專利名稱：弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，本發(fā)明涉及一種在實(shí)驗(yàn)條件下模擬受電弓在不同速度、電壓等級(jí)下的動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在高速列車運(yùn)行中，列車通過受電弓碳滑板與接觸線的相對(duì)滑動(dòng)接觸取得電能，這一過程稱之為動(dòng)態(tài)受流。弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)受流質(zhì)量取決于接觸線與受電弓良好的相對(duì)滑動(dòng)接觸。隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高，由于接觸網(wǎng)波動(dòng)和受電弓振動(dòng)加劇、車體振動(dòng)激擾等因素，致使受電弓與接觸線的相對(duì)滑動(dòng)接觸狀態(tài)惡化，發(fā)生頻繁的弓網(wǎng)離線，這稱之為弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線現(xiàn)象。離線瞬間的電弧放電嚴(yán)重影響列車的動(dòng)態(tài)受流特性，從而影響列車牽引傳動(dòng) 系統(tǒng)的牽引特性。此外，弓網(wǎng)離線不僅燒蝕接觸線和受電弓滑板，縮短二者使用壽命。而且由此產(chǎn)生的高頻電磁波還會(huì)對(duì)周圍的通信線路造成無線電雜音干擾，并對(duì)周圍環(huán)境造成噪聲污染。因此，為研究弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)際造成的不利影響，特別是對(duì)機(jī)車牽引系統(tǒng)的影響，首先有必要正確把握弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線的狀態(tài)。由于實(shí)際條件的限制，弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)均采用實(shí)驗(yàn)室搭建模擬裝置的方式來進(jìn)行研究。現(xiàn)有的模擬試驗(yàn)裝置一般是在特定的電壓、電流和弓網(wǎng)間距下對(duì)弓網(wǎng)間電弧的生成機(jī)理展開研究，從而造成其模擬的弓網(wǎng)離線現(xiàn)象與實(shí)際的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線有較大的差異。其只能在一定程度上說明電弧的特性。在文獻(xiàn)號(hào)為CN101963638A的中國專利文獻(xiàn)中，公開了一種弓網(wǎng)電接觸特性試驗(yàn)裝置，但是該裝置側(cè)重于對(duì)弓網(wǎng)電接觸和弓網(wǎng)周期性離線進(jìn)行特定的試驗(yàn)研究，而對(duì)正弦周期內(nèi)任意時(shí)刻的離線和與符合實(shí)際的規(guī)律性離線并未做相關(guān)考慮。因此，現(xiàn)有必要提供一種弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線的實(shí)驗(yàn)裝置以期更好的反應(yīng)實(shí)際的弓網(wǎng)離線現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種模擬電力機(jī)車和動(dòng)車受電弓動(dòng)態(tài)離線的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)受電弓在一個(gè)電壓周期內(nèi)任意時(shí)刻離線，也可以在不同速度等級(jí)下實(shí)現(xiàn)規(guī)律性的離線現(xiàn)象。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、嵌套于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的接觸線以及受電弓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)；其中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪、與該轉(zhuǎn)輪固為一體且同軸的轉(zhuǎn)軸、設(shè)置于轉(zhuǎn)軸一端并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；所述接觸線嵌套于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪輪緣；所述受電弓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括受電弓、受電弓控制裝置；所述受電弓與所述接觸線相接觸；工作時(shí)，所述控制裝置發(fā)出離線信號(hào)，控制所述動(dòng)力裝置拉動(dòng)受電弓與接觸線分離，產(chǎn)生離線；并在所述離線信號(hào)消失后，恢復(fù)受電弓與接觸線相接觸；電源進(jìn)線通過所述轉(zhuǎn)軸與接觸線相連通，電源出線與受電弓相連通。優(yōu)選的，所述受電弓控制裝置包括設(shè)置于受電弓兩端下側(cè)的并支撐該受電弓的壓力彈性元件、設(shè)置于所述受電弓中部下側(cè)的拉桿以及與該拉桿相連的動(dòng)力單元、以及與所述動(dòng)力單元連接的用于控制動(dòng)力單元運(yùn)動(dòng)的控制單元?？蛇x的，所述壓力彈性元件為壓縮彈簧或者氣動(dòng)桿。優(yōu)選的，所述受電弓控制裝置包括一杠桿結(jié)構(gòu)，在杠杠一端設(shè)置墜砣，另一端上側(cè)設(shè)置受電弓，下側(cè)設(shè)置拉桿以及與該拉桿相連的動(dòng)力單元，以及與所述動(dòng)力單元連接的用于控制動(dòng)力單元運(yùn)動(dòng)的控制單元。 可選的，所述墜砣相對(duì)于杠桿支點(diǎn)的位置可調(diào)?？蛇x的，在所述受電弓控制裝置底部還設(shè)置有支座，所述支座與控制電機(jī)相連，所述控制電機(jī)用于控制所述支座可沿所述轉(zhuǎn)軸軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)?？蛇x的，所述電源進(jìn)線通過集電環(huán)和碳刷與轉(zhuǎn)軸相連接?？蛇x的，所述電機(jī)為變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)。 可選的，還包括與所述電機(jī)相連的電源和調(diào)速器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置上述通過電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而接觸線相對(duì)于受電弓進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)；受電弓控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)弓網(wǎng)間接觸壓力，實(shí)現(xiàn)弓網(wǎng)間不同接觸狀態(tài)的高速運(yùn)動(dòng)，改變離線時(shí)刻實(shí)現(xiàn)電壓周期內(nèi)任意時(shí)刻的受電弓離線現(xiàn)象，并在不同速度等級(jí)下實(shí)現(xiàn)規(guī)律性的離線現(xiàn)象；使得對(duì)弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線模擬更為接近實(shí)際情況?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)條件的真實(shí)、準(zhǔn)確的還原，從而有利于進(jìn)行相關(guān)的研究，得出更為接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本發(fā)明的另外一個(gè)方面還可以通過控制受電弓橫向位移實(shí)現(xiàn)受電弓與接觸線的相對(duì)橫向移動(dòng)。


圖I為本發(fā)明弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為接觸線嵌套于轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I為本發(fā)明弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例中，弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、嵌套于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的接觸線以及受電弓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。其中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪1-5、與該轉(zhuǎn)輪固為一體且同軸的轉(zhuǎn)軸1-4，設(shè)置于轉(zhuǎn)軸1-4 一端并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸1-4轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)1-7。其中，所述電極1-7以及轉(zhuǎn)軸的另一端固定在絕緣支架1-9上。接觸線2嵌套于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪1-5的外沿，其嵌套結(jié)構(gòu)如圖2所示。
請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，所述電機(jī)1-7可以為變頻器調(diào)節(jié)電極，電源與調(diào)速器1-8與該電機(jī)相連接。在所述轉(zhuǎn)軸的另一端與電源進(jìn)線4相連。特別的，在轉(zhuǎn)軸1-4的連接電源進(jìn)線4的端部設(shè)置有集電環(huán)1-2和碳刷1-1。通過該集電環(huán)和碳刷，可實(shí)現(xiàn)電源進(jìn)線4與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸1-4之間的電連接。轉(zhuǎn)軸1-4再進(jìn)一步通過轉(zhuǎn)輪的輪輻與接觸線電連接。轉(zhuǎn)輪1-5的相對(duì)于電源進(jìn)線的一側(cè)的轉(zhuǎn)軸1-4上還套有絕緣套1-6。所述受電弓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括受電弓3-1和受電弓控制裝置。本實(shí)施例中，受電弓控制裝置包括設(shè)置于受電弓3-1兩端下側(cè)的并支撐該受電弓的壓力彈性元件3-2、設(shè)置于所述受電弓中3-1部下側(cè)的拉桿3-3以及與該拉桿3-3相連的動(dòng)力單元3-4、以及與所述動(dòng)力單元3-4連接的用于控制動(dòng)力單元運(yùn)動(dòng)的控制單元(未示出)。其中，所述壓力彈性元件3-2為壓縮彈簧或者氣動(dòng)桿。電源出線5與受電弓3-1相連通。工作時(shí)，通過電機(jī)1-7帶動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而接觸線2相對(duì)于受電弓 3-1進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)；受電弓I控制裝置調(diào)節(jié)弓網(wǎng)間接觸壓力，實(shí)現(xiàn)弓網(wǎng)間不同接觸狀態(tài)的高速運(yùn)動(dòng)，改變離線時(shí)刻實(shí)現(xiàn)電壓周期內(nèi)任意時(shí)刻的受電弓離線現(xiàn)象發(fā)生。電源通過集電環(huán)1-2、碳刷1-1給接觸線供電，供電電壓可以為220V和25kV等不同電壓等級(jí)。若電極1_7為變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)，還可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速可調(diào)，對(duì)不同轉(zhuǎn)速下的弓網(wǎng)離線現(xiàn)象進(jìn)線模擬。此外，在本實(shí)施例中，所述受電弓控制裝置底部還設(shè)置有支座3-5，所述支座3-5與控制電機(jī)(圖未示出)相連，所述控制電機(jī)用于控制所述支座3-5可沿所述轉(zhuǎn)軸軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)受電弓3-1與接觸線2之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。從而可更為全面的了解受電弓3-1與接觸線2之間的離線現(xiàn)象。本實(shí)施例的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置上述通過電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而接觸線相對(duì)于受電弓進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)；受電弓控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)弓網(wǎng)間接觸壓力，實(shí)現(xiàn)弓網(wǎng)間不同接觸狀態(tài)的高速運(yùn)動(dòng)，改變離線時(shí)刻實(shí)現(xiàn)電壓周期內(nèi)任意時(shí)刻的受電弓離線現(xiàn)象，并在不同速度等級(jí)下實(shí)現(xiàn)規(guī)律性的離線現(xiàn)象；可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)條件的真實(shí)、準(zhǔn)確的還原，從而有利于進(jìn)行相關(guān)的研究，得出更為接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而且，通過控制受電弓橫向位移實(shí)現(xiàn)受電弓與接觸線的相對(duì)橫向移動(dòng)。在本發(fā)明的另外一實(shí)施例中，所述受電弓控制裝置包括一杠桿結(jié)構(gòu)，如圖3所示，在杠杠一端設(shè)置墜砣6-3，另一端上側(cè)設(shè)置受電弓3-1，下側(cè)設(shè)置拉桿3-3以及與該拉桿相連的動(dòng)力單元3-4,以及與所述動(dòng)力單元3-4連接的用于控制動(dòng)力單元運(yùn)動(dòng)的控制單元(圖未示出)。所述墜砣6-3可沿著桿相對(duì)于杠桿支點(diǎn)6-2的位置可調(diào)，從而可改變接觸線2與受電弓3-1之間的接觸壓力。從而可以模擬出不同接觸壓力下的離線情形。其中，本實(shí)施例中，離線控制方式以及轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方式可以與上述實(shí)施例相同，這里不再贅述。在本實(shí)施例中，受電弓控制裝置也可以設(shè)置于可沿轉(zhuǎn)軸軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)件的支座上。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、嵌套于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的接觸線以及受電弓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)； 其中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪、與該轉(zhuǎn)輪固為一體且同軸的轉(zhuǎn)軸、設(shè)置于轉(zhuǎn)軸一端并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)； 所述接觸線嵌套于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪輪緣； 所述受電弓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括受電弓、受電弓控制裝置； 所述受電弓與所述接觸線相接觸； 工作時(shí)，所述控制裝置發(fā)出離線信號(hào)，控制所述動(dòng)力裝置拉動(dòng)受電弓與接觸線分離，產(chǎn)生離線；并在所述離線信號(hào)消失后，恢復(fù)受電弓與接觸線相接觸； 電源進(jìn)線通過所述轉(zhuǎn)軸與接觸線相連通，電源出線與受電弓相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述受電弓控制裝置包括設(shè)置于受電弓兩端下側(cè)的并支撐該受電弓的壓力彈性元件、設(shè)置于所述受電弓中部下側(cè)的拉桿以及與該拉桿相連的動(dòng)力單元、以及與所述動(dòng)力單元連接的用于控制動(dòng)力單元運(yùn)動(dòng)的控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述壓力彈性元件為壓縮彈簧或者氣動(dòng)桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述受電弓控制裝置包括一杠桿結(jié)構(gòu)，在杠杠一端設(shè)置墜砣，另一端上側(cè)設(shè)置受電弓，下側(cè)設(shè)置拉桿以及與該拉桿相連的動(dòng)力單元，以及與所述動(dòng)力單元連接的用于控制動(dòng)力單元運(yùn)動(dòng)的控制單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述墜砣相對(duì)于杠桿支點(diǎn)的位置可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于在所述受電弓控制裝置底部還設(shè)置有支座，所述支座與控制電機(jī)相連，所述控制電機(jī)用于控制所述支座可沿所述轉(zhuǎn)軸軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述電源進(jìn)線通過集電環(huán)和碳刷與轉(zhuǎn)軸相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述電機(jī)為變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于還包括與所述電機(jī)相連的電源和調(diào)速器。
全文摘要
一種弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線實(shí)驗(yàn)裝置，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、嵌套于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的接觸線以及受電弓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)；其中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪、與該轉(zhuǎn)輪固為一體且同軸的轉(zhuǎn)軸、設(shè)置于轉(zhuǎn)軸一端并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；所述接觸線嵌套于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪輪緣；所述受電弓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括受電弓、受電弓控制裝置；所述受電弓與所述接觸線相接觸；工作時(shí)，所述控制裝置發(fā)出離線信號(hào)，控制所述動(dòng)力裝置拉動(dòng)受電弓與接觸線分離，產(chǎn)生離線；并在所述離線信號(hào)消失后，恢復(fù)受電弓與接觸線相接觸；電源進(jìn)線通過所述轉(zhuǎn)軸與接觸線相連通，電源出線與受電弓相連通。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)條件的真實(shí)、準(zhǔn)確的還原。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102830297SQ20121025221
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者劉文正, 楊中平, 林飛, 龔兆豐, 王偉亮, 葛璇 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)