Электр энергияси поездларни тортиш учун қўлланган илк тажрибаларда энергия манбаи ва электр двигатель ҳаракатланувчи бирликда жойлашар эди

§ 35. Ток қабул қилгичлар

Ток қабул қилгич деб ҳаракатдаги таркиб электр ускуналарининг контакт тармоғи билан электр контактга киришишини ҳосил қилиш учун мўлжалланган электр аппаратига айтилади (ГОСТ 19350-74). Ҳар бир электровоз иккита ток қабул қилгич билан жиҳозланиб, улардан бири ишлаб турса, иккинчиси – резерв (заҳира) да туради. Дунёнинг электрлаштирилган темир йўлларида турли ток қабул қилгичлар қўлланиб, улар ток кучланиши ва тури, э.ҳ.т. (э.п.с.) қуввати ва конструктив тезлигига боғлиқ ҳолда танланади. Темир йўлларни электрлаштиришда ўзгарувчан ток электровозлари ҳамда доимий ва ўзгарувчан токда ишлайдиган электрпоездларда бир сирпанғичли П-1Б, П-1В, П-7А (49-расм), П-7Б, ТЛ-13У, ТЛ-14М ток қабул қилгичлари ўрнатилади (50-расм). ВЛ23, ВЛ8, ВЛ10 доимий ток электровозларида эса икки сирпанғичли П-3 (51-расм), П-3А, П-5А ток қабул қилгичлари қўлланади. ВЛ19, ВЛ22, ВЛ22^м электровозлари ҳамда С^р доимий ток электровозларида шу билан бирга дастлабки чиқарилган ДЖ-5 ва ДЖ-4 ток қабул қилгичларидан фойдаланилади. МДҲ темир йўлларида ишлаб турган ЧС1, ЧС2, ЧС3 ва ЧС4 чех электровозларида мос равишда 9РР, 13РР (икки сирпанғичли), 10РР5, 2SLS-1 (бир сирпанғичли) ток қабул қилгичлари ўрнатилган. Баъзи чет эл давлатларида француз фирмасининг асимметрик ток қабул қилгичи қўлланади.

105-расм. П-7А ток қабул қилгичи. 106 расм. ТЛ-14М ток қабул қилгичи:
1-сирпанғич; 2-каретка; 3-юқори рама трубаси; 4-диагонал тяга; 5-қуйи рама ричаги; 6-асос (таглик); 7-изолятор.

Икки сирпанғичли П-3 ток қабул қилгичини кўриб чиқайлик (107-расмга қар.). Асос (таглик) 9 тўрт таянчли изоляторга маҳкамланган. Ҳаракатчан тизим икки қуйи 8 ва икки юқори 6 рамадан ташкил топиб, улар ўзаро шарнирлар ёрдамида уланган. Қуйи рамалар эса ўзаро икки синхронловчи тягалар 10 билан боғланган асосий валларда 2 маҳкамланган. Бундай боғлиқлик ток қабул қилгич юқори қисмининг вертикал бўйлаб силжишини таъминлайди. Ҳаракатчан тизимга кареткалар ёрдамида контакт симига тегиб турган икки сирпанғич маҳкамланган.

107-расм. П-3 ток қабул қилгичи:
1-кўтариш пружинаси; 2-қуйи рама вали (бош, асосий вал); 3-тушириш пружинаси; 4-пневматик цилиндр; 5-туртиш ричаги; 6-юқори рама трубаси; 7-ричаг; 8-қуйи рама трубаси; 9-асос (таглик); 10-синхронловчи тяга.

П-3 ток қабул қилгичини кўтариб-тушириш механизми (108-расм) икки кўтариш пружинасидан 1 иборат бўлиб, улар қуйи рамалар “қулоқ”лари 2 ва пастга туширадиган пружина билан уланган бўлиб, унинг бир учи ричаглар тизими орқали пневматик цилиндр поршенининг штоки 4 ҳамда валлардан бирига ўрнатилган ричаг 5 билан боғланган. Цилиндрдаги ҳаво босими атмосфера босимига тенг бўлса, унда ток қабул қилгич қуйи ҳолатда ва пружиналар 1 чўзилган. 1 пружиналарнинг таранглиги ток қабул қилгични кўтариш учун камлик қилади, чунки 7 ва 5 ричаглар орқали 3 пастга туширувчи пружина таранглиги бунга қаршилик кўрсатади. Цилиндрга сиқилган ҳаво киритилганида поршень толкател(туртгич)ни чапга суриб, туширувчи пружинанинг 7 ричагга таъсирини тўхтатади. Кўтарувчи пружиналар 1 асосий валларни 2 буриб, ҳаракатчан тизимнинг юқори ва қуйи рамаларини кўтариб, ток қабул қилгичнинг сирпанғичларини контакт симига муайян куч билан босади. Цилиндрдан ҳаво чиқарилганида (машинист ихтиёрига кўра ёки пневматика магистрали шикастланганида) пружина 3 5 ва 7 ричаглар орқали ток қабул қилгични пастга туширади.

108-расм. П-3 ток қабул қилгичини кўтариш ва тушириш механизми; белгилари 107-расмда қар.

Ҳаракатчан тизим ток қабул қилгич сирпанғичининг контакт сими баландлиги рельс каллаги даражасига нисбатан 5550 дан 6800 мм га қадар ўзгаришида контакт сими билан контактини таъминлайди. Ҳаракатчан тизим ричаглари сонига кўра аксарият ток қабул қилгичлар тўрт ричагли ҳисобланади (107-расм). Шунингдек икки ричагли – П-7А, П-7Б, ТЛ-13У, ТЛ-14М (49, 50-расмлар) ва бир ричагли ток қабул қилгичлар ҳам мавжуд.

109-расм. Ток қабул қилгич кареткалари - ДЖ-5 (а), П-3 (б), 10РР5 (в).

Ток қабул қилгич кареткалари (109-расм) сирпанғичнинг рамадан қатъи назар вертикал ҳаракатланишини таъминлайди. Сирпанғич ва ҳаракатчан рама ўртасида пружиналар жойлашиб, бу контакт симидаги қаттиқ жойлар ва турли нотекисликлардан ўтишда ток олишни яхшилайди. Ток қабул қилгич сирпанғичи каркас ва унда ўрнатилган контакт вставка(пластина)лардан иборат бўлиб, улар контакт симининг бўйлама ва кўндаланг ҳаракатланишига имкон берадилар. Барча типдаги ток қабул қилгичлар учун сирпанғич конфигурация ва ўлчамлари ГОСТ 12058-72 да белгиланган (110-расм). Ток қабул қилгичлар турлича контакт вставкали сирпанғичлар ўрнатиш мумкин бўладиган қилиб лойиҳаланиши шарт.

110-расм. Сирпанғич конфигурацияси

Контакт вставкаси контакт симидан сирпанувчи контакт орқали бевосита ток олиш учун мўлжалланган. У энг оғир шароитларда ишлаб, шу сабабли едирилишга мойил ва турли механик ва термик таъсирларга учрайди. Шунинг учун вставкалар материалига контакт симининг хизмат муддатини узайтириш ҳамда контакт тармоғи ва ток қабул қилгичга қараш ва уларни таъмирлаш харажатларини камайтиришга қаратилган талабларни қўядилар. Вставка материали сифатида мис, бронза, алюмин қоришмалари, кўмир, металл керамика кабиларни қўллайдилар.

111-расм. ТС 1М ток қабул қилгичи ва унинг кинематик схемаси (б)
1 – сирпанғич; 2 – юқори тизимнинг ҳаракатчан рамалари; 3 - қуйи тизимнинг ҳаракатчан рамалари; 4 – ҳаракатланувчи асос (таглик); 5 – “зирак”; 6 – юқори тизимнинг туширадиган пружинаси; 7 – юқори тизимнинг пневматик цилиндри; 8 – юқори тизим ҳаракатчан рамаларини тушириш тягалари; 9 – ҳаво қувури; 10 – изолятор; 11 – қўзғалмас асос (таглик); 12 – қуйи тизимнинг кўтарувчи пружинаси; 13 - қуйи тизимнинг пневматик цилиндри; 14 - қуйи тизимнинг туширадиган пружинаси; 15 – золотник; 16 – ҳаво қувури; 17 – золотникни бошқариш механизми тягалари; 18 - юқори тизимнинг асосий вали; 19 – юқори тизимнинг кўтариш пружинаси.

Темир йўлларда асосан мис ва кўмир контакт вставкаларидан фойдаланадилар. Кўмир вставкалар мисдан ясалганига нисбатан контакт сими камроқ едирилишига сабаб бўлишига қарамай, бироқ уларнинг ўтиш электр қаршилиги кучлироқ бўлиб, бу поезд тўхтаб турганида ток олишда сим куйишига олиб келади. Шу сабабли барча доимий ток линиялари участкаларида фақат кўмир, ёки фақат мис вставкали ток қабул қилгичлар ишлатилади. Маҳаллий шарт-шароитни ҳисобга олган ҳолда мис вставкаларни кўмирлилари билан алмаштириш ҳам давом этмоқда. ТЛ-13У ва ТЛ-14М ток қабул қилгичлари ҳам аввалдан амал қилиб келган стандартлар бўйича тайёрланиб, ишлаб чиқилган. Шартли белгилар: Т - Ток қабул қилгич; Т (О) – оғир; Л (Е) – енгил сериялари; 13 ва 14 моделнинг тасдиқланган рақами (номери); М – металл ва металл-керамикадан ясалган; У (К) – кўмирдан ясалган вставкалар. 1975 йилдан ГОСТ 12058-72 амалга киритилиб, у аввалгиси каби, ток юкламасига боғлиқ равишда оғир (Т) ва енгил (Л) типдаги ток қабул қилгичлар ишлаб чиқаришни кўзда тутади. Т типига хос ток қабул қилгичлар доимий токда юрадиган ёки икки турда таъминланадиган юк ва йўловчи ташийдиган электровозлар учун мўлжалланган. Поезд ҳаракатланганида улар контакт симидан 2200 А кучланишли, узоқ муддатли ток ва ҳисобий қишки режимда тўхтаб турганда эса 300 А, ҳамда ёзги мавсум учун 160 А ток олинишини таъминлаши керак.

Энг яхши ток қабул қилгичлар ҳаракат тезлиги 160-180 км/с бўлганида ток олиш учун мўлжалланган. ТС-1М авто бошқариладиган ток қабул қилгичи (111-расм) эса тезкор ҳаракатланиш (250 км/с) учун ишлаб чиқарилган бўлиб, у қуйи 3 ва юқори 2 ҳаракатчан тизим рамаларидан ташкил топган. Контакт сими баландлиги озроқ (± 0,3 м) ўзгарганида қуйи тизим қимирламай, сирпанғич эса юқори тизим ҳаракатчан рамалари ёрдамида силжийди. Сим баландлиги анчагина ўзгарса, қуйи тизим автоматик тарзда ишга тушади. Бунга ҳаво қувури 16 орқали қуйи тизим 13 цилиндрига сиқилган ҳаво узатишни мувофиқлаштириб турадиган золотник 15 ёрдамида эришилади. Авто бошқариладиган ток қабул қилгич контакт осмасига камроқ массаси билан таъсир этиб, бу осма симларига контакт босимининг динамик таркибий қисмини камайтиради.