DD239571A1

DD239571A1 - EARTH CONTACT SYSTEM FOR AXLE BEARING OF ELECTRIC RAIL VEHICLES

Info

Publication number: DD239571A1
Application number: DD27877885A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Kuhlow; Kurt Haeuseler; Bernd Gude; Dieter Lehmann
Original assignee: Lokomotivbau Elektrotech
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1986-10-01

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, eine Loesung zu finden, die sich technologisch einfacher fertigen laesst und deren Laufleistung als Stromuebertragungssystem wesentlich erhoeht werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Erdkontaktsystem fuer Achslager von Schienentriebfahrzeugen zu entwickeln, das robust und raumsparend aufgebaut ist und das sich eignet, einen wesentlichen Freiheitsgrad der Achse in allen Richtungen zu gewaehrleisten, so dass, unter Ausschaltung von Stromnebenwegen, jederzeit eine gute Kontaktgabe ueber das stromuebertragende System gewaehrleistet ist. Es wird dies dadurch erreicht, dass die Kontaktplatte mit zwei an der Aussenseite der Kontaktplatte gegenueberliegend angeordneten festgelagerten Fuehrungsrolle aus federndem nicht leitendem Material, beispielsweise aus Miramid, die in Fuehrungsschlitzen in axialer Richtung gefuehrt werden, versehen ist, wobei die Fuehrungseinrichtung fuer die Rollen fest in die Federaufnahme integriert ist. Fig. 1The aim of the invention is to find a solution that can be technologically easier to manufacture and their mileage as Stromuebertragungssystem can be increased significantly. The invention has for its object to develop an earth contact system for axle bearings of railway traction vehicles, which is robust and space-saving and which is suitable to ensure a substantial degree of freedom of the axis in all directions, so that, with the elimination of Stromnebenwegen, at any time a good contact via the current-carrying system is guaranteed. This is achieved in that the contact plate with two on the outside of the contact plate arranged gegenüberlieberlying arranged Fuehrungsrolle of resilient non-conductive material, such as Miramid, which are guided in Fuehrungsschlitzen in the axial direction, the guide means for the rollers fixed in the spring receiver is integrated. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Erdkontaktsystem für Achslager von elektrischen Triebfahrzeugen mit einer in einem Labyrinthring angeordneten, axial beweglichen Schleifkontaktanordnung.The invention relates to an earth contact system for axle bearings of electric traction vehicles with an arranged in a labyrinth ring, axially movable sliding contact arrangement.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, bei mit Wälzlagern ausgerüsteten Achslagern von Schienenfahrzeugen zur Übertragung der elektrischen Energie vom Fahrgestell auf die Achsen, federbelastete Schleifkontakte auf die Stirnseiten der Achsen wirken zu lassen. Bei diesen Schleifkontakten handelt es sich überwiegend um auf Kohlebasis hergestellte Kohlebürsten, die in axialer Richtung verschiebbar, in Führungen, angeordnet sind.It is known to act in rolling bearings equipped with axle bearings of rail vehicles for transmitting electrical energy from the chassis to the axles, spring-loaded sliding contacts on the front sides of the axles. These sliding contacts are predominantly coal-based carbon brushes which are arranged so as to be displaceable in the axial direction, in guides.

Die DE-AS 2204388 zeigt vom Prinzip her eine derartige Lösung, wobei hierbei die Schleifkontaktanordnung aus einer mit dem Achslagergehäuse verbundenen Kohlebürste und einem mit der Radachse verbundenen, axial verschiebbaren und dgrch eine zentrale Feder gegen eine Ringkontaktbürste gedrückten Kontaktkörper besteht. Die Ringkontaktbürste bzw. die Bürstenhaltevorrichtung ist dabei über elastische Elemente am Gehäuse so beweglich befestigt, daß eine Taumelbewegung der Masseeinheit (Kohlebürste, Bürstenhaltevorrichtung, Dichtungsring) möglich ist. Hierbei ist die ungleichmäßige Aufteilung des Kontaktdruckes für die Stromübertragung von Nachteil, wodurch ein leichtes, gleichmäßiges Spiel der Kontaktanordnung in axialer Richtung zusätzlich erschwert wird.DE-AS 2204388 shows in principle such a solution, in which case the sliding contact arrangement consists of a carbon brush connected to the axle bearing housing and connected to the wheel axle, axially displaceable and dgrch a central spring against a ring contact brush pressed contact body. The ring contact brush or the brush holder device is mounted so movable on elastic elements on the housing, that a tumbling motion of the mass unit (carbon brush, brush holder, sealing ring) is possible. Here, the uneven distribution of the contact pressure for the power transmission of disadvantage, whereby a light, uniform game of contact arrangement in the axial direction is further complicated.

Die zentrale Führung überträgt auf Grund ihrer Lage gleichzeitig einen Teilstrom und wird somit zusätzlich beansprucht. Zum anderen ist es auf Grund der Ausbildung der Einheit Glocke, Feder, Kupferlitze, Kontaktkörper nicht möglich, diese Einheit technologisch komplettiert vorzufertigen und in der Gesamteinheit einzusetzen. Des weiteren ist die Lösung eines Erdkontaktsystems bekannt (U-Bahn, Typ G III), bei dem die Stromübertragung, über den Deckel mit der Ringkohle, über eine axial bewegliche, sich mit der Achse mitdrehende Kontaktplatte erfolgt. Diese ist dabei auf einem Druckstück, welches ebenfalls mit dem Achsstumpf verschraubt ist, axial beweglich montiert. Die Stromübertragung erfolgt dabei von der Kontaktplatte, über Kupferlitzen, auf das Druckstück und somit auf die Achse des Radsatzes. Die Kontaktplatte wird dabei über Einzelfedern (vgl. auch DRP 360988) auf die Ringkohle gedrückt. Die Federaufnahme ist dabei Bestandteil eines Labyrinthringes. Die Mitnahme (Drehbewegung) der axialbeweglichen Kontaktplatte erfolgt dabei über ein Paßfeder-Nut-System.The central guide transmits due to their location at the same time a partial flow and is thus additionally claimed. On the other hand, it is due to the formation of the unit bell, spring, copper wire, contact body not possible to prefabricate this unit technologically completed and use in the overall unit. Furthermore, the solution of an earth contact system is known (subway, type G III), in which the power transmission, via the lid with the ring carbon, via an axially movable, with the axis co-rotating contact plate. This is mounted on a thrust piece, which is also bolted to the stub axle, axially movable. The current transfer takes place from the contact plate, via copper strands, on the pressure piece and thus on the axle of the wheelset. The contact plate is pressed over individual springs (see also DRP 360988) on the ring carbon. The spring retainer is part of a labyrinth ring. The entrainment (rotational movement) of the axially movable contact plate takes place via a keyway-groove system.

Hierbei ist von Nachteil, daß der von den Schienenstößen hervorgerufene Verschleiß sehr erheblich ist und die Lebensdauer laufleistungsmäßig nicht zufriedenstellend ist.The disadvantage here is that the wear caused by the rail joints wear is very significant and the life running performance is not satisfactory.

Die bauliche Ausführung (Paßfeder-Nut-System) ist sehr verschleißbehaftet (ausschlagen), wobei an dieser Übertragung Strommarken erkennbar sind, die nicht erwünscht sind. Technologisch läßt sich die Einheit Kontaktplatte, Kupferlitze, Druckstück außerhalb der kompakten Einheit des weiteren nicht herstellen.The structural design (keyway-groove system) is very subject to wear (knock out), which in this transmission power marks are recognizable, which are not desirable. Technologically, the unit contact plate, copper wire, pressure piece outside the compact unit of the other can not be produced.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Lösung zu finden, die technologisch einfacher zu fertigen ist und deren Laufleistung als Stromübertragungssystem wesentlich erhöht werden kann.The aim of the invention is to find a solution that is technologically easier to manufacture and their mileage can be significantly increased as a power transmission system.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es^in Erdkontaktsystem für Achslager von Schienenfahrzeugen zu schaffen, das robust und raumsparend aufgebaut ist, das bei allen auftretenden Anforderungen an die Kompensation der verschiedenen Arten von Flatterbewegungen zwischen der Achse und dem Bürstenhalter sich vollkommen den Längsverschiebungen und den Taumelbewegungen der Achse anpaßt und sich somit eignet, einen wesentlichen Freiheitsgrad der Achse in allen RichtungenThe object of the invention is to provide ^ in Erdkontaktsystem for axle bearings of rail vehicles, which is constructed robust and space-saving, with all occurring requirements for the compensation of the various types of flutter movements between the axis and the brush holder is perfectly the longitudinal displacements and the wobbling movements of the axis adapts and is thus suitable, a substantial degree of freedom of the axis in all directions

zu gewährleisten, um unter Ausschaltung von Stromnebenwegen über das drehmomentübertragene System, jederzeit eine gute Kontaktgabe über das stromübertragende System zu gewährleisten.to ensure, at the elimination of Strombenbenwegen over the torque-transmitting system, at any time to ensure good contact via the power-transmitting system.

Es wird dies dadurch erreicht, daß die Kontaktplatte mit zwei an der Außenseite der Kontaktplatte gegenüberliegend angeordneten festgelagerten Führungsrollen aus federndem nichtleitendem Material, beispielsweise aus Miramid, die in Führungsschlitzen in axialer Richtung geführt werden, versehen ist.This is achieved in that the contact plate with two arranged on the outside of the contact plate fixedly mounted guide rollers made of resilient non-conductive material, such as Miramid, which are guided in guide slots in the axial direction.

Die Führungseinrichtung für die Führungsrollen ist dabei fest in die Federaufnahme integriert. In weiterer Ausbildung der Erfindung ins die Federaufnahme als zweigeteilter, herausnehmbarer Ring ausgeführt, wobei die in bekannter Weise ausgeführten Federkraftübertragungselemente symmetrisch auf den Bereich des zweigeteilten, herausnehmbaren Ringes verteilt sind.The guide means for the guide rollers is firmly integrated into the spring receiver. In a further embodiment of the invention embodied in the spring receptacle as a two-part, removable ring, wherein the executed in a known manner spring force transmission elements are distributed symmetrically to the region of the two-part, removable ring.

Erfindungsgemäß ist die Kontaktplatte mit Kupferlitzen und Anschlußplatte zur Stromübertragung und das Druckstück als vorgefertigte Montageeinheit ausgebildet.According to the contact plate with copper strands and connection plate for power transmission and the pressure piece is designed as a prefabricated mounting unit.

embodiment

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Fig. 1: Querschnittszeichnung des Erdkontaktsystems gemäß der dargelegten Erfindung im angebauten Zustand (amFig. 1: cross-sectional drawing of the ground contact system according to the invention set forth in the mounted state (on

Achsstumpf)stub axle)

Fig.2: Draufsicht des Erdkontaktsystems, halbgeöffnet dargestellt. Fig.2: Top view of the ground contact system, shown half-opened.

Die erfindungsgemäße Lösung soll an einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 näher erläutert werden.The solution according to the invention will be explained in more detail in an embodiment according to FIGS. 1 and 2.

Das Erdkontaktsystem ist am Achslagergehäuse montiert und dient der Betriebsstromrückführung. Es besteht aus einem Gehäuse 1, welches die funktionswichtigen Teile umschließt und gegen Staub-, Fett- und Witterungseinflüsse schützt. Das Gehäuse 1 ist stirnseitig mit einem abschraubbaren Deckel 2 versehen, an welchem die Ringkohle 3 mit einem Druckring 4 befestigt ist. Der Deckel 2 wird auf einen Isolierring 5, der mit dem Gehäuse 1 fest verbunden ist und den Deckel 2 gegenüber dem Gehäuse 1 isoliert, geschraubt. Im Inneren des Gehäuses 1 befindet sich die axialbewegliche Kontaktplatte 6, die im Druckstück 7 über PTFE-Buchsen axial geführt wird. Das Druckstück7 wird mit Befestigungsschrauben an den Achsstumpf 8 geschraubt. Auf das Druckstück 7 wird der Labyrinthring (9) gesetzt, der das Eindringen von Fett der Achslager in das Innere des Erdkontaktsystems verhindert.The ground contact system is mounted on the axle box housing and serves for operating current feedback. It consists of a housing 1, which encloses the functionally important parts and protects against dust, grease and weathering. The housing 1 is frontally provided with a removable cover 2, to which the ring carbon 3 is attached with a pressure ring 4. The lid 2 is screwed to an insulating ring 5, which is fixedly connected to the housing 1 and the cover 2 with respect to the housing 1 is isolated. Inside the housing 1 is the axially movable contact plate 6, which is axially guided in the pressure piece 7 via PTFE bushings. The pressure piece7 is screwed to the stub axle 8 with fastening screws. On the pressure piece 7 of the labyrinth ring (9) is set, which prevents the ingress of grease of the axle bearings in the interior of the ground contact system.

Im Labyrinthring 9 ist die ringförmige zweigeteilte Federaufnahme 10 eingebettet. Mittels vier Bolzen 11 wird die Federaufnahme 10 und der Labyrinthring 9 fest mit dem Druckstück 7 miteinander verschraubt. In den Einsenkungen der Federaufnahme befinden sich gleichmäßig verteilt acht Druckfedern 12 mit Federführung 13 (Federkraftübertragungselemente), die einen gleichmäßigen Druck auf die Kontaktplatte 6 und somit auf die Ringkohle 3 ausüben.In the labyrinth ring 9, the annular split spring receptacle 10 is embedded. By means of four bolts 11, the spring retainer 10 and the labyrinth ring 9 are firmly screwed together with the pressure piece 7. In the depressions of the spring receiving are evenly distributed eight compression springs 12 with spring guide 13 (spring force transmission elements), which exert a uniform pressure on the contact plate 6 and thus on the ring carbon 3.

An der Außenseite der Kontaktplatte 6 befinden sich zwei gegenüberliegend angeordnete fest gelagerte Führungsrollen 14, die aus nichtleitendem elastischen Material, beispielsweise aus Miramid, bestehen. Diese können in Führungsstegen, die fest mit der zweigeteilten Federaufnahme 10 verbunden sind, in axialer Richtung gleiten. Mit den Führungsstegen 15 wird das Drehmoment vom Achsstumpf 8 über das Druckstück 7 und dem damit fest verschraubten Labyrinthring 9 und der Federaufnahme 10 auf die Kontaktplatte 6 übertragen, so daß diese sowohl eine Drehbewegung als auch eine axiale Bewegung vollziehen kann.On the outside of the contact plate 6 are two oppositely disposed fixedly mounted guide rollers 14, which consist of non-conductive elastic material, for example of Miramid. These can slide in guide webs, which are firmly connected to the two-part spring retainer 10 in the axial direction. With the guide webs 15, the torque from the stub axle 8 via the pressure piece 7 and thus firmly screwed labyrinth ring 9 and the spring retainer 10 is transmitted to the contact plate 6, so that they can perform both a rotational movement and an axial movement.

Die Stromübertragung erfolgt von der Erdsammelleitung 16 über den Deckel 2 und der feststehenden Ringkohle 3 auf die sich mit dem Achsstumpf 8 drehende Kontaktplatte 6 über Kupferlitzen 17, über die Anschlußplatte 18, die auf das Druckstück 7 geschraubt ist, und über das Druckstück 7 auf den Achsstumpf. Stromnebenwege sind wertestgehend ausgeschlossen.The power is transmitted from the earth bus 16 through the cover 2 and the fixed ring carbon 3 on the rotating with the stub axle 8 contact plate 6 over copper strands 17, via the terminal plate 18 which is screwed onto the pressure piece 7, and on the pressure piece 7 on the stub axle. Electricity by-passes are excluded as far as possible.

Im praktischen Fahrbetrieb vollzieht die sich drehende Achse ständige Bewegungen in axialer Richtung. Die gleichmäßig verteilten Federn gewährleisten einen gleichmäßigen Kontaktdruck der Kontaktplatte 6 auf die Ringkohle 3 und gleichen die axiale Bewegung der Achse wieder aus. Die gewählte Führung der Kontaktplatte 6 im Druckstück 7 gewährleistet die ständige Auflage der Kontaktplatte 6 auf der gesaynten Fläche der Ringkohle 3 und somit eine sichere Stromübertragung mit geringen Verschleißwerten der Kontaktplatte 6 und der Ringköhle 3. .In practical driving, the rotating axle completes constant movements in the axial direction. The evenly distributed springs ensure a uniform contact pressure of the contact plate 6 on the ring carbon 3 and compensate for the axial movement of the axis again. The selected leadership of the contact plate 6 in the pressure piece 7 ensures the constant support of the contact plate 6 on the gesaynten surface of the ring carbon 3 and thus a secure power transmission with low wear values of the contact plate 6 and the annular cavity. 3

Die an der Außenseite der Kontaktplatte 6 gegenüberliegend angeordneten zwei Führungsrollen 14a und 14 b aus federndem Material dämpfen die von Schienenstößen hervorgerufene und über die Achse geleitete Stoßbelastung der Kontaktplatte 6 und des axialen Führungssystems, bestehend aus der Führungsrolle 14 und dem Führungssteg 15, so daß der durch Stöße und Schwingungen bedingte Verschleiß des Führungssystems weitestgehend minimiert wird.The arranged on the outside of the contact plate 6 two guide rollers 14a and 14b of resilient material dampen the rail shocks caused and guided over the axis impact load of the contact plate 6 and the axial guide system consisting of the guide roller 14 and the guide bar 15 so that the Due to shocks and vibrations caused wear of the guide system is minimized as far as possible.

Die Lebensdauer des Erdkontaktsystems wird somit nur durch den Verschleiß der Ringkohle 3 und der Kontaktplatte 6 begrenzt.The life of the ground contact system is thus limited only by the wear of the ring carbon 3 and the contact plate 6.

Claims

Invention claim:

1. Earth contact system for axle bearings of electric rail traction vehicles with a arranged in a labyrinth ring axially movable sliding contact arrangement consisting of a ring carbon, which is located on the one hand in the fixed housing cover and on the other hand rests on a contact plate and that the contact plate is axially movable over a pressure piece, which releasably is connected to the Achsstrumpf and the contact plate is pressed via individual springs to the ring carbon, so that a tumbling movement of the sliding contact arrangement is possible, the current transfer from the contact plate to the pressure piece over copper strands and thus to the axis of the wheelset, characterized in that the contact plate (6) is provided with two arranged on the outside fixedly mounted guide rollers (14) which are guided in guide slots of guide webs (15) in the axial direction, wherein the guide means in di e spring receptacle (10) is firmly integrated.

2. Earth contact system according to item 1, characterized in that the spring retainer (10) is designed as a two-part removable ring, wherein the executed in a known manner spring force transmission elements (12; 13) are distributed symmetrically to the region of the two-part, removable ring.

3. Erdkontaktsystem according to the points 1 and 2, characterized in that the guide rollers (14) made of non-conductive, resilient material z. B. Miramid be formed.

4. Earth contact system according to points 1 to 3, characterized in that the contact plate (6) with the copper strands (17) and the connection plate (18) for power transmission and the pressure piece (7) form a prefabricated mounting unit.