Новости


 
Троллейно-электромобильный транспорт. Часть 2: Направляющая = Trolley-electromobile transport. Part 2: A guide path

Современное отношение к троллейбусу двоякое. С одной стороны, подчеркивается его экологичность и экономичность. С другой стороны, удручает как сама необходимость в системе энергообеспечения, так и ее влияние на маневренность, плюс скорость движения троллейбуса. Над улицами, перекрестками, площадями подвешивается целая паутина контактных проводов с довольно сложной, дорогой и не очень надежной системой стрелок и специальных частей. Маневренность и допустимая скорость движения троллейбуса резко уступает другим участникам движения. Способствует образованию заторов. И совсем неприемлемы заторы, возникающие из-за срыва токоприемника троллейбуса с контактного провода. Особенно когда при этом приходится заменять контактные вставки.

Нужны были новые технические решения. И они появились. Троллейбусу обеспечили возможность двигаться автономно. Также делаются попытки “научить” троллейбус автоматически отключаться и подключаться к контактным проводам. Но найденные решения пока нельзя признать достаточными. Отключение получается всегда. Подключение, даже через “уловитель”, получается не всегда. И это главная причина “прозябания” троллейбуса: сейчас на долю троллейбусов приходится менее 3% городского пассажирского транспорта.

Последние годы на ноги встают “умные” сети и даже города. Дорожные пробки – сильное тому препятствие. Упорядочить транспортный поток и подчинить общественный транспорт единому расписанию без ликвидации заторов на дорогах невозможно. Дорожно-транспортные происшествия, нарушения полотна дороги, технические неполадки транспортных средств и поведение штанг троллейбусов пока трудно предсказуемы.

Хочется надеяться, что наше предложение окажется полезным для недопущения образования троллейбусом дорожных заторов. Для разрядки паутины проводов, стрелок и специальных частей на них. Для резкого увеличения доли троллейбусных и троллейвозных машин в перевозке пассажиров и груза.

Известны троллейбусные системы, машины которых обладают автономным ходом. А трасса имеет как участки с контактными проводами, так и участки, над которыми контактных проводов нет. На этих участках троллейбус движется либо дизелем, либо, еще лучше, тяговой батареей электрических аккумуляторов (изобретение 1943 года, авторы Ефремов, Марковников, Пак). Такие системы позволяют избавиться от стрелок и специальных частей на контактных проводах, не подвешивать контактные провода там, где они нежелательны. Осуществлять объезды, обгоны, проезд крутых поворотов, проезд участков дороги с неровностями – в режиме автономного хода. И тем предотвратить возможный срыв токоприемников с контактного провода. А, значит, уменьшить число заторов, увеличить скорость движения не только троллейбусов, но и всего попутного транспорта.

Однако при переходе с участка, имеющего контактные провода, на участок, где их нет, и наоборот, токоприемники троллейбусов нужно либо снимать с контактных проводов, либо ставить на контактные провода. Автоматизация процесса снятия легко решается.

Автоматизация процесса установки, на сегодня, до конца не решена. Использование известных уловителей, типа показанного на рис.1 и 2, не всегда приводит к желаемому результату (см. рис. 3).

Ниже предлагается решение этой задачи. На специально изготовленной модели троллейбуса проверены эффективность и надежность устройства.

“Непопадания” в уловитель можно избежать, если перед установкой приблизить, на расстояние точного пуска, стартовое положение штанг троллейбуса к входу в уловитель. Для этого предлагается использовать специальную направляющую. На рис.4 показано, как она устанавливается на крыше троллейбуса и какие еще механизмы ей придаются.                                                                                          

Направляющая 3 устанавливается между штангами 1 и 2 троллейбуса. Через “уши” направляющей пропускаются натяжные тросы 6 и 7, идущие от верхней части штанг к управляемым, из кабины водителя, натяжным устройствам 8 и 9. Направляющая и тросы изготавливаются, или покрываются, токонепроводящими  материалами. Направляющая крепится к крыше троллейбуса шарнирно. Пружина стремится поднять ее верхний конец. Этот подъем  ограничивается тросом 4 и, управляемым из кабины водителя, натяжным устройством  5.

Изменяя, с помощью натяжного устройства, рабочую (от  направляющей до натяжного устройства) длину троса 4, можно задавать желаемое положение направляющей 3. У направляющей два главных положения – верхнее и нижнее. В верхнее положение направляющую устанавливают непосредственно перед подъемом штанг в уловитель. Поскольку высота подвески контактного провода на разных участках трассы может заметно различаться, необходимо будет у каждого уловителя ее обозначать, чтобы водитель или автомат могли корректировать верхнее положение направляющей.

После установки токоприемников на контактные провода направляющую опускают. И в этом положении она совершено не влияет на динамику движения штанг по контактному проводу. В нижнем положении направляющая находится и когда троллейбус питается от контактных проводов, штанги высоко над направляющей (рис. 5), и когда он движется автономно, штанги опущены и прижаты тросами к “ушам” направляющей (рис. 6).

С помощью тросов 6 и 7 и их натяжных устройств 8 и 9 можно задавать желаемое положение штанг и их токосъемных головок относительно направляющей.

Перед въездом под уловитель направляющая поднимается в верхнее положение, а штанги притягиваются к ее “ушам” (рис. 7).

Из этого, стартового, положения, после въезда под уловитель, для установки токоприемников на контактные провода достаточно, не трогая направляющую, ослабить и устранить натяжение тросов 6 и 7. Пружины штанг сами поднимут токосъемники точно в уловитель.  

В особых случаях, когда должна быть предусмотрена установка штанг на контактные провода, находящиеся над полосой, расположенной рядом с той, на которой стоит троллейбус, для направляющей может быть предусмотрена возможность поворота крепящего ее шарнира и вокруг вертикальной оси.

Как при этом должна выглядеть и работать сама троллейбусная система?

На перекрестках, где должны пройти контактные провода только одного направления, они не прерываются. Над перекрестками, где должны бы пройти контактные провода разных направлений, ни стрелки, ни контактные провода либо совсем не навешиваются, либо, без стрелок и специальных частей, навешиваются контактные провода только одного, главного, направления. А на не главных направлениях перед перекрестками устанавливаются датчики или знаки, предупреждающие о конце контактного провода. Водитель, или автомат, перед такими перекрестками переводит троллейбус на автономный режим, электрически отключает троллейбус от контактных проводов. Затем отводит головки штанг от контактных проводов. Для этого направляющая переводится в верхнее положение, а штанги притягиваются к “ушам” направляющей. И в этом положении направляющая и штанги опускаются в нижнее положение. У первой за таким перекрестком троллейбусной остановки, оборудованной уловителем, во время высадки-посадки пассажиров, на контактные провода, описанным способом, устанавливаются штанги. Далее троллейбус едет, питаясь и подзаряжая тяговый аккумулятор от контактных проводов. Если, по какой-то причине, во время движения троллейбуса все же произойдет срыв токоприемника с контактного провода, то водитель, или автомат, серией команд натяжным устройствам, сначала поднимает направляющую в верхнее положение, притягивает штанги к “ушам” направляющей, после чего, в этом положении, опускает направляющую и штанги в нижнее положение. Одновременно троллейбус переводится на питание от тягового аккумулятора, и он продолжает движение (без создания затора). Если возникает необходимость перейти на автономный ход в других случаях – действия те же. А установка штанг на контактные провода производится под ближайшим на маршруте троллейбуса уловителем. Возможна и такая планировка троллейбусных маршрутов, при которой несколько пролетов трассы, от остановки до остановки, объединяются в участок с контактными проводами, а следующие за ними несколько пролетов, от остановки до остановки, в участок автономного хода, без контактных проводов. Нет смысла гнаться за чрезмерной емкостью тяговых аккумуляторов. Она должна выбираться из конкретных условий эксплуатации данного троллейбуса.

Возвращаясь к цели и цене предложения, следует отметить и возможность малозатратной модернизации всего имеющегося парка троллейбусов и контактных сетей, и возможность повысить их надежность и долговечность. Снизить стоимость. Уловители проще стрелок. Они не имеют подвижных и управляемых деталей. В паре с предлагаемыми направляющими они позволяют обеспечить надежную установку токоприемников троллейбуса на контактные провода. Конечно, для всего этого потребуется соответствующее энергообеспечение троллейных сетей. Их увязка с “умными” сетями транспортных систем города. С сетями его промышленных, торговых, учебных, культурных и других организаций. “Умная” троллейбусная сеть сможет способствовать повышению комфортности и экономии времени пассажира на протяжении всего пути. Позволит человеку не только пользоваться перехватывающими парковками, но и заранее заказать время занятия определенного места в общественных транспортных средствах. Обеспечить сохранность паркуемых машин. А если это электромобиль, то и его подзарядку. И, вместе с тем, препятствовать как недостаточности, так и избытку машин на линии.

См. также предыдущую статью

Следующие части здесь и здесь. 

Для контактов: Иосиф Штейнберг, yosefsht@netvision.net.il

In view of prospects for smart grids & cities, as well as electrical cars, the concept of the hybrid transport for a city is being developed. The core is a trolley guide path.

See also the previous article 

The next parts here and here.

For more information: Joseph Shteinberg, yosefsht@netvision.net.il