токоприемник при подъеме не должен сильно ударяться о контактный провод, чтобы не раскачать и не погнуть его. При опускании необходимо резко оторвать полозы от контактного провода с тем, чтобы уменьшить вероятность его пережога в случае опускания токоприемника при включенных вспомогательных цепях электровоза, а затем опускание замедлить, чтобы уменьшить силу удара подвижных частей об амортизатор.Сила нажатия полозов на контактный провод, с одной стороны, должна быть достаточно большой, чтобы иметь меньшее переходное сопротивление и обеспечить надежный контакт, а с другой, — не вызывать большого износа пластин полозов и контактного провода при движении. Эту силу нажатия регулируют натяжением подъемных пружин за счет изменения длины шпилек шарниров, ввертывая их в пружинодержатель или вывертывая. Практически это достигается вращением самих пружин. Одна из шпилек и пружинодержатель имеют правую резьбу М16, а другая шпилька и пружинодержатель — левую того же размера. Поэтому если после ослабления контргаек повернуть пружину с пружинодержателями в одну сторону, то пружинодержатели будут навертываться на шпильки, увеличивая натяжение пружины. Поворот пружины в противоположном направлении приведет к уменьшению натяжения пружин. Для фиксации пружин в отрегулированном положении необходимо завернуть контргайки шпилек.Для лучшего токосъема нажатие полозов на контактный провод при различной высоте его подвески должно оставаться постоянным. Однако в действительности при скольжении токоприемника по снижающемуся контактному проводу сила нажатия больше, чем при скольжении по поднимающемуся контактному проводу.При неподвижной раме токоприемника сила нажатия определяется как разность между приведенной к полозу токоприемника силой действия подъемных пружин и весом подвижных частей. Движение рамы вниз (при снижающемся контактном проводе) сопровождается появлением сил трения в шарнирах и подшипниках, а также сил инерции подвижных частей токоприемника.Эти силы действуют против направления перемещения рам, т. е. вверх, увеличивая нажатие полозов на контактный провод. При подъеме рамы эти силы действуют против силы, создаваемой подъемными пружинами, уменьшая нажатие.Чтобы уменьшить отклонение сил нажатия на контактный провод, снижают силы трения в шарнирах, используя шариковые и игольчатые подшипники, и снижают массу подвижных частей токоприемника, выполняя ее из тонкостенных труб, обладающих достаточной прочностью при наименьшей массе, и используя работу каретки, обладающей значительно меньшей массой по сравнению с рамами токоприемника; Таким образом, при небольших, но резких изменениях высоты контактного провода, особенно при высоких скоростях движения, рама токоприемника не успевает среагировать, но полозы не отрываются от провода за счет подъема или опускания механизма каретки.Большие изменения высоты контактного провода, например при подходе к станциям, где провод подвешивают выше, делают плавными, причем при скоростном движении расстояние изменения высоты подвески увеличивают. В этом случае рамы токоприемника успевают изменить свое положение. Нажатие полозов на контактный провод в статическом состоянии определяют динамометром при поднятом токоприемнике и перемещении рам вниз и вверх. Зависимости силы нажатия от высоты токоприемника называют его статическими характеристиками.

4.1Основание – сварное, состоит из 2-х боковин, соединенных поперечинами. В подшипниках боковин расположены два основных поворотных вала, на которых размещены: два кронштейна для подъемных пружин, эксцентриковый рычаг и по одному кронштейну для синхронизирующей тяги.Подвижные рамы. Нижние подвижные рамы выполнены из труб большого диаметра, имеют Т-образные стойки и крепятся к основным поворотным валам. Верхние рамы 2 изготовлены из тонкостенных труб малого диаметра и соединены диагональными распорками. Нижние концы рам шарнирно, на подшипниках крепятся к Т-образным стойкам. Верхние концы рам шарнирно соединяются валиками и на концах крепятся к двум поперечным стержням кареток.Контактная система состоит из каретки и полозом.плунжерно – рычажными каретками, а также с полозами с тремя рядами угольных вставок вместо двух. Каретка имеет основание с овальными отверстиями для стержней на которой закреплен шарнир но – рычажный механизм. На скобе с помощью оси, размещен кронштейн с полозом. Шарнирно - рычажный механизм подрессорен пружиной и установлен на основании. Полоз или лыжа имеет корытообразное основание, концы которого загнуты вниз. Сверху на концах установлены стальные или медные накладки, а в средней части два или три ряда угольных накладок из отдельных вставок, которые крепятся прижимами и болтами. Переход между вставками должен быть плавный, зазор в стыках должен быть не более 0,8 мм. Полоз крепится к кронштейнам кареток болтами. Все шарнирные соединения токоприемника шунтируются медными шунтами для уменьшения сопротивления прохождению тока.

Механизм подъема и опускания состоит из:Двух подъемных пружин, соединенных с кронштейнами поворотных валов, которые работают на сжатие при подъеме. Они обеспечивают активное нажатие полоза на контактный провод в диапазоне рабочей высоты в пределах 7-7,5 кг

Цилиндра, внутри которого находятся два поршня. Штоки поршней через тяги соединяются с кронштейнами поворотных промежуточных валов. Вторые концы промежуточных валов, через тяги соединяются с эксцентриковыми рычагами основных поворотных валов. Штоки поршней нагружены опускающими пружинами, которые работают на растяжение при опускании токоприемника. Растягивающие усилие опускающих пружин больше чем усилие сжатия у подъемных и должно быть в пределах 8-9 кг.