CN110039999B - 一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，包括底板，底板的上侧固定连接有立杆，升降杆的两端分别贯穿两个立杆的侧壁并滑动连接在滑槽的内部，升降杆的两端通过第一弹簧连接有滑杆，滑杆的上侧设有连块，连块的两侧固定连接有触电器，且所述触电器的两端分别电连接电缆，本发明通过滑杆向上滑动，使辊轴与外界接触网的滑线接触，当轨道车辆运行时，辊轴与滑线在电连接的情况下，辊轴与滑线之间为滚动摩擦，从而在保证性能良好的基础上减少了辊轴与滑线的磨损，增加了辊轴与滑线的使用寿命，另外还设置了自适应的弧形槽进一步降低磨损，并通过辊轴的分体式设计可降低更换成本和装配难度。

Description

一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统

技术领域

本发明涉及轨道车辆电力传输技术领域，具体为一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统。

背景技术

轨道车辆从接触网取得电能的电气设备，安装在轨道车辆的车顶上，起到将外界电源传输到轨道车辆上的作用，现有的轨道车辆上的电力传输装置多为滑动式的受电弓，也就是电车在行走时受电弓与滑线摩擦接触使车辆得电，此方式使受电弓和滑线在电动车运行中磨损极为严重，从而造成使用寿命短，更换周期短的现象发生，继而增加了使用成本，因此我们提出了一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，包括底板，所述底板的上侧固定连接有立杆，两个立杆之间设有升降杆，所述升降杆的两端分别贯穿两个立杆的侧壁并滑动连接在滑槽的内部，所述滑槽开在立杆的内部，所述升降杆的两端且位于滑槽的内部通过第一弹簧连接有滑杆，所述滑杆的上侧设有连块，所述连块的两侧固定连接有触电器，且所述触电器的两端分别电连接电缆；

所述升降杆下侧面的中部转动连接有第一撑杆，所述第一撑杆的下端转动连接有第二撑杆，且第二撑杆的下端转动连接在底板上，所述底板的上侧转动连接有电动推杆，所述电动推杆的输出轴外端转动连接在第二撑杆的侧壁上。

优选的，所述触电器包括作为安装基础的基座，所述基座与连块连接，所述基座的两端均通过第一螺栓固定连接有夹杆，位于同一基座上的两个夹杆之间转动连接有辊轴，所述辊轴的两端均设有花键轴，所述花键轴与轴承的内轴活动卡接，所述轴承通过外轴固定连接在夹杆的内部。

优选的，所述滑杆的上端固定连接有滑动块，且滑动块滑动连接在弧形槽的内部，所述弧形槽开在连块的内部，两个弧形槽呈镜像设置，且其圆心角范围为5-15度并均指向中心，所述滑动块的两侧均连接有第二弹簧，两个第二弹簧的另一端与弧形槽的侧壁固定连接。

优选的，所述辊轴和花键轴内部为中空并固定安装有铜芯，所述铜芯靠近花键轴的端部插入到夹杆内设置的电刷，所述电刷与电缆电连接。

优选的，所述辊轴由两个触电节、两个内套和一个绝缘节组成，且所述内套和绝缘节之间转动连接，所述触电节和内套通过导电钉连接，且所述触电节通过导电钉与铜芯电连接。

优选的，所述底板的四角均固定连接有绝缘子，且绝缘子套接在第二螺栓的内部，且第二螺栓的下端固定在轨道车辆上。

优选的，所述立杆的两侧均固定连接有固定板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过滑杆向上滑动，使辊轴与外界接触网的滑线接触，当轨道车辆运行时，辊轴与滑线在电连接的情况下，辊轴与滑线相对滚动摩擦，从而在保证性能良好的基础上减少了辊轴与滑线的磨损，增加了辊轴与滑线的使用寿命，减少了使用成本；并且通过电动推杆的输出轴顶着第二撑杆转动，从而可以调节辊轴的高度，继而可以使该装置快速与外界接触网的滑线连接，保证了轨道车辆的运行，另外设置能够自适应角度调节的弧形槽和弹簧形式，让辊轴与外界接触网的滑线接触位置保持垂直方向，减少滑动摩擦造成的磨损，除此之外采用触电节、夹杆、绝缘节、内套分体式设计，装配过程方便且容易更换配件，可有效降低成本，避免整个更换。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的夹杆、基座与辊轴处的剖视图；

图3为本发明的立杆、滑槽与升降杆处的剖视图；

图4为本发明的图3的A处放大图；

图5为本发明的底板、立杆与升降杆处的结构示意图；

图6为本发明的图5的B处放大图；

图7为本发明的滑杆、连块与基座处的结构示意图；

图8为本发明的滑杆、滑动块与第二弹簧处的剖视图；

图9为本发明的触电器的部分结构剖面示意图；

图10为本发明的夹杆的剖面结构示意图；

图11为本发明的触电器自适应的调整状态示意图图；

图12为本发明的辊轴结构示意图。

图中：1、底板，2、立杆，3、升降杆，4、滑槽，5、第一弹簧，6、滑杆，7、连块，8、基座，9、第一撑杆，10、第二撑杆，11、电动推杆，12、滑动块，13、弧形槽，14、第二弹簧，15、夹杆，16、辊轴，1601、触电节，1602、绝缘节，1603、内套，1604、导电钉，17、花键轴，18、轴承，19、第一螺栓，20、绝缘子，21、第二螺栓，22、固定板，23、触电器，24、铜芯，25、电刷。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，包括底板1，底板1固定在轨道车辆后，底板1不与轨道车辆直接接触，从而防止电能从底板1上引流到轨道车辆上，造成安全事故的发生，所述底板1的上侧固定连接有立杆2，两个立杆2之间设有升降杆3，升降杆3上升时，可以顶着滑杆6向上移动处，从而使滑杆6上端的装置一起向上移动，这样可使辊轴16接触到电力接触网的电力传输滑线，所述升降杆3的两端分别贯穿两个立杆2的侧壁并滑动连接在滑槽4的内部，所述滑槽4开在立杆2的内部，所述升降杆3的两端且位于滑槽4的内部通过第一弹簧5连接有滑杆6，滑杆6可在滑槽4的内部上下滑动，这样滑杆6便可调整连块7与触电器23的高度，继而使触电器23与滑线快速地脱离与接触，便于该装置的使用，设置第一弹簧5使触电器23与滑线之间的接触有缓冲调节的余地。

所述滑杆6的上侧设有连块7，所述连块7的两侧固定连接有触电器23，外界接触网的两个滑线为不同电极的滑线，因此触电器23的两端分别设有不同的触电区域，触电器23的中部设有绝缘层，从而使两端的电极分别从触电器23的两端取电；

所述升降杆3下侧面的中部转动连接有第一撑杆9，所述第一撑杆9的下端转动连接有第二撑杆10，当第一撑杆9与第二撑杆10的夹角不断变大时，即第一撑杆9与第二撑杆10慢慢趋向于直线时，第一撑杆9与第二撑杆10将升降板3向上顶起，从而调整滑杆6的高度，便于触电器23与滑线接触，反之触电器23快速下降与滑线脱离，且第二撑杆10的下端转动连接在底板1上，所述底板1的上侧转动连接有电动推杆11，所述电动推杆11的输出轴外端转动连接在第二撑杆10的侧壁上，电动推杆11为触电器23升降时的动力装置，电动推杆11受外部控制器控制其运动。

具体而言，所述触电器23包括作为安装基础的基座8、夹杆15、辊轴16等部件，所述基座8与连块7连接，所述基座8的两端均通过第一螺栓19固定连接有夹杆15，位于同一基座8上的两个夹杆15之间转动连接有辊轴16，为了减少触电器23与滑线的滑动摩擦损耗，辊轴16代替传统的滑动受电结构分别与两根滑线接触的，因此辊轴16的两端也分别设有不同的触电区域，辊轴16的中部设有绝缘层，从而使两端的电极分别从辊轴16的两端引到该装置上，同一触电器23上的两个夹杆15在拧掉第一螺栓19时，可在基座8的两端滑动，在检修或更换辊轴16时，两个夹杆15向外侧滑动后，即可快速的将辊轴16取下，另外安装辊轴16时，用两个夹杆15夹住辊轴16后并用住第一螺栓19将夹杆15的位置紧紧固定住，这样便将辊轴16安装到位了，简单便捷，所述辊轴16的两端均设有花键轴17，所述花键轴17与轴承18的内轴活动卡接，所述轴承18通过外轴固定连接在夹杆15的内部，轴承18有内轴、外轴、滚珠几部分部分组成(图上没有详细绘出)，内轴的作用是与花键轴17一起旋转的，外轴的作用是与夹杆15相配合起支撑作用，内轴和外轴之间的滚珠起到润滑的作用，继而使辊轴16在转动时更加的顺畅。

具体而言，所述滑杆6的上端固定连接有滑动块12，且滑动块12滑动连接在弧形槽13的内部，弧形槽13的形状为弧形的(如图9所示)，连块7上的装置在转动时，弧形槽13与滑动块12会发生相对滑动，所述弧形槽13开在连块7的内部，两个弧形槽13呈镜像设置，且其圆心角范围为5-15度并均指向中心，弧形槽13的圆心角为15度时，调整角度最大可为30度，所述滑动块12的两侧均连接有第二弹簧14，两个第二弹簧14的另一端与弧形槽13的侧壁固定连接，同一弧形槽13内部的两个第二弹簧14在自然状态下具有相同的压缩变形，这样可以顶着滑动块12处在弧形槽13的中部，当辊轴16与滑线不处于垂直状态时，即遇到滑线与触电器23之间存在偏差角时(此种情况可由施工建设、转弯路况等原因造成，如图11所示)，滑线与触电器23之间会存在切向力，时滑线与辊轴16之间滚动还受轴向力，从而使磨损增加，设置弧形槽13和第二弹簧14，让辊轴16在切向力的作用下进行偏转(如图11所示的箭头指向)，使辊轴16可以自适应的调整角度，从而偏转到与滑线垂直的情况(即连块7会在滑动块12上转动，这样滑动块12一侧的第二弹簧14的压缩量变大，另一侧的第二弹簧14的压缩量减小)，此时辊轴16与滑线保持垂直方向滚动摩擦，能够减少摩擦损伤。

具体的，所述辊轴16和花键轴17内部为中空并固定安装有铜芯24，所述铜芯24靠近花键轴17的端部插入到夹杆15内设置的电刷25，电刷25与电缆电连接将取到的电传输给车辆，铜芯24作为导电体从滑线上取电传输给电刷25。所述辊轴16为分体式设计，由两个触电节1601、两个内套1603和一个绝缘节1602组成，并且内套1603和花键轴17(两者可为一体成型的)，其中触电节1601为导电金属制成(或者表面有一层导电涂层如石墨等)，所述触电节1601和内套1603通过导电钉1604连接，且所述触电节1601通过导电钉1604与铜芯24电连接，导电钉1604由导电金属材料制成即起到将触电节1601、内套1603以及铜芯24连接紧固的作用，又起到导通电流的作用，如图12所示将导电钉1604连接取下，即可将内套1603、铜芯24、花键轴17与触电节1601脱离，然后拧下花键轴17上螺丝，即可将铜芯24抽出，从而方便安装和维护。对于此种结构来说，内套1603、花键轴17无需采用金属材料可采用尼龙等材料，这样即可以降低成本也能减轻重力，并且不易因高速旋转而产生火花，从而提高安全性，并且一般触电节1601磨损较大为消耗品，其他部件可保留只更换触点节1601部分，

另外所述内套1603和绝缘节1602之间通过T字型结构转动连接，所以一个辊轴16上的两个触电节1601能够分别转动，对于碰到轨道拐弯处出现内外径偏差时也能够很好的进行差速转动。

具体而言，所述底板1的四角均固定连接有绝缘子20，绝缘子20的材质为陶瓷绝缘材质，起到电隔绝的作用，且绝缘子20套接在第二螺栓21的内部，且第二螺栓21的下端固定在轨道车辆上，绝缘子20的下端与轨道车辆的车顶连接，绝缘子20的上侧支撑底板1的上侧，从而起到将轨道车辆与底板1电隔绝的作用，使用该装置更加安全。

具体而言，所述立杆2的两侧均固定连接有固定板22，同一侧的两个固定板22固定在立杆2的两侧，起到抵住立杆2的作用，从而使立杆2更加牢固。

工作原理：使用时，将该装置固定在轨道车辆上，通过启动电动推杆11使第一撑杆9与第二撑杆10转动，继而使升降杆3向上滑动，并通过第一弹簧5使滑杆6向上滑动，继而使辊轴16升高后与外界接触网的滑线接触，从而完成将外界的电能通过该装置传输到轨道车辆内；轨道车辆运行时，该装置随着轨道车辆运动，继而辊轴16会在滑线上滚动，既减少了较大的滑动摩擦力，同时也不会影响该装置的性能，当轨道车辆行驶到滑线弯折处时，轨道与滑线的角度有一些偏差，通过滑动块12在弧形槽13的内部滑动，实现辊轴16自动调节的动能，保证辊轴16与滑线相垂直，从而使辊轴16与滑线滚动顺畅，有效的降低了该装置的磨损。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）的上侧固定连接有立杆（2），两个立杆（2）之间设有升降杆（3），所述升降杆（3）的两端分别贯穿两个立杆（2）的侧壁并滑动连接在滑槽（4）的内部，所述滑槽（4）开在立杆（2）的内部，所述升降杆（3）的两端且位于滑槽（4）的内部通过第一弹簧（5）连接有滑杆（6），所述滑杆（6）的上侧设有连块（7），所述连块（7）的两侧固定连接有触电器（23），且所述触电器（23）的两端分别电连接电缆；

所述升降杆（3）下侧面的中部转动连接有第一撑杆（9），所述第一撑杆（9）的下端转动连接有第二撑杆（10），且第二撑杆（10）的下端转动连接在底板（1）上，所述底板（1）的上侧转动连接有电动推杆（11），所述电动推杆（11）的输出轴外端转动连接在第二撑杆（10）的侧壁上；所述触电器（23）包括作为安装基础的基座（8），所述基座（8）与连块（7）连接，所述基座（8）的两端均通过第一螺栓（19）固定连接有夹杆（15），位于同一基座（8）上的两个夹杆（15）之间转动连接有辊轴（16），所述辊轴（16）的两端均设有花键轴（17），所述花键轴（17）与轴承（18）的内轴活动卡接，所述轴承（18）通过外轴固定连接在夹杆（15）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，其特征在于：所述滑杆（6）的上端固定连接有滑动块（12），且滑动块（12）滑动连接在弧形槽（13）的内部，所述弧形槽（13）开在连块（7）的内部，两个弧形槽（13）呈镜像设置，且其圆心角范围为5-15度并均指向中心，所述滑动块（12）的两侧均连接有第二弹簧（14），两个第二弹簧（14）的另一端与弧形槽（13）的侧壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，其特征在于：所述辊轴（16）和花键轴（17）内部为中空并固定安装有铜芯（24），所述铜芯（24）靠近花键轴（17）的端部插入到夹杆（15）内设置的电刷（25），所述电刷（25）与电缆电连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，其特征在于：所述辊轴（16）由两个触电节（1601）、两个内套（1603）和一个绝缘节（1602）组成，且所述内套（1603）和绝缘节（1602）之间转动连接，所述触电节（1601）和内套（1603）通过导电钉（1604）连接，且所述触电节（1601）通过导电钉（1604）与铜芯（24）电连接。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，其特征在于：所述底板（1）的四角均固定连接有绝缘子（20），且绝缘子（20）套接在第二螺栓（21）的内部，且第二螺栓（21）的下端固定在轨道车辆上。

6.根据权利要求5所述的一种用于轨道车辆的可调式电力传输系统，其特征在于：所述立杆（2）的两侧均固定连接有固定板（22）。

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