CN109910623A - 一种下接触自动受流器 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道交通车辆受流装置领域，具体涉及一种下接触自动受流器。用以解决现有技术中下接触受流器结构复杂、故障率高、体积大、功能不够齐全和维修保养不便等问题，本发明的技术方案是：该受流器包括机架(1)、电动推杆(2)、碳滑板(6)和转臂(4)，所述转臂(4)的一端与机架(1)铰接，转臂(4)上还连接有拉簧(3)，所述拉簧(3)的另一端与机架(1)连接，所述电动推杆(2)安装在机架(1)上，所述电动推杆(2)上连接有用于推动转臂(4)绕转轴(8)转动的推块(9)，所述碳滑板(6)与转臂(4)通过绝缘摆臂(5)固定连接。本发明适用于轨道交通车辆从刚性供电轨进行动态取流。

Description

一种下接触自动受流器

技术领域

本发明属于轨道交通车辆受流装置领域，具体涉及一种下接触自动受流器。

背景技术

下接触受流器是刚性供电轨受流器的一种，是安装在车辆转向架上，为列车从刚性供电轨(第三轨)进行动态取流，满足列车电力需求的一套动态受流设备。目前下接触受流器有手动和自动执行方式，其中自动又有气动和电动执行方式，以气动执行方式居多。

但现有技术中的下接触受流器结构复杂，转动机构较多，受力不合理，导致装置体积较大，故障率高，检修和保养不方便。例如申请号为201710096796.9的发明专利申请，该发明有脱靴组件和摆动组件两套转动机构，活动机构越多，稳定性越差，因此，该受流器的整体稳定性不高；另一方面，脱靴组件和摆动组件仅靠单点受力来进行受流器的自动控制，造成受流器内部应力集中，容易使受流器产生疲劳破坏，使受流器的故障率提高，增加维修和保养成本。并且现有的下接触受流器不能将自动升降弓、降弓锁定、降弓位置自锁双重保护、手动升降弓、碳滑板接触力可调、碳滑板高度位置可调、方便维护等功能集于一体，无法实现列车的动态稳定与可靠地受流，难以达到为列车的稳定运行提供电源保障的目的。

发明内容

针对现有技术中下接触受流器结构复杂、稳定性差、故障率高、体积大、功能不够齐全和维修保养成本较高等问题，本发明的目的在于：提供一种结构简单、故障率低、体积小、方便维护以及将自动升降弓、降弓锁定、降弓位置自锁双重保护、手动升降弓、碳滑板接触力可调、碳滑板位置高度可调等功能集于一体的下接触自动受流器。

本发明采用的技术方案如下：

一种下接触自动受流器，包括机架、电动推杆、碳滑板和转臂，所述转臂的一端与机架铰接，转臂上还连接有拉簧，所述拉簧的另一端与机架连接，所述电动推杆安装在机架上，所述电动推杆上连接有用于推动转臂绕转轴转动的推块，所述碳滑板与转臂通过绝缘摆臂固定连接。

采用该技术方案后，只有转臂这一带动碳滑板运动的必要部件能够转动，而推块等推动机构不设置任何转轴，采用直线运动的运动方式，减少了铰接点，整个装置可以只设置一个转轴，从而提高了受流器的稳定性。在受流状态下，电动推杆带动推块向上移动，推块推动转臂使转臂以及与转臂固定连接的绝缘摆臂和碳滑板绕转轴转动，使碳滑板与刚性供电轨脱离，实现下接触自动受流器的自动降弓；降弓到位后，拉簧提供拉力使转臂将推块夹紧，由于推块与转臂接触限制了转臂的转动，实现了下接触自动受流器的机械自锁；电动推杆带动推块向下移动，使推块与转臂脱离，消除了转臂转动的限制，拉簧带动转臂绕转轴转动，使碳滑板与刚性供电轨接触并保持一定的正压力，实现下接触自动受流器自动受流。

优选的，还包括挡块和止挡弹垫，所述挡块与转臂固定连接，所述止挡弹垫安装在机架上，所述止挡弹垫设置在挡块的转动范围内。

采用该技术方案后，止挡弹垫与挡块配合能够将转臂的转动幅度限制在一定范围内，进而将碳滑板的高度位置限制在一定范围内。

优选的，所述止挡弹垫与机架间为螺纹连接。

采用该技术方案后，通过转动止挡弹垫，可以调节止挡弹垫与挡块之间的距离，从而实现碳滑板的高度位置范围的调整。

优选的，所述止挡弹垫与挡块相对的部位采用橡胶材料制成。

采用该技术方案后，止挡弹垫与挡块接触时能够起到缓冲作用，防止损坏设备。

优选的，所述拉簧有两根，两根拉簧在机架上以电动推杆为对称轴对称布置，所述推块以电动推杆为对称轴对称设置，所述推块两端分别与转臂配合。

采用该技术方案后，将转臂受到的拉力分为两个，受力更加均匀，避免了应力集中，降低了装置的故障率。

优选的，所述推块与转臂的接触部位与拉簧形成一个平面，所述平面与转臂的转动轴垂直。

采用该技术方案后，能够消除转臂正常工作时不需要的垂直于转臂转动平面的力，使转臂只受到转臂转动平面内的力，减小疲劳破坏的几率，降低了装置的故障率。

优选的，所述电动推杆上设置有手动旋钮，所述手动旋钮上连接有软轴。

采用该技术方案后，当设备断电时，能够通过人工转动软轴，软轴带动手动旋钮转动，实现升、降弓操作，并且软轴可以设置在车厢内，避免在车体外部进行人工操作，使工作人员操作时更加安全。

优选的，所述转臂上设置有滚轮，所述滚轮与推块配合。

采用该技术方案后，电动推杆推动推块更加省力，节约能源，并且可以减小摩擦，减少推块与转臂之间的磨损，减少维护和保养成本。

优选的，所述推块上与滚轮接触的部位设置有斜面。

采用该技术方案后，电动推杆推动推块时更加省力，节约能源。

进一步优选的，所述机架上固定连接有弹性轴承，所述弹性轴承的内圈和转轴连接。

采用该技术方案后，可以有效吸收碳滑板与刚性供电轨之间的接触振动，让机构在运行过程中更加平稳。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.只有转臂这一带动碳滑板运动的必要部件能够转动，而推块等推动机构不设置任何转轴，采用直线运动的运动方式，减少了铰接点，整个装置可以只设置一个转轴，从而提高了受流器的稳定性；在受流状态下，电动推杆带动推块向上移动，推块推动转臂使转臂以及与转臂固定连接的绝缘摆臂和碳滑板绕转轴转动，使碳滑板与刚性供电轨脱离，实现下接触自动受流器的自动降弓；降弓到位后，拉簧提供拉力使转臂将推块夹紧，由于推块与转臂接触限制了转臂的转动，实现了下接触自动受流器的机械自锁；电动推杆带动推块向下移动，使推块与转臂脱离，消除了转臂转动的限制，拉簧带动转臂绕转轴转动，使碳滑板与刚性供电轨接触并保持一定的正压力，实现下接触自动受流器自动受流。

2.止挡弹垫与挡块配合能够将转臂的转动幅度限制在一定范围内，进而将碳滑板的高度位置限制在一定范围内。

3.通过转动止挡弹垫，可以调节止挡弹垫与挡块之间的距离，从而实现碳滑板的高度位置范围的调整。

4.止挡弹垫与挡块接触时能够起到缓冲作用，防止损坏设备。

5.将转臂受到的拉力分为两个，受力更加均匀，避免了应力集中，受力更加合理，降低了装置的故障率。

6.能够消除转臂正常工作时不需要的垂直于转臂转动平面的力，使转臂只受到转臂转动平面内的力，减小疲劳破坏的几率，降低了装置的故障率。

7.当设备断电时，能够通过人工转动软轴，软轴带动手动旋钮转动，实现升、降弓操作，并且软轴可以设置在车厢内，避免在车体外部进行人工操作，使工作人员操作时更加安全。

8.转臂上设置滚轮，电动推杆推动推块更加省力，节约能源，并且可以减小摩擦，减少推块与转臂之间的磨损，减少维护和保养成本。

9.推块与滚轮接触部位设置有斜面，电动推杆推动推块时更加省力，节约能源。

10.设置弹性轴承可以有效吸收碳滑板与刚性供电轨之间的接触振动，让机构在运行过程中更加平稳。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的底部结构示意图；

图3是本发明的分解状态结构示意图；

图4是本发明底部视角的分解状态结构示意图；

图5是转臂的结构示意图；

图6是图2中A部位的局部放大图；

图7是机架安装面结构示意图。

其中，1-机架，2-电动推杆，3-拉簧，4-转臂，5-绝缘摆臂，6-碳滑板，7-铜排，8-转轴，9-推块，10-止档弹垫，11-挡块，12-接线鼻子，13-软轴，14-压块，15-弹性轴承，16-滚轮，17-梯形锯齿槽，18-手动旋钮，19-斜面。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1～图7对本发明作详细说明。

一种下接触自动受流器，包括机架1、电动推杆2、碳滑板6和转臂4，所述转臂4的一端与机架1铰接，转臂4上还连接有拉簧3，所述拉簧3的另一端与机架1连接，所述电动推杆2安装在机架1上，所述电动推杆2上连接有用于推动转臂4绕转轴8转动的推块9，所述碳滑板6与转臂4通过绝缘摆臂5固定连接，碳滑板6与绝缘摆臂5之间设置有铜排7，铜排7上连接有接线鼻子12。

所述电动推杆2采用现有技术中的电动推杆，是整个受流器升降弓的动力源，防护等级IP65，清洗的时候用水冲即可，电动推杆2得电后可以实现推杆匀速伸出和缩回；所述拉簧3采用现有技术中的可调节拉力的拉簧，通过转动拉簧3端部的螺母能够实现拉簧3拉力大小调节，所述拉簧3在机架1上对称布置，保证转臂4受力均匀；所述推块9设置为U形，推块9两端与转臂4的位置对应。

优选的，还包括挡块11和止挡弹垫10，所述挡块11与转臂4固定连接，所述止挡弹垫10安装在机架1上，所述止挡弹垫10设置在挡块11的转动范围内。止挡弹垫10限制挡块11转动范围，进而限制与挡块11固定连接的转臂4的转动范围，以达到限制碳滑板6上下摆动幅度的目的。

优选的，止挡弹垫10的形状与螺栓相似，其螺帽部分即为与挡块11接触的部位，其螺杆部分设置有螺纹。所述止挡弹垫10通过螺杆部分与机架1螺纹连接，通过转动止挡弹垫10，调节止挡弹垫10与挡块挡块11之间的距离，能够调整转臂4转动的范围，从而实现碳滑板的高度位置范围的调整。

优选的，所述止挡弹垫10顶部采用橡胶材料或者采用一定硬度的橡胶进行硫化处理，能够起到缓冲作用。

优选的，所述拉簧3有两根，两根拉簧3在机架1上以电动推杆2为对称轴对称布置，所述推块9以电动推杆2为对称轴对称设置(例如，将推块9设置为U形，推块9中心与电动推杆2连接)，使转臂4两侧对称均匀受力，避免应力集中。

优选的，推块9与转臂4的接触部位与拉簧3形成一个平面。应当说明的是，推块9与转臂4的接触通常是面接触或线接触，为了确定上述接触部位与拉簧3形成的平面，此时将接触面或接触线的质心近似地视作上述“推块9与转臂4的接触部位”，同理，确定平面时应当将拉簧3视为一条与其轴线重合的直线，这样由一个质心和一条直线即可确定一个平面，所述平面与转臂4的转动轴垂直。转臂4所受到的力均可以分解为转动平面内的力(或者说垂直于转轴8的力)和垂直于转动平面的力(或者说平行于转轴8的力)，由于转臂4正常工作只需要转动平面内的力，因此，消除垂直于转动平面的力就可以降低下接触自动受流器疲劳破坏的额几率，减小故障率。

优选的，采用现有技术中的带有自锁功能的电动推杆2作为动力源，当降弓到位时，拉簧3提供拉力使转臂4夹紧推块9，实现机械自锁，此时电动推杆锁定，能够进一步限制推块的运动，在机械自锁的基础上实现双重自锁，防止意外事故的发生，保障检修或保养时工作人员的安全。

优选的，所述电动推杆2上设置有手动旋钮18，所述手动旋钮18上连接有软轴13，所述电动推杆2采用现有技术中的带有手动功能的电动推杆，所述电动推杆2上有手动旋钮18，本实施例中将软轴13一端与手动旋钮18连接，将软轴13另一端设置在车厢内，当设备断电时，能够在车厢内转动软轴13实现手动控制电动推杆2上下运动，实现手动控制碳滑板6接触或脱离刚性供电轨的操作。避免在车体外部进行人工操作，降低检修人员作业风险，使检修人员作业时更加安全。

优选的，所述转臂4上设置有滚轮16，所述滚轮16与推块9配合。设置滚轮16后，将转臂4与推块9之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少了推块9和转臂16的磨损，降低维护和保养成本。

优选的，所述推块9上与所述滚轮接触部位设置有斜面19。电动推杆2推动推块9时更加省力，节约能源。

进一步优选的，所述绝缘摆臂5上设置有两个圆弧形的缺口。当绝缘摆臂在工作中受到较大的外力作用时，能够从该缺口处断裂，实现对受流器和车体的保护作用。该缺口也可以设置为其他形状，只要能使该处成为绝缘摆臂5的薄弱环节即可。

进一步优选的，所述机架1上通过压块14和螺栓连接有弹性轴承15，所述弹性轴承15内圈和转轴8连接，所述弹性轴承15可以有效吸收碳滑板6与刚性供电轨之间的接触振动，让设备在运行过程中更加平稳。

进一步优选的，所述机架1与车体的安装面上设置有梯形锯齿槽17和长条形的安装孔，所述梯形锯齿槽17与车体上的安装面配合能够调整机架1的安装高度。

以下具体阐述本实施例的工作方法：

在受流状态下，拉簧3提供拉力使碳滑板6与刚性供电轨接触并保持一定的正压力，保证下接触自动受流器稳定地受流，电流依次经过碳滑板6、铜排7和接线鼻子12，导线与接线鼻子12连接，将电流导入车体，为车辆运行提供电力。

当需要检修时，通过按钮控制电动推杆2带动推块9向上移动，推块9将滚轮16向上推，滚轮16带动转臂4克服拉簧3的拉力转动，从而使碳滑块6向下运动，实现自动降弓操作。降弓到位后，拉簧3提供拉力使转臂4将推块9夹紧，由于推块9与转臂4接触限制了转臂4的转动，实现了下接触自动受流器的机械自锁，同时电动推杆锁定，实现下接触自动受流器的双重锁定。若车辆断电，通过转动设置在车厢内的软轴13，带动电动推杆2上的手动旋钮18，实现电动推杆2的手动控制。

检修完毕后，通过按钮控制电动推杆2带动推块9向下移动，推块9与滚轮16脱离接触，拉簧3提供的拉力使转臂4向上转动，从而带动碳滑板6向上转动，与刚性供电轨接触并保持一定的正压力，实现下接触自动受流器稳定地受流。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种下接触自动受流器，其特征在于：包括机架(1)、电动推杆(2)、碳滑板(6)和转臂(4)，所述转臂(4)的一端与机架(1)铰接，转臂(4)上还连接有拉簧(3)，所述拉簧(3)的另一端与机架(1)连接，所述电动推杆(2)安装在机架(1)上，所述电动推杆(2)上连接有用于推动转臂(4)转动的推块(9)，所述碳滑板(6)与转臂(4)通过绝缘摆臂(5)固定连接。

2.如权利要求1所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，还包括挡块(11)和止挡弹垫(10)，所述挡块(11)与转臂(4)固定连接，所述止挡弹垫(10)安装在机架(1)上，所述止挡弹垫(10)设置在挡块(11)的转动范围内。

3.如权利要求2所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，所述止挡弹垫(10)与机架(1)间为螺纹连接。

4.如权利要求2或3所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，所述止挡弹垫(10)与挡块(11)相对的部位采用橡胶材料制成。

5.如权利要求1所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，所述拉簧(3)有两根，两根拉簧(3)在机架(1)上以电动推杆(2)为对称轴对称布置，所述推块(9)以电动推杆(2)为对称轴对称设置，所述推块(9)两端分别与转臂(4)配合。

6.如权利要求1所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，所述推块(9)与转臂(4)的接触部位与拉簧(3)形成一个平面，所述平面与转臂(4)的转动轴垂直。

7.如权利要求1所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，所述电动推杆(2)上设置有手动旋钮(18)，所述手动旋钮(18)上连接有软轴(13)。

8.如权利要求1所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，所述转臂(4)上设置有滚轮(16)，所述滚轮(16)与推块(9)配合。

9.如权利要求7所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，所述推块(9)上与滚轮(16)接触的部位设置有斜面(19)。

10.如权利要求1所述的一种下接触自动受流器，其特征在于，所述机架(1)上固定连接有弹性轴承(15)，所述弹性轴承(15)内圈和转轴(8)连接。