Как известно, источником питания тягового привода троллейбуса является электрический ток, поступаемый от контактной сети. Для передачи электроэнергии к троллейбусу предназначены токоприемники. Этот узел должен обеспечивать надежный токосъем в диапазоне скоростей движения троллейбуса при допустимом отклонении от контактной сети. В качестве примера рассмотрим токоприемник РТ - 6И. Конструкции токоприемников других моделей троллейбуса в основном аналогичны.

       Токоприемник состоит из металлической или пластмассовой трубы 4, внутри которой проложен провод 2, соединяющий аппараты троллейбуса с башмаком токоприемника 8. Основание 1 жестко соединено с крышей троллейбуса через фарфоровые изоляторы для предотвращения утечки тока. Конструкция соединения трубы и основания позволяет токоприемнику свободно перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскости. Пружины 3 предназначены для надежного прижима головки 5 к контактному проводу (14 – 16 кГ). Для предотвращения обрыва контактной сети при зацепе головки, крепление башмака устроено таким образом, что при возникновении такой ситуации происходит его стягивание. После этого башмак удерживается на токоприемнике башмакоуловителем 6.

       Конструкция крепления головки 2 к башмаку 1 позволяет ей свободно вращаться и оставаться параллельной контактному проводу независимо от вертикального и горизонтального перемещения токоприемника. Токосъем осуществляется через сменяемую графитную или меднографитную вставку 4, а щечки 3 головки препятствуют отрыву от контактного провода.

       Однако, несмотря на довольно надежную конструкцию токоприемника, нельзя полностью исключить (в силу различных обстоятельств) возможность отрыва его от провода контактной сети. В этом случае, особенно при большой скорости движения троллейбуса, может произойти даже обрыв контактной сети с непредсказуемыми последствиями. Для предотвращения таких аварийных ситуаций служит штангоуловитель.
       Штангоуловитель предназначен для защиты контактной сети и головок токоприемников от повреждений при сходе головок токоприемников с контактных проводов, а также для дистанционного съема токоприемников с контактных проводов водителем из кабины.

       Рассмотрим устройство штангоуловителя с электромеханическим принципом работы. Подобные штангоуловители устанавливались на троллейбусах ЗиУ (Тролза) различных модификаций, а также на машинах завода БЕЛКОММУНМАШ моделей 101, 201.

       Штангоуловитель включает в себя два главных механизма (рис.1), успокоители горизонтальных перемещений (рис. 2), реле обесточки, концевые выключатели (рис. 3),блок управления (рис. 4).

Главный механизм штангоуловителя.
1. Тормозное устройство.  2. Инерционный механизм.   3. Ленточный тормоз.   4. Пружина спиральная натяжная.   5. Барабан для укладки веревки.   6. Электродвигатель.   7. Рычаг для растормаживания.

       Главный механизм штангоуловителя установлен на заднем борту троллейбуса, причем барабан (5) находится снаружи, а двигатель - внутри салона. На корпусе закреплен ленточный тормоз (3). После срабатывания тормозного устройства (1) лента охватывает якорь электродвигателя (6), затормаживая барабан после отключения штангоуловителя. Это исключает самопроизвольный подъем токоприемника после его опускания и повторное включение штангоуловителя. Натяжная пружина (4) обеспечивает подмотку барабана (5) при изменении длины веревки во время движения троллейбуса. Рычаг (7) предназначен для ручного растормаживания якоря и, соответственно, барабана после срабатывания штангоуловителя. Инерционный механизм (2) замыкает контакты при резком ускорении якоря и служит датчиком схода токоприемника с контактного провода.

Успокоитель горизонтальных перемещений.
1.Защелка.   2.Фиксатор.   3.Пружина буфера токоприемника.   4.Токоприемник.         Успокоитель горизонтальных перемещений токоприемников служит для гашения перемещений токоприемников в горизонтальной плоскости и автоматического переведения токоприемников после срабатывания штангоуловителя в положение параллельное оси троллейбуса. Защелка (1) входит в паз фиксатора (2) и препятствует перемещению токоприемника. Реле обесточки установлено в кабине водителя и представляет собой реле, включенное цепь 550 в. Оно является датчиком наличия высокого напряжения.

Концевой выключатель.
1.Выключатель.   2.Рычаг.   3.Токоприемник.

       Концевые выключатели расположены у основания каждого токоприемника. При опущенном токоприемнике рычаг (2) нажимает на выключатель (1) и отключает двигатель привода главного механизма штангоуловителя.

Блок управления штангоуловителя.
    М11,М12 - Электродвигатели.   УА1, УА2, УВ1, УА2 - Электромагниты включения тормоза и успокоителя горизонтальных перемещений.

       Блок управления обеспечивает работу элементов штангоуловителя согласно принятому алгоритму. Для срабатывания двигателя привода необходимы два условия : пропадание высокого напряжения (датчик - реле обесточки) и резкий рывок при сходе токоприемника с контактного провода (датчик - инерционный механизм). Двигатель начинает работать, наматывает веревку на барабан и притягивает тоокоприемник к крыше троллейбуса. На расстоянии около 500 мм от крыши срабатывает концевой выключатель, отключается двигатель и якорь затормаживается. Для приведения токоприемника в рабочее состояние надо растормозить штангоуловитель вручную.

       Более подробное описание работы штангоуловителя можно найти в программе - симуляторе   ElTroll-682

      Другой принцип работы штангоуловителя используется на троллейбусах моделей 20101, 321 завода БЕЛКОММУНМАШ г.Минск. Здесь в качестве привода для опускания штанги при ее сходе с контактного провода используются пневмоцилиндры.

Вид штангоуловителя.
1.Цилиндр вертикального перемещения штанги.   2.Цилиндр горизонтального перемещения штанги.   3.Датчики верхнего и нижнего положения штанги.

       В состав системы штангоулавливания входят пневмоцилиндры, электроклапана для подачи воздума в цилиндры, датчики для контроля положения штанги в верхнем и нижнем положении, механизмы укладки шнура вместе с инерционными датчиками, блок управления, выключатели и контрольные лампы.

Схема штангоуловителя.
А45 - Блок управления.  А44.Y1 - Клапан пневмоцилиндров горизонтального перемещения.  A44.Y2, A44.Y3 - Клапана цилиндров вертикального перемещения.  SQ2-SQ5 - Датчики верхнего и нижнего положений.   SA4,SA5 - Инерционные выключатели.   А25.К8 - Реле обесточки.   A26.SA3 - Тумблер включения штангоуловителя   А31.SA5 - тумблер принудительного снятия токоприемников.   А26.А2 - Узел индикации включения штангоуловителя.

Алгоритм работы блока управления (БУШ)
    В момент схода штанги с контактной сети в систему управления поступают два сигнала: сигнал отсутствия напряжения 550 В (реле А25.К8) и сигнал с инерционного механизма, установленного на барабане механизма укладки шнура, или от концевого выключателя максимальной высоты штанги. В резуль- тате чего система управления подает напряжение на клапана Y1 и Y2 цилиндров вертикального перемещения, и вследствие этого штанги опускаются ниже контактной сети. Величина опускания устанавливается во времени, учитывая скорость перемещения штанг вверх и инерционность системы. После чего подается сигнал на клапан Y3 цилиндра горизонтального перемещения. Штанги начинают двигаться в горизонтальной плоскости, одновременно продолжая вертикальное перемещение вниз, устанавливаются параллельно оси троллейбуса и фиксируются на определенной высоте. Для приведения системы штангоулавтивания в исходное состояние необходимо обе штанги установить под лиру, при этом выключатели минимальной высоты штанг подают сигналы на блок БУШ, который отключает клапана Y1, Y2, Y3. После возврата в исходное состояние штанги можно установить на контактный провод. Аналогично работает система при подаче сигнала принудительного съема штанг от переключателя SA5, расположенного на пульте.

    Более подробную информацию о системе штангоулавливания можно найти в программе ElTroll_32102