판타그래프 구조 및 기능

 

 

1. 전체 구조 및 기능

 

(Frame) 조립은 상부 틀과 하부 틀로 이루어지며 하부 틀은 교차되어 있다. 상부 틀의 정상부에는 습판체와 이것을 지지하는 습판체 지지장치가 설치되어 있다. 하부 틀은 베이스 후레임에 설치된 주 베어링에 의하여 지지되고 있는 2본의 주 축에 고정되어 있다.

2본의 주 축 사이에는 틀의 평형을 유지하기 위한 평형 장치(Equalizer)와 소정의 압상력을 부여하기 위한 주 스프링이 마련되어 있다.

주 스프링은 하부 틀이 교차되고 있기 때문에 주 축보다 아래쪽으로 설치된다.

한쪽의 주 축은 레버와 링크에 의하여 판타그래프 상승용의 실린더와 연결되고 이 실린더와 주 축을 연결하는 레버 및 링크에는 방설용의 커버가 덮여있다.

 



판타그래프의 외형도



판타그래프 접은 구조



2. 각부 구조 및 기능

 

1) 습판체 (Collector Shoe)

Pan은 두께 1.6[]의 내식 알루미늄 합금 판을 프레스 성형한 것으로 4개소에 벨로오즈 호울더가 리벳팅되어 있다.

또한 Pan에는 주습판이 22, 내식 알루미늄 주물의 보조습판이 22매가 볼트에 의하여 전식 방지용의 동판을 거쳐 설치되어 있다.

또한, 내식 알루미늄 합금 판의 프로텍터가 Pan의 양단 R부에 취부 된다. 이들 부품에 의하여 구성된 조립 품은 브라켓 위에 있는 4개의 벨로오즈에 의하여 지지 되고 있으며 파이프, 일딩 라버(Yielding Rubber)는 벨로오즈에 얹혀있는 Pan이 위로 튀어 나오지 않도록 하기 위한 스톱퍼의 역할을 하고 있다. 브라켓은 연결 파이프에 의하여 좌우 일체로 되고 선단에는 전차선의 분기선이 원활하게 미끄러지게 하기 위하여 가이드 혼(Guide Horn)이 리벳트로 고정되어 있다. 또한 브라켓에 설치된 스톱퍼는 Pan이 쳐졌을 때의 스톱퍼이며 핀은 Pan 지지 장치와의 결합 용이며 습판체는 이 핀을 중심으로 회전할 수 있게 되어 있다.

또한, 이 핀 부에 사용하고 있는 붓슈는 폴리우레탄 고무 또는 나이론을 사용하고 있다. 습판체는 판타그래프 1대에 2본식 설치되어 있다.



2) Pan 지지장치 (Pan Supporter)

암은 핀에 의하여 암 호울더와 연결되고, 이 핀의 주위는 회전이 가능하도록 되어 있다. 전술한 습판체는 암에 삽입되어 있는 붓슈에 결합된다. 또한 암에는 스톱퍼가 끼워지고 복원 스프링이 설치되어 있으므로 암에 결합된 습판체가 상하로 가동되도록 되어있다.

이 상하 스트로오크는 ±6[] 이며, 스톱퍼에 의하여 하한위치를 제한하고 있다. 조합된 암과 암 호울더는 핀에 의하여 상부 틀 및 헤드파이프와 연결되어 있다.


3) 상부 틀 (Upper Frame)

틀은 외경 28x1.6t 의 내식 알루미늄 합금 파이프를 사용하고 있으며 틀의 구성은 N-형 트러스(Truss) 구조로 되어있다또한 하부 틀이 교차되고 있기 때문에 상부 틀 파이프는 지그재그로 배치되어 있다.

상부 틀 파이프, 크로스파이프의 양단 결합부는 알루미늄 합금제인 힌지, 죠인트 메탈과 리벳트로 결합되어 있다.

핀은 하부 틀과의 결합용이며 힌지부의 붓슈에는 신터링 동 합금을 사용하고 있다.

또한, 스페이서는 상부 틀 힌지 측면의 전식방지용으로 넣은 것이다

 

4) 하부 틀 (Lower Frame)

틀의 구성은 장방형으로 되어있다. 하부 틀은 강판 용접물의 각관을, 죠인트파이프는 내식 알루미늄합금 파이프를 사용한다.

죠인트 파이프의 양단에는 죠인트메탈이 리벳트로 고정된다.

하부 틀은 주축에 테이퍼 핀으로 고정되어 있으며 고정단과 반대의 끝 단에는 신터링 동 합금의 붓슈가 삽입 되어 있고, 핀에 의하여 전술한 상부 틀과 결합되도록 되어 있다.

주 축에는 균형장치용 레버, 주 스프링용 레버, 실린더용 레버가 테이퍼 핀에 의하여 고정되나(다만, 오른쪽 하부 틀 측 주 축에는 실린더 용 레버가 설치되지 않음), 이들의 구조에 대하여는 후술하는 균형장치, 주 스프링 실린더 항을 참고하기 바란다.

또한 하부 틀에는 판타그래프 자유고의 스톱퍼용 볼트가 주 축 측에 마련되어 있다

 

5) 주 베어링 (Main Bearing)

베어링 케이스는 판타그래프 베이스후레임에 2본의 볼트에 의하여 설치되어 있으며 로크 핀(Lock Pin)으로 소정위치에 고정되어 있다. 베어링 케이스에 조립되어 있는 보울베어링은 취부 오차를 고려하여 자동조심 보올베어링을 사용하고 있으며, 가스켓과 함께 취부된 커버는 보울 베어링을 누르는 역할을 겸하고 있다.

또한, 베어링 케이스에는 방진용 그리이스 시일과 그리이스 주입구로 되는 그리이스 니플(Rc1/8 핀형)이 취부되어 있다또한, 주 축의 열 팽창을 흡수하기 위하여 실린더 측의 베어링에만 패킹을 넣고 반대측에는 넣지 않는다


6) 주 스프링 (Main Spring)

주 스프링의 일단은 레버에 걸고 타단은 스프링 케쳐, 조정 너트, 조정 너클을 거쳐 핀에 의하여 레버에 결합된다.

레버에는 보올베어링이 삽입되어 있어 스프링 힘에 의한 마찰력이 생기는 것을 극력 피하고 있다.

또한, 레버는 주 축의 주위를 자유로이 회전할 수 있도록 되어 있어, 주 축에 테이퍼 핀으로 고정된 조정레버에 설치되어 있는 볼트에 의하여 레버는 자유로이 각도를 변할 수 있도록 되어 있다.

이것은 압상력의 수평특성을 조정하기 위한 것이다.


7) 균형장치 (Equalizer)

균형장치(Equalizer)는 죠인트와 함께 턴버클(Turnbuckle)로 되어 있으며, 핀을 통하여 주 축에 테이퍼 핀으로 고정된 레버에 연결되어 있다. 또한, 결합 부에는 마찰과 취부의 편심을 고려하여 자동조심 보올베어링을 조합하고 있다. 균형장치는 판타그래프 1대에 2본을 평행하게 설치한다.


8) 실린더 (Cylinder)

실린더 몸체는 판타그래프 베이스 후레임의 앵글에 4본의 보울트에 의하여 고정되어 있다.

이 실린더 몸체 내부에는 판타그래프가 하강할 때의 추력을 위하여 스프링과 고무다이어프램, 용접물의 피스톤이 들어가 있다고무다이어프램은 방수용의 와셔, 세트 브라켓에 의하여 실린더에 취부된다. 커버는 피스톤 로드의 가이드 역할과 동시에 스프링의 안착면 및 레버의 지점 중심역할을 하고 있다.

피스톤 봉의 선단과 주 축과는 레버, 하강링크, 하강레버에 의하여 연결된다. 이들 연결부는 붓슈, 로울러, 핀에 의하여 결합된다.

하강레버는 주 축에 고정되어 있지 않으므로 회전이 자유롭고 주 축에 테이퍼 핀으로 고정되어 있는 조정레버와 조정나사, 조정나사 리시이버를 통하여 연결되어 있으므로 하강레버는 조정 나사에 의하여 각도를 조정할 수 있다.

이 조정에 의하여 실린더 힘에 의한 판타그래프의 접은 위치-최소 작용 높이간의 치올림 위치 상한을 정할 수 있도록 되어 있다

 

9) 링크커버 (Link Cover)

실린더의 레버 및 링크부의 방설방수용으로 설치된 것이며, 커버는 두께 1.2[]의 강판으로 제작된다.

커버는 판타그래프 베이스 후레임에 볼트로 고정되어 있다. 고정볼트를 분해하여 커버는 간단히 뗄 수 있으며, 내부 점검이 쉽도록 되어 있다.

10) 공기배관 (Air Pipe)

공기배관은 실린더에 압력공기를 급배기하기 위한 통로로써 사용된다. 차체 측 공기배관과 결합되는 유니온 죠인트는 쓰로틀(Throttle) 부이다. 또한, 배관 접수부는 전부 Rc 3/8 의 치수로 되어 있다.

공기배관의 도중에는 판타그래프 상승시간 조정을 위하여 제어변(Control Valve)이 필요하나, 드레인에 의한 동결방지를 위하여 M2차 내부(의자 밑)에 설치된다

 

11) 션트 리이드 (Shunt Lead)

션트 리이드는 단면적 32[] 이며, 양단자간의 Pitch210[]인 것과 270[]인 것 두 가지를 사용한다.



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