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      兩自由度高速受電弓弓頭的制作方法

      文檔序號(hào):9408004閱讀:572來源:國知局
      兩自由度高速受電弓弓頭的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種電力動(dòng)車或機(jī)車運(yùn)行的受電弓弓頭,特別是涉及一種兩自由度高速受電弓弓頭。
      【背景技術(shù)】
      [0002]受電弓也稱集電弓,是電力機(jī)車從接觸網(wǎng)受取電能的電氣設(shè)備,安裝在車頂上。受電弓作為電機(jī)車的關(guān)鍵部件之一,對(duì)車輛的高速安全穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。在電氣化鐵路和城市軌道交通中的電力機(jī)車、動(dòng)車組、地鐵列車或其它電動(dòng)作業(yè)車等車輛上,都需要使用受電弓在接觸網(wǎng)上取流。電氣化鐵路采用電力牽引,列車在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,利用受電弓從接觸網(wǎng)上取得電能,為保證列車平穩(wěn)、安全運(yùn)行,必須保證供電的絕對(duì)可靠和不間斷,即受電弓的受流狀態(tài)良好,否則將影響列車的運(yùn)行和電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能。在高速運(yùn)行狀態(tài)下,對(duì)受電弓的要求更高。尤其是在地鐵列和車動(dòng)車組的運(yùn)行中,要依靠受電弓從接觸網(wǎng)中獲取電力,驅(qū)動(dòng)機(jī)車前進(jìn),一旦兩者脫離,機(jī)車就會(huì)斷電并失去控制,甚至有可能導(dǎo)致列車脫軌。
      [0003]為保證弓網(wǎng)有良好的受流特性,受電弓弓頭的結(jié)構(gòu)非常關(guān)鍵?,F(xiàn)有的受電弓的弓頭結(jié)構(gòu)為:在滑板的兩端有兩個(gè)彈簧支架,這些彈簧支架通常由螺旋彈簧、鋼絲支架或彈簧盒組成,也有的采用扭轉(zhuǎn)彈簧組成支架。這些彈簧支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,重量較大,對(duì)受電弓的跟隨性帶來了不利影響。也有的設(shè)計(jì)了板彈簧作為弓頭支架,但也顯體積稍大。不利于高速條件下的動(dòng)態(tài)受流。
      [0004]電機(jī)車的受電弓與接觸線的受流質(zhì)量主要取決于受電弓和接觸網(wǎng)之間的相互作用。為保證牽引電流的順利流通,受電弓和接觸線之間必須有一定的接觸壓力。弓網(wǎng)接觸壓力如果太小,會(huì)增加離線率;如果太大,會(huì)使滑板和接觸線間產(chǎn)生較大的機(jī)械磨耗。弓網(wǎng)實(shí)際接觸壓力由四部分組成:受電弓升弓裝置施加于滑板,使之向上的垂直力為靜態(tài)接觸壓力;由于接觸懸掛本身存在彈性差異,接觸線在受電弓抬升作用下會(huì)產(chǎn)生不同程度的上升,從而使受電弓在運(yùn)行中產(chǎn)生上下振動(dòng),使受電弓產(chǎn)生一個(gè)與其本身歸算質(zhì)量相關(guān)的上下交變的動(dòng)態(tài)接觸壓力;受電弓在運(yùn)行中受空氣流作用產(chǎn)生的一個(gè)隨速度增加而迅速增加的氣動(dòng)力;受電弓各關(guān)節(jié)在升降弓過程中產(chǎn)生的阻尼力。此外,電機(jī)車在運(yùn)行過程中如遇側(cè)風(fēng),還會(huì)對(duì)受電弓產(chǎn)生較大的側(cè)向力。
      [0005]傳統(tǒng)受電弓受固有結(jié)構(gòu)形式的限制,弓頭以垂直方向的運(yùn)動(dòng)為主,僅在垂直方向上設(shè)置預(yù)緊力和用于減振的緩沖裝置,而在其它方向上沒有減振裝置。此外,現(xiàn)有受電弓沒有設(shè)置弓頭分離裝置,在發(fā)生弓網(wǎng)相刮時(shí),弓頭上的刮板無法脫開,這容易導(dǎo)致弓網(wǎng)相刮事故?,F(xiàn)有的受電弓不僅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,而且很少考慮側(cè)向受力和弓網(wǎng)相刮時(shí)的保護(hù)措施,存在一定的安全隱患。
      [0006]針對(duì)現(xiàn)有受電弓運(yùn)動(dòng)自由度和減振性能不足等方面的問題,現(xiàn)有專利文獻(xiàn)也提出了一些解決方案,如申請?zhí)枮?01010610605.4的中國專利公開了一種高速受電弓弓頭,包括滑板、小弓角、大弓角和框形彈簧,在受電弓平衡桿的配合下,框形彈簧能夠始終保持受電弓碳滑板與軌道平面平行,就可使碳滑板始終與接觸導(dǎo)線密切接觸,該受電弓的弓頭采用單滑板懸臂結(jié)構(gòu),具有單自由度減振性能,可替代現(xiàn)有串聯(lián)式受電弓的弓頭,但不適合并聯(lián)結(jié)構(gòu)的受電弓使用。
      [0007]本發(fā)明涉及的一種采用柔性板支架作為碳滑板支柱的支撐底座,使碳滑板的具有空間一個(gè)移動(dòng)一個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)共兩個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,并在上述兩個(gè)自由度方向上具有減振功能,能克服現(xiàn)有受電弓弓頭存在的技術(shù)缺陷。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0008]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有受電弓弓頭技術(shù)的不足,提供一種在列車前進(jìn)方向和側(cè)向均能減振的兩自由度高速受電弓弓頭。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
      [0009]—種兩自由度高速受電弓弓頭,包括支撐座、柔性板支架、滑板支柱、連接彈簧和碳滑板。其中,在所述的支撐座上設(shè)有方形工藝孔;所述的柔性板支架、滑板支柱的數(shù)量均為四,且均對(duì)稱地布置在支撐座的上方。所述的柔性板支架通過鉚釘與支撐座相固連,所述的滑板支柱與柔性板支架之間通過螺栓相連接,且所述的滑板支柱的底端表面與柔性板支架之間保持面接觸,以避免滑板支柱的底部相對(duì)柔性板支架產(chǎn)生滑移,并減少連接用的螺栓的數(shù)量;所述的連接彈簧和碳滑板的數(shù)量均為二,所述的碳滑板通過螺釘固定安裝在滑板支柱的頂部;所述的連接彈簧的兩端與前后兩個(gè)滑板支柱均通過鉸鏈相連接,用于連接前后兩個(gè)滑板支柱,當(dāng)一個(gè)碳滑板遇到阻力迫使固定在其下方的滑板支柱變形避讓時(shí),連接彈簧可使相連的另一個(gè)滑板支柱產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)變形;所述的連接彈簧位于滑板支柱的中上部,且與碳滑板之間的距離不小于100mm。
      [0010]所述的柔性板支架包括固定板、弧形彈性板和U形安裝槽。其中,所述的U形安裝槽位于柔性板支架的中間部位,所述的固定板、弧形彈性板對(duì)稱布置在U形安裝槽的兩側(cè),且固定板位于弧形彈性板的外側(cè)的下方;在所述的固定板上設(shè)有固定鉚釘孔,在所述的U形安裝槽的側(cè)面上設(shè)有兩個(gè)同軸的螺栓孔。
      [0011]所述的柔性板支架采用50CrVA或60Si2MnA材料,以提高柔性板支架的彈性變形和減振的性能;在所述的柔性板支架的金屬基層表面設(shè)有發(fā)藍(lán)防腐層,且在發(fā)藍(lán)防腐層的外表面設(shè)有塑料涂層,用于增強(qiáng)柔性板支架的防腐能力。在列車運(yùn)行過程中,受電弓弓頭上的碳滑板受到側(cè)向沖擊或阻力時(shí),柔性板支架可通過使其弧形彈性板產(chǎn)生變形來承受側(cè)向交變載荷并減小所產(chǎn)生的振動(dòng)。此外,柔性板支架在垂直方向也具有一定的減振作用。
      [0012]所述的滑板支柱采用彈性非金屬絕緣材料制成,當(dāng)碳滑板在列車運(yùn)行過程受到阻力或沖擊時(shí),滑板支柱可通過產(chǎn)生彈性變形進(jìn)行緩沖減振或避障,以減少刮網(wǎng)安全事故的發(fā)生。
      [0013]本發(fā)明置于電力動(dòng)車或機(jī)車的受電弓的頂部,既適用于并聯(lián)或混聯(lián)結(jié)構(gòu)的受電弓,也適合于傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)構(gòu)的受電弓使用。當(dāng)受電弓完成升弓任務(wù)后,在柔性板支架和滑板支柱的支撐作用下,碳滑板能夠始終與接觸網(wǎng)中的導(dǎo)線保持密切接觸。
      [0014]本發(fā)明的有益效果是,與現(xiàn)有的技術(shù)相比,本發(fā)明采用柔性板支架作為碳滑板支柱的支撐底座,使碳滑板具有空間一個(gè)移動(dòng)一個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)共兩個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,并在上述兩個(gè)自由度方向上提供有效減振功能,不僅具有垂直支撐功能,而且在列車前進(jìn)方向和側(cè)向均具有減振功能,提高了受電弓的穩(wěn)定性和跟隨性。
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