CN112161734B - 一种受电弓弓头锥形膜盒测力装置及其校验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种受电弓弓头锥形膜盒测力装置及其校验装置，包括设置于外壳顶部的M12螺栓，外壳中部为向外凸起的圆环，并在圆环上套设橡胶环面，壳体的下部为锥形面；壳体内部容置压力传感器，压力传感器与M5螺栓底部连接，M5螺栓顶部与M12螺栓顶部齐平。本发明与受电弓弓头波纹管弹簧部件的外观尺寸及安装位置一致，可以在不改变受电弓弓头悬挂***结构的前提下，实现与弓头滑板和支架的无差异连接和固定，无需附加工装，安装简便、快捷。

Description

一种受电弓弓头锥形膜盒测力装置及其校验装置
技术领域
本发明属于受电弓弓头检测装置的技术领域，具体涉及一种受电弓弓头锥形膜盒测力装置及其校验装置。
背景技术
受电弓弓头作为和供电接触网直接接触的部件，其动力学性能的优劣直接影响到弓网***的受流质量和列车的平稳运行。在受电弓弓头的动力学性能中，弓网间的动态接触力是描述在高速运行下，受电弓与接触线之间的接触程度与状态，它是评价与控制受流质量的重要条件及内容。在受电弓和接触线的滑动接触过程中，若接触力太小，则接触电阻增大，功率损耗增加，列车运行起来还易产生离线和电弧，从而导致接触导线和滑板的电磨损增加；若接触力过大，又会使机械磨损增加，甚至造成滑板局部拉槽，进而造成接触导线弹跳拉弧，以致刮弓。由此，如何实现对弓网间动态接触压力的监测，实时掌控受电弓-接触网的滑动接触状态，对保证列车稳定的动态受流尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种受电弓弓头锥形膜盒测力装置及其校验装置，以解现有技术缺乏对弓网间动态接触压力的监测装置的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种受电弓弓头锥形膜盒测力装置及其校验装置，其包括设置于外壳顶部的M12螺栓，外壳中部为向外凸起的圆环，并在圆环上套设橡胶环面，壳体的下部为锥形面；壳体内部容置压力传感器，压力传感器与M5螺栓底部连接，M5螺栓顶部与M12螺栓顶部齐平。
优选地，压力传感器为垫片式压力传感器。
优选地，M12螺栓与受电弓滑板螺纹连接。
优选地，M12螺栓的高度为11mm。
优选地，锥形面与水平面之间所成夹角为30°。
优选地，M12螺栓上开设内孔，通过内孔将光纤信号线引出实现上位机和压力传感器的信号连接。
本发明提供的受电弓弓头锥形膜盒测力装置及其校验装置，具有以下有益效果：
本发明与受电弓弓头波纹管弹簧部件的外观尺寸及安装位置一致，可以在不改变受电弓弓头悬挂***结构的前提下，实现与弓头滑板和支架的无差异连接和固定，无需附加工装，安装简便、快捷。
附加质量和空间占比小：本发明装置属精密设备，附加质量不超过10克，空间占比也较小，在国内外属于领先水平，特别是对原受电弓弓头波纹管弹簧***的关键动力学参数，如质量、刚度和阻尼基本无影响，保证了加装本发明装置后的受电弓整体的动态性能保持不变。
耐高压，绝缘好：本发明采用光纤数据传输方式，不需增加高压隔离装置，数据传输光缆耐高压等级可达到工频电压40kV，泄露电流小，可实现数据从带电区到无电区安全、稳定的数据传输。
附图说明
图1为受电弓弓头锥形膜盒测力装置结构图。
图2和图3为受电弓弓头锥形膜盒测力装置装配图。
其中，1、M5螺栓；2、M12螺栓；3、压力传感器；4、橡胶环面；5、锥形面；6、受电弓滑板；7、波纹管。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的受电弓弓头锥形膜盒测力装置，包括设置于外壳顶部的M12螺栓2，M12螺栓2的高度为11mm，用于与受电弓滑板6螺纹连接。
外壳中部为向外凸起的圆环，并在圆环上套设橡胶环面4，用于将压力计(本发明装置)和波纹管7进行过盈配合，橡胶本身的弹性有利于将压力计过盈装配到波纹管7上，同时橡胶材料的绝缘性也有利于隔离高压电流从而保护压力传感器3。
壳体的下部为锥形面5，锥形面5与水平面之间所成夹角为30°，锥形面5的设计既起到了类似于倒角的作用从而方便其与不同直径大小的弹簧进行紧密贴合，同时锥面自身也带有一定的自动对中的能力，这既方便了装配也有利于后续使用过程中压力计与弹簧始终保持同轴从而提高测量的精度。
壳体内部容置压力传感器3，压力传感器3为垫片式压力传感器3，压力传感器3与M5螺栓1底部连接，M5螺栓1顶部与M12螺栓2顶部齐平。
M5螺栓用来将压力传感器3与膜盒测力装置的外壳进行固定，下部的压力传感器3则是用来测量弓网接触过程中的接触压力。
本实施例的工作原理为：
参考图2和图3，通过M12螺栓将膜盒测力装置外壳与受电弓滑板6固定在一起，通过M5螺栓用来将压力传感器3与膜盒测力装置的外壳进行固定，让锥形面5与波纹管7内弹簧紧密贴合在一起，同时再通过橡胶环面4将整个装置和波纹管7固定在一起，通过上述方法将8个膜盒测力装置全部安装到受电弓上。
将光纤信号线从膜盒测力装置的内孔中引出并通过光纤调制解调仪连接到上位机，校对光纤压力传感器3的测量精度并确定***能够正常的显示和收集信号，如果一切正常，那就可以开始采集实验数据。
其中，单只膜盒测力装置能承受的力为150N，测量精度约为±3N，8只膜盒测力装置可承受1200N的力，可满足测试指标要求。
本发明与受电弓弓头波纹管7弹簧部件的外观尺寸及安装位置一致，可以在不改变受电弓弓头悬挂***结构的前提下，实现与弓头滑板和支架的无差异连接和固定，无需附加工装，安装简便、快捷。
附加质量和空间占比小：本发明装置属精密设备，附加质量不超过10克，空间占比也较小，在国内外属于领先水平，特别是对原受电弓弓头波纹管7弹簧***的关键动力学参数，如质量、刚度和阻尼基本无影响，保证了加装本发明装置后的受电弓整体的动态性能保持不变。
耐高压，绝缘好：本发明采用光纤数据传输方式，不需增加高压隔离装置，数据传输光缆耐高压等级可达到工频电压40kV，泄露电流小，可实现数据从带电区到无电区安全、稳定的数据传输。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (1)

1.一种受电弓弓头锥形膜盒测力装置，其特征在于：包括设置于外壳顶部的M12螺栓，所述外壳中部为向外凸起的圆环，并在圆环上套设橡胶环面，用于将压力计和波纹管进行过盈配合，橡胶本身的弹性有利于将压力计过盈装配到波纹管上，同时橡胶材料的绝缘性也有利于隔离高压电流从而保护压力传感器；所述外壳的下部为锥形面；所述外壳内部容置压力传感器，压力传感器与M5螺栓底部连接，M5 螺栓用于将压力传感器与外壳进行固定；所述M5螺栓顶部与M12螺栓顶部齐平；
所述压力传感器为垫片式压力传感器；
所述M12螺栓与受电弓滑板螺纹连接；
所述M12螺栓的高度为11mm；
所述锥形面与水平面之间所成夹角为30°；锥形面的设计既起到了倒角的作用从而方便其与不同直径大小的弹簧进行紧密贴合，同时锥面自身也带有自动对中的能力，既方便了装配也有利于后续使用过程中压力计与弹簧始终保持同轴从而提高测量的精度；
所述M12螺栓上开设内孔，通过内孔将光纤信号线引出实现上位机和压力传感器的信号连接。
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