一、概述
高壓連接器的主要功能是在兩節(jié)機車進行連掛時，自動連接兩節(jié)機車車頂?shù)?5kV高壓電路。它安裝在每節(jié)車尾部的車頂上，依靠機車連掛車鉤的力量，與車鉤同時對接，分離時也隨機車的車鉤脫開而自動分離。SS4G型機車采用的是TLG1－400／25型高壓連接器。
二、主要技術參數(shù)
額定電壓 …………………………………………………………………………25kV
額定電流 …………………………………………………………………………400A
接觸電阻阻值(連接狀態(tài))…………………………………………………………≤650
導電桿中心線至車頂高……………………………………………………………586mm
導電桿上下擺動角………………………………………………………………≮8°30′
導電桿左右擺動角…………………………………………………………………≮34°
導電桿最大回程…………………………………………………………………≮240mm
導電桿最小回程(α=34°時)……………………………………………………≮210mm
三、基本結構及主要部件的作用
單臺TLG1-400／25型高壓連接器的外形如圖7－11所示，它主要由機械傳動機構和電氣連接機構兩部分組成。
圖7－11 TLG1－400/25型高壓連接器外形圖
1－支持絕緣子；2－導電極；3－軟連接線；4－半環(huán)；5－導向羊角件；
6－喇叭形頭部；7－導電桿；8－橡膠波紋管；9－擋板；10－十字軸支承；
11－止動器；12－球面止擋；13－支承缸體；14－伸張彈簧。
(一)機械傳動機構
高壓連接器的機械傳動機構由伸張彈簧14、橡膠波紋管8、十字軸支承裝置10、止動器11、球面止擋12、支承缸體13及支持絕緣子1等組成。支持絕緣子1將連接器的主體固定在車頂，并與車頂電氣隔離。支承缸體安裝在支持絕緣子1上，并由缸體定位銷定位。
伸張彈簧14安裝在橡膠波紋管8內(nèi)。當連接器頭部不受壓縮力時，連接器處于最大伸張狀態(tài)，為對接作好準備；對接時，兩臺連接器相互壓縮，當壓縮到一定量時，連接器頭部的半環(huán)與叉形連接機構動作，相互扣緊，連接過程完成。當兩臺連接器之間的距離隨機車變化時，兩臺連接器的伸張彈簧保證其頭部的電氣連接機構一直處于扣緊狀態(tài)，導電半環(huán)與叉形件的接觸壓力保持不變，因而具有優(yōu)良的導電性能。TLG1型高壓連接器允許的運動距離是160mm。
十字軸支承體包括十字接頭安裝和十字軸支承裝置。十字接頭安裝由十字接頭和軸套組成，如圖7－12所示。十字接頭1通過三個沉頭螺釘3與軸套2固定連接。軸套由黃銅管加工而成，開有一長方形鍵槽孔。
圖7－12 十字接頭安裝
1－十字接頭；2－軸套；3－沉頭螺釘。
十字軸支承裝置如圖7－13所示。在單節(jié)機車運行時，單臺連接器處于自由狀態(tài)，其連接電桿伸出機車端墻，處于懸臂狀。為了保證在此狀態(tài)下運行的穩(wěn)定性，設有十字軸支承裝置和止動桿。十字軸支承裝置用于使處于自由狀態(tài)的單臺連接器處于平衡狀態(tài)，止動器11用于保證伸張彈簧14有一定的初始壓力。止動器下部的止動桿與球面止擋形成一對自復位機構，當連接器頭部作上下左右擺動時，自復位機構能使連接器回到中心位置，保持在車頂?shù)姆€(wěn)定位置。
考慮到機車在彎道、坡道和輪緣磨耗等狀態(tài)下對接和運行的可靠性，要求高壓連接器具有較寬的上下、左右導向和偏擺裕度。
高壓連接器頭部的上下擺動控制由圖7－13中的板簧1及蝸卷簧4來平衡。板簧用螺釘固定在轉(zhuǎn)動板上，再將左右十字頭承座體用三個螺釘固定在轉(zhuǎn)動板的內(nèi)側，起支承十字接頭安裝的作用。蝸卷簧由彈簧鋼帶繞制而成，套裝在十字頭安裝橫向軸兩端，再裝于左右十字頭支承座內(nèi)。靜止時，板簧力及頭部重力形成的力矩與蝸卷簧的力矩相等，從而使導電桿保持水平。當因外力的作用使頭部上下擺動時，由蝸卷簧及板簧的作用使之回到靜止平衡狀態(tài)。由于蝸卷簧的張力可以由調(diào)整螺釘7進行調(diào)整，因而可以容易地使連接器在靜止時使導電桿達到水平狀態(tài)。此外，在不同輪箍磨耗情況的機車對接時，可預先調(diào)整連接器的安裝高度，使前后兩臺連接器基本處于同一水平面上。圖7－13上十字軸支承裝置的缸體上的刻度便是作高度調(diào)整用的。
圖7－13 十字軸支承裝置
1－板簧；2－軸承；3－左右十字頭支承座；4－蝸卷簧；5－止動板；
6－十字頭安裝；7－調(diào)整螺釘；8－密封圈；9－缸體。
圖7－14 支承缸體
連接器頭部的左右擺動由支承缸體中的彈簧控制。支承缸體由缸體和轉(zhuǎn)軸安裝等組成，如圖7－14所示。軸承安裝5由轉(zhuǎn)軸19、軸承座、上傳動塊8、扭簧18、下傳動塊16和軸承10等組成。轉(zhuǎn)軸19由軸與鋼板焊接后加工而成，軸承10套于轉(zhuǎn)軸上。扭簧18由彈簧鋼絲右旋繞制，套于轉(zhuǎn)軸上。扭簧上端用上傳動塊8與開口銷12扭住，下端用下傳動塊16與開口銷12扭住。轉(zhuǎn)軸安裝完畢后，裝入缸體3內(nèi)，在轉(zhuǎn)軸上裝入軸承10后，用螺栓9將蓋板11固定在缸體上。缸體中的這對扭簧通過其定位螺釘?shù)恼{(diào)整，使連接器處于對中狀態(tài)。當連接器頭部左右擺動時，可在扭簧的作用下自動回位。
圖7－15 蓋板裝配
1－蓋板；2－叉形件；3、12－銷；4－環(huán)；5、9、14、15、20－螺栓；6、10、16－墊圈；
7－半圓環(huán)；8－雙金屬片；11－卡箍；13－雙連線；17－套環(huán)；18－拉簧；19－罩。
(二)電氣連接部分
電氣連接部分既決定了喇叭型頭部的擺動方向，又起導通電流的作用。它由圖7－11中的喇叭形頭部6、導電桿7、蓋板裝配等組成。
喇叭形頭部的主體由輕質(zhì)鑄鋁合金制成。在喇叭形頭部上裝有羊角5、半環(huán)4及叉形件。羊角5在水平及垂直方向都具有較寬的導向范圍，當兩臺高壓連接器對接時，即使水平位置或垂直位置存在誤差，也可以保證良好的自動導向?qū)有阅堋４颂匦员ＷC機車在最小曲率半徑125m及前后兩節(jié)車輪箍磨耗(單邊)差不大于30mm時，高壓連接器能可靠地進行摘掛。
導電桿如圖7－11所示。它軸向穿過十字接頭安裝孔，再通過導電桿上的鍵槽與十字接頭的軸套上的長方形鍵槽孔配合，組裝成一整體。這就有效地控制了高壓連接器的退程范圍，起到了導通電流、機械連接、滑動和限位的作用。
蓋板裝配主要由蓋板1、叉形件(動觸頭)2、半圓環(huán)(靜觸頭)7和拉簧18等組成，如圖7－15所示。蓋板1為薄形鑄鋁合金板，在其上面裝有叉形件2(動觸頭)、半圓環(huán)7(靜觸頭)和拉簧18。蓋板緊固在喇叭型頭部上，喇叭形頭部、雙連線13再與頂桿緊固連接成整體。上述三種部件是高壓連接器中難度大而結構復雜的薄壁形鑄鋁合金組件。
高壓連接器的叉形件(動觸頭)和半圓環(huán)(靜觸頭)為銅質(zhì)鍍銀材料，采用線接觸方式，具有工作可靠、接觸電阻小和散熱較好的優(yōu)點。連接動作時，兩臺高壓連接器的叉形件插入彼此的半圓環(huán)中，同時由叉形件上的拉簧提供接觸壓力。
四、動作原理
在兩節(jié)車需要連掛，作重聯(lián)運行時，依靠兩節(jié)車車鉤掛接時的牽引力，使兩個連接器慢慢靠近，在羊角的導向作用下，使各自的導電半圓環(huán)(靜觸頭)準確地插入對方的叉形件(動觸頭)中，接通兩節(jié)車一次側高壓電路。同時叉形件上的拉力彈簧緊緊地把半環(huán)扣住，由于兩臺連接器的相對位移由張力彈簧、復位彈簧來吸收調(diào)整，因而能保持叉形件與半圓環(huán)的接觸壓力恒定不變，從而能夠保證較好的電氣性能。
當兩節(jié)車分離時，依靠兩節(jié)車分離時的牽引力可自動分離，并斷開兩節(jié)車的一次側高壓電路，拉簧復原。
五、高壓連接器接合狀態(tài)下的電流路徑
從圖7－11上可以看出，高壓連接器接合狀態(tài)下的電流路徑為：從一節(jié)車的高壓回路到導電極2，經(jīng)軟連接線3，到導電桿7，然后通過喇叭形頭部內(nèi)的軟聯(lián)線、半環(huán)、叉形件，到另一臺連接器的叉形件、半環(huán)、導電桿母線等，再到另一節(jié)車的車頂母線。
六、高壓連接器的主要特點
1．高壓連接器自身不帶操作機構，其連接與分離時的操作力均來源于機車車鉤連掛或分離時的牽引力，隨機車車鉤的連接或分離同時完成，不必單獨操作、非常方便。
2．在連接狀態(tài)下，觸頭的接觸壓力只與觸頭彈簧有關，不受機車運行狀態(tài)的影響，故觸頭的接觸壓力基本上恒定不變，避免了觸頭的磨耗和電蝕。
3．導電觸頭為叉環(huán)結構，是典型的線接觸方式，工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠，接觸電阻小，散熱性能好。
4．連接器不帶滅弧裝置，因而必須在無電狀態(tài)下進行連接或分離操作。
5．高壓連接器必須成對使用。從產(chǎn)品的通用性和互換性上來考慮，每臺高壓連接器的結構完全相同，具有良好的互換性，沒有前后之分。為了滿足不同的運行要求，可以任意組合。
七、使用維護注意事項
由于該產(chǎn)品用于25 kV高壓回路，為了使其保持良好的工作狀態(tài)，必須注意以下幾點：
1．保證在無電狀態(tài)下進行連接或分離操作。在進行連接操作前，注意觀察喇叭形頭部是否清潔，頭部蓋板內(nèi)的叉形件是否有彈回的情況，如已經(jīng)彈回，則需用勾形工具將其拉開成開啟狀態(tài)，然后才能進行連接操作。
2．經(jīng)常觀察絕緣子表面是否清潔干燥，有無裂紋或損傷，否則應及時清掃或更換。
3．經(jīng)常檢查橡膠波紋管，如有破損要及時更換，以免雨水、灰塵進入喇叭形頭部和十字軸支承體內(nèi)，造成零件銹蝕，影響動作性能。
4．定期對各轉(zhuǎn)動部分進行潤滑處理，使之能上下左右按規(guī)定擺動并復位。如單節(jié)連接器的喇叭形頭部不能保持水平時，可以由十字支承件上的調(diào)整螺釘進行調(diào)整，順時針方向調(diào)高，逆時針方向調(diào)低。