雙線受電弓式無軌電車集電桿的製作方法

2023-05-24 10:56:01

專利名稱：雙線受電弓式無軌電車集電桿的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種無軌電車的集電桿，特別是一種雙線受電弓式無軌電車集電桿，屬於城市公共運輸領域。
背景技術：
目前用於城市公共運輸運輸的無軌電車，有噪音低、無排放汙染、起動及上坡快的特點，但由於其架空供電接觸線網以及車頂集電桿和集電滑履的存在，使電車無法超越電車、行駛中如發生集電滑履跳離導線事故易導致交通阻塞、以及影響城市大街上空的景觀；採用大容量蓄電池或電容器蓄能、停站快速充電的站區充電式無軌電車可以大部分取消架空供電接觸線網，僅僅在站區留存一段充電專用接觸網，但集電桿和凹槽形集電滑履這樣的結構又使無軌電車在每次靠站過程中要實現其自動升降並且可靠地自動對線入網非常困難，經文獻檢索發現，中國專利號為00254334.6，名稱為無軌電車全程對線裝置，實用新型專利自述為「一種無軌電車上使用的對線裝置，與傳統對線裝置相比，該裝置具有準確性高、可在全程行駛中對線、成本低等優點。該裝置由加裝在集電桿上部的一套由兩組入線、入靴導杆組成並帶有四組軸的三角楔形裝置、電動拉繩裝置、帶有復位彈簧的集電靴復位裝置及安裝於集電桿座之間的入線拉簧組成。」該實用新型雖然能用於無軌電車全程行駛中集電桿自動升降集電靴對線入網，但其加裝在集電桿上部的一套由兩組入線、入靴導杆組成並帶有四組軸的三角楔形裝置、電動拉繩裝置、帶有復位彈簧的集電靴復位裝置結構複雜重量增加；而且與其它類型的無軌電車集電桿的可控升降裝置對線入網條件一樣，無軌電車必須行駛於架空供電接觸線網的正下方，稍有偏離能對線入網，偏離稍多時，無軌電車集電桿升起後架空供電接觸線網的導線如果不在對線裝置入線、入靴導杆範圍內仍無法對線入網，除非設置龐大的入線、入靴導杆；該實用新型中的入線、入靴導杆和集電靴結構本身仍使無軌電車受到架空供電接觸線網的約束，因此該類技術的應用範圍受到很大限制。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中的不足，提供一種雙線受電弓式無軌電車集電桿，以有著較長的弓頂分隔滑板和絕緣措施能夠雙線路同時受流的受電弓或集電弓結構，替代現有技術的集電滑履或加裝在集電桿上部的對線裝置以及集電靴結構，使無軌電車可以在偏離線網較大位置的情況下行駛中集電桿受控升降、其上部的受電弓自動對線入網，消除架空供電接觸線網、對線裝置以及集電靴結構對電車的約束，滿足站區充電式無軌電車進站升弓入網受流快速充電、離站降弓的要求。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括底架、集電桿、升弓彈簧、平衡杆、弓頭座橫杆、氣缸、弓頂橫杆、弓頂導電滑板、絕緣座、絕緣棒、弓頭彈簧、行程開關；底架、集電桿、平衡杆、弓頭座橫杆四者之間構成了平行四邊形連杆機構，弓頂導電滑板在中部由絕緣棒隔斷形成雙受電體，並通過絕緣座支承固定在弓頂橫杆上，弓頂橫杆與弓頭座橫杆在中部活動連接，兩端通過弓頭彈簧聯接，使弓頂橫杆連同其上的弓頂導電滑板能夠左右擺動高低浮動，氣缸的下端與底架活動連接，氣缸的活塞杆輸出端與集電桿的下端活動連接，升弓彈簧為拉簧兩端分別固定在底架和集電桿上，行程開關固定在氣缸的筒體上；當氣缸推動集電桿擺動時，整個集電桿機構託平弓頭座橫杆和弓頂導電滑板升降，集電桿上部的弓頂導電滑板升起後，在升弓彈簧的拉力作用下保持升起狀態並使其與接觸網的導線保持緊密接觸。
本發明具有實質性特點和顯著進步，將現行無軌電車集電桿的下部桿身和電力機車、城市軌道車輛所用的集電弓的上部弓頭部分相結合，成為有著較長弓頂導電滑板的受電弓式集電桿，配合使用加寬了雙接觸導線線距的無軌電車站區充電專用接觸網，使集電桿的弓頭受流部分隨無軌電車在站區一定的道路範圍內低速下行駛中自動升降對線入網方便無約束，從而解決了現有技術的集電桿和對線裝置自動上升對線入網要求高的問題；因為弓頂導電滑板比電力機車和城市軌道車輛所用的集電弓的弓頂導電滑板更長，且弓頂導電滑板在中部分體隔斷絕緣成為雙受電體，因此克服了電力機車和城市軌道車輛的受電弓、集電弓只能單線受流的技術限制，雙線受電弓式集電桿可以接觸雙導線，雙線路同時受流；本發明的集電桿較短，整體結構簡單杆件少、重量輕，弓頭受流部分與線網之間又無約束，因此頻繁升弓入網故障少；弓頂橫杆連同其上的弓頂導電滑板能夠左右擺動高低浮動，配合升弓彈簧的結構，可以適應線網的雙接觸導線存在高度差、路面及車載變化、以及風載情況下，弓和網也能保持緊密的接觸；使用本發明的無軌電車僅在靠站時升弓入網充電，離站後無需架空供電接觸線網也能行駛，因此不僅極大地增加了靈活機動性，而且可以大部分去除架空供電接觸線網。本發明具有車輛線網約束少、弓網接觸性能好、受流穩定功率大、工作安全可靠、可在行駛中入網出網的特點，適用於站區充電式無軌電車，作為其車頂的受電裝置。


圖1本發明正視圖；圖2本發明左視圖；圖3本發明俯視圖；圖4本發明平面機構運動簡圖；圖5本發明的平行多滑板形式受電弓式集電桿正視圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2和圖3所示，本發明包括底架1、集電桿2、升弓彈簧3，還包括平衡杆4、弓頭座橫杆5、氣缸6、弓頂橫杆7、弓頂導電滑板8、絕緣座9、絕緣棒10、弓頭彈簧11、行程開關12；集電桿2和平衡杆4的下端均與底架1活動連接，集電桿2和平衡杆4的上端均與弓頭座橫杆5活動連接，弓頂導電滑板8在中部由數根絕緣棒10隔斷為兩半體，兩半體弓頂導電滑板8各自通過數個絕緣座9支承固定在弓頂橫杆7上，弓頂橫杆7與弓頭座橫杆5在中部活動連接，兩端通過弓頭彈簧11聯接，使弓頂橫杆7連同其上的弓頂導電滑板8能夠左右擺動高低浮動，氣缸6的下端與底架1活動連接，氣缸6的活塞杆輸出端與集電桿2的下端活動連接，升弓彈簧3為拉簧兩端分別固定在底架1和集電桿2上，行程開關12固定在氣缸6的筒體上。
如圖1和圖4所示，底架1、集電桿2、平衡杆4、弓頭座橫杆5四者之間構成了平行四邊形連杆機構；且當升弓氣缸6推動集電桿2擺動時，能託平弓頭座橫杆5及弓頂導電滑板8升降；弓頂導電滑板8升起後，在升弓彈簧3的拉力作用下保持升起狀態並使其與接觸網的導線保持緊密接觸。
如圖5所示，本發明也可為平行多滑板的結構形式，即弓頭座橫杆5上以一定的間隔設置數條平行的弓頂導電滑板8，各條弓頂導電滑板8均在中部由數根絕緣棒10隔斷為兩半體，同一側同極性的弓頂導電滑板8用電纜並聯，這樣可以增加弓網的接觸面積，並且提高弓網接觸性能和受流功率。
如圖2、圖3和圖5所示，本發明的弓頂導電滑板8比電力機車和城市軌道車輛所用的集電弓的弓頂導電滑板更長，且弓頂導電滑板8均為中部分體隔斷絕緣式結構，從而形成互相絕緣的雙受電體可以同時受流，亦即雙線受電形成電流迴路；弓頂導電滑板8兩半體中部隔斷處的數根絕緣棒10截面為圓形，外形呈中部高兩端漸低的弧形過渡，這樣在雨天該處不會積水，既能保證弓頂導電滑板8兩半體絕緣良好，又使集電弓入網後萬一某根導線在此處位置導線能由絕緣棒10承託而不會落入弓頂導電滑板8的兩半體中間，導線與絕緣棒10之間的相對橫向滑動也無阻礙；被分體隔斷絕緣後的弓頂導電滑板8的長度均小於接觸網雙導線之間的距離，從而保證弓頂導電滑板8不會同時接觸雙導線而造成短路，也能保證在車輛位置不正的情況下，平行多滑板結構形式的同一側同極性的數塊弓頂導電滑板8不會同時接觸雙導線而造成短路。
如圖1所示，行程開關12能根據集電桿2升起、弓頂導電滑板8入網接觸導線後氣缸6的活塞杆受壓位移而發出信號，該信號用於控制另設的車載受電開關隨後自動接通，防止在已有電氣負荷的情況下弓式集電桿的弓頂導電滑板8入網瞬間放電拉弧；行程開關12也可為其它形式的位移傳感器或力傳感器，並且可以安裝在弓頭彈簧11處；行程開關12也可採用傾角傳感器替代，將其設置在集電桿2上，通過測其角度的變化來控制受電開關自動接通。
弓頭彈簧11為拉簧或壓簧或片彈簧。
權利要求
1.一種雙線受電弓式無軌電車集電桿，包括底架(1)、集電桿(2)、升弓彈簧(3)，其特徵在於還包括平衡杆(4)、弓頭座橫杆(5)、氣缸(6)、弓頂橫杆(7)、弓頂導電滑板(8)、絕緣座(9)、絕緣棒(10)、弓頭彈簧(11)、行程開關(12)，集電桿(2)和平衡杆(4)的下端均與底架(1)活動連接，集電桿(2)和平衡杆(4)的上端均與弓頭座橫杆(5)活動連接，弓頂導電滑板(8)在中部由數根絕緣棒(10)隔斷為兩半體，兩半體弓頂導電滑板(8)各自通過數個絕緣座(9)支承固定在弓頂橫杆(7)上，弓頂橫杆(7)與弓頭座橫杆(5)在中部活動連接，兩端通過弓頭彈簧(11)聯接，使弓頂橫杆(7)連同其上的弓頂導電滑板(8)能夠左右擺動高低浮動，氣缸(6)的下端與底架(1)活動連接，氣缸(6)的活塞杆輸出端與集電桿(2)的下端活動連接，升弓彈簧(3)為拉簧兩端分別固定在底架(1)和集電桿(2)上，行程開關(12)固定在氣缸(6)的筒體上。
2.根據權利要求1所述的雙線受電弓式無軌電車集電桿，其特徵是，底架(1)、集電桿(2)、平衡杆(4)、弓頭座橫杆(5)四者之間構成了平行四邊形連杆機構，當升弓氣缸(6)推動集電桿(2)擺動時，託平弓頭座橫杆(5)及弓頂導電滑板(8)升降，弓頂導電滑板(8)升起後，在升弓彈簧(3)的拉力作用下保持升起狀態並使其與接觸網的導線保持緊密接觸。
3.根據權利要求1所述的雙線受電弓式無軌電車集電桿，其特徵是，弓頂導電滑板(8)比電力機車和城市軌道車輛所用的集電弓的弓頂導電滑板更長，且弓頂導電滑板(8)為中部分體隔斷絕緣式結構，形成互相絕緣的雙受電體同時受流，亦即雙線受電形成電流迴路，作為接觸導線為雙線的站區充電式無軌電車的受電裝置。
4.根據權利要求1或3所述的雙線受電弓式無軌電車集電桿，其特徵是，弓頂導電滑板(8)兩半體中部隔斷處的數根絕緣棒(10)截面為圓形或圓弧形或多邊形或圓弧直線組合，外形呈中部高兩端漸低的過渡或直線過渡或弧形過渡或直線、弧形過渡。
5.根據權利要求1或3所述的雙線受電弓式無軌電車集電桿，其特徵是，弓頂導電滑板(8)或者為平行多滑板的結構形式，即弓頭座橫杆(5)上間隔設置數條平行的弓頂導電滑板(8)，各條弓頂導電滑板(8)均在中部由數根絕緣棒(10)隔斷為兩半體，同一側同極性的弓頂導電滑板(8)用電纜並聯。
6.根據權利要求1或3所述的雙線受電弓式無軌電車集電桿，其特徵是，被分體隔斷絕緣後的弓頂導電滑板(8)的長度均小於接觸網雙導線之間的距離。
7.根據權利要求1所述的雙線受電弓式無軌電車集電桿，其特徵是，弓頭彈簧(11)為拉簧或壓簧或片彈簧。
8.根據權利要求1所述的雙線受電弓式無軌電車集電桿，其特徵是，行程開關(12)根據集電桿(2)升起、弓頂導電滑板(8)入網接觸導線後氣缸(6)的活塞杆受壓位移發出信號，該信號控制另設的車載受電開關隨後自動接通。
9.根據權利要求1或8所述的雙線受電弓式無軌電車集電桿，其特徵是，行程開關(12)或者為其它形式的位移傳感器或力傳感器，並且或者設置在弓頭彈簧(11)處；行程開關(12)或者採用傾角傳感器替代，將其設置在集電桿(2)上，通過測其角度的變化來控制受電開關自動接通。
全文摘要
一種屬於城市公共運輸領域的雙線受電弓式無軌電車集電桿，包括底架、集電桿、升弓彈簧、平衡杆、弓頭座橫杆、氣缸、弓頂橫杆、弓頂導電滑板、絕緣座、絕緣棒、弓頭彈簧；底架、集電桿、平衡杆、弓頭座橫杆四者之間構成了平行四邊形連杆機構，弓頂導電滑板在中部由絕緣棒隔斷形成雙受電體並通過絕緣座支承固定在弓頂橫杆上，弓頂橫杆與弓頭座橫杆在中部活動連接，兩端通過弓頭彈簧聯接，當底架上的氣缸和升弓彈簧使下臂杆擺動時，託平弓頂導電滑板升降。本發明車輛線網約束少、弓網接觸性能好、受流穩定功率大、工作安全可靠、可隨電車行駛中出入網。
文檔編號B60L5/22GK1486889SQ0314221
公開日2004年4月7日 申請日期2003年8月12日 優先權日2003年8月12日
發明者程曉鳴 申請人:上海交通大學