CN101306652A - 水平旋转式刚性可移动接触网系统 - Google Patents
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Abstract
一种水平旋转式刚性可移动接触网系统，由移动段和固定段组成，固定段设置在移动段的两端，固定段为刚柔过渡段，分别与两端柔性接触网衔接，实现与柔性接触网的衔接和过渡；移动段设置在中间，由多个移动分段组成。移动段在机车出入货物装卸线或进出检修库时旋转展开至线路中央为机车提供电能，在装卸货物或入库检修时旋转收回至线路一侧，释放线路上部空间，方便货物装卸和车辆的检修。本发明结构简单、转动灵活，外型美观，适用性强，安装方便，运行安全可靠。适用于车辆段机车检修库、铁路货运站，以及其它特殊电气化铁路区间使用，具有广泛的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种水平旋转式刚性可移动接触网系统。
背景技术
目前铁路电气化牵引区段的列车进入货物装卸线或入库检修基本利用内燃机完成，有些装卸线或检修车库实现了电气化，但其接触网大多为静止悬挂方式，影响货物装卸和车辆的检修。为了解决这一问题，国内外均研究开发了刚性可移动式接触网系统和柔性可移动式接触网系统。现有的刚性可移动式接触网系统结构复杂，安装不便，对线路使用条件要求高，大不部分结构可靠性差，供电形式为通过电缆分别向各移动分段供电，增加了绝缘子数量和安全防护措施。
发明内容
本发明解决的技术问题：设计一种水平旋转式刚性可移动接触网系统，由移动段和固定段组成，固定段设置在移动段的两端，实现与柔性接触网的衔接和过渡。移动段在机车出入货物装卸线或进出检修库时旋转展开至线路中央为机车提供电能，在装卸货物或入库检修时旋转收回至线路一侧，释放线路上部空间，方便货物装卸和车辆的检修。适用于车辆段机车检修库、铁路货运站，以及其它特殊电气化铁路区间使用，具有广泛的市场前景。
本发明的技术解决方案：一种水平旋转式刚性可移动接触网系统，由刚柔过渡段(a)和移动段(b)组成，移动段(b)设置在中间，由若干个移动分段(c)组成，刚柔过渡段(a)设置在两端，分别与两端柔性接触网衔接；每个移动分段(c)包括水平设置的主动悬臂(1)、从动悬臂(2)、绝缘子(3)及汇流排(4)；主动悬臂(1)的内端固定在对应的主传动机构(5)的动力输出轴上，主传动机构(5)固定在对应的支柱(7)上；从动悬臂(2)的内端固定在对应的从传动机构(6)的转动轴上，从传动机构(6)固定在对应的支柱(7)上；主动悬臂(1)、从动悬臂(2)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)；悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)，汇流排(4)固定在悬挂夹具(9)的下端，使主动悬臂(1)与从动悬臂(2)相互平行排列，汇流排(4)的下端夹持有接触线(10)。
所述每个移动分段(c)设置有一个主动悬臂(1)和多个从动悬臂(2)。
所述相临移动分段(c)之间设置有分段关节，分段关节由从动悬臂(11，12)、终端汇流排(13)及电连接装置(14)组成，从动悬臂(11，12)的内端分别固定在两个对应的从传动机构(6)的转动轴上，两个从传动机构(6)并排固定在同一根支柱(7)上，从动悬臂(11，12)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)，悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)；终端汇流排(13)的外端为向上翘起的弯头，内端与汇流排(4)的末端固定连接，两根终端汇流排(13)分别固定在两个悬挂夹具(9)的下端，使从动悬臂(11，12)与从动悬臂(2)相互平行排列；电连接装置(14)分别与两根终端汇流排(13)连接。电连接装置(14)由固定座(15，16)、座板(17)、扣板(18)及舌板(19)构成，固定座(15，16)对称固定在两根终端汇流排(13)的上端面，座板(17)及扣板(18)固定在固定座(15)的上方，使座板(17)与扣板(18)之间形成插接口，舌板(19)固定在固定座(16)的上方，舌板(19)可滑入滑出插接口。
所述刚柔过渡段(a)由终端汇流排(13)、电连接装置(14)、固定悬臂(20)、从动悬臂(21)及过渡段汇流排(22)构成；固定悬臂(20)的内端水平固定在支柱(7)上，从动悬臂(21)的内端固定在对应的从传动机构(6)的转动轴上，从传动机构(6)固定在支柱(7)上，固定悬臂(20)及从动悬臂(21)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)，悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)；终端汇流排(13)的外端为向上翘起的弯头，内端与汇流排(4)的末端固定连接，且终端汇流排(13)固定在与从动悬臂(21)连接的悬挂夹具(9)的下端，使从动悬臂(21)与从动悬臂(2)相互平行排列；过渡段汇流排(22)固定在与固定悬臂(20)连接的悬挂夹具(9)的下端，过渡段汇流排(22)的内端为向上翘起的弯头，中部固定有接触线线夹(35)，线夹(35)上可夹持接触线(10)与柔性接触网衔接，电连接装置(14)分别与终端汇流排(13)和过渡段汇流排(22)连接。电连接装置(14)由固定座(15，16)、座板(17)、扣板(18)及舌板(19)构成，固定座(15，16)对称固定在终端汇流排(13)和过渡段汇流排(22)的上端面，座板(17)及扣板(18)固定在固定座(15)的上方，使座板(17)与扣板(18)之间形成插接口，舌板(19)固定在固定座(16)的上方，舌板(19)可滑入滑出插接口。
所述主传动机构(5)由固定座(23)、轴承座(24)、动力输出轴(25)、减速电机(26)及法兰(27)构成，固定座(23)固定在支柱(7)上，轴承座(24)固定在固定座(23)上，动力输出轴(25)通过轴承垂直安装在轴承座(24)上，减速电机(26)固定在轴承座(24)的上端，其主轴与动力输出轴(25)的上端联结，动力输出轴(25)的下端固定有法兰(27)，主动悬臂(1)通过其内端固定的法兰(28)水平固定在及法兰(27)上；从传动机构(6)由固定座(23)、轴承座(24)、法兰(27)及转动轴(29)构成，固定座(23)固定在支柱(7)上，轴承座(24)固定在固定座(23)上，转动轴(29)通过轴承垂直安装在轴承座(24)上，转动轴(29)的下端固定有法兰(27)，从动悬臂(2，11，12，21)均通过其内端固定的法兰(28)水平固定在法兰(27)上。
所述汇流排(4)由多段汇流排通过汇流排中间接头(30)连接而成。
所述悬挂夹具(9)由调节螺母(31)、调节螺栓(32)、固定螺母(33)及锚结线夹(34)组成；调节螺母(31)水平固定在悬挂基座(8)上，调节螺栓(32)垂直旋装在调节螺母(31)上，固定螺母(33)旋装在调节螺栓(32)上，且位于调节螺母(31)的上方，锚结线夹(34)连接在调节螺栓(32)的下端，汇流排(4)、终端汇流排(13)及过渡段汇流排(22)均固定在锚结线夹(34)上。
所述绝缘子(3)为硅橡胶复合绝缘子。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1、本发明结构简单、转动灵活，外型美观，适用性强，安装方便，运行安全可靠。适用于车辆段机车检修库、铁路货运站，以及其它特殊电气化铁路区间使用，具有广泛的市场前景。
2.本发明移动段通过可编程控制器实现同步旋转移动、机械及电气联锁，回转周期不受线路长度和分段数量的限制，回转周期短，节约时间，完全满足国内动车所(段)接触网供电总体技术要求。
3.本发明分段关节处采用双悬臂结构和刚性端部弯头，减小移动分段端部挠度，实现平滑过渡，提高了移动分段移动过程中的平稳性，适用于更大跨距的要求，系统安全可靠性高。
4.本发明电连接采用插接式结构，安装方便，性能可靠，满足系统持续载流电气需求。
5.本发明减速电机采用带制动装置的三相交流电机和硬齿轮双级减速机组合而成，增加移动接触网到位停止时的稳固性。
6.本发明悬挂装置为组合结构，通过横向与纵向两个方向的调节，实现接触线导高的微调，降低各悬臂底座的安装精度，易于施工和制造。
7.本发明铝合金汇流排刚性梁技术成熟，性能优良，刚柔过渡段能够直接承受接触线的下锚张力，简化刚性梁与柔性接触网的过渡接口设计。
8、本发明各分段相互独立，结构简单，占用空间少，便于安装和维修。
9、本发明采用水平旋转方式移动，在旋转过移动过程中不改变刚性梁的受力状态，同时实现机械自动断电，安全可靠。
10、本发明绝缘子选用硅橡胶绝缘子，具有重量轻、耐污性能优、机械强度高，受反复闪络电压冲击不会产生炸裂等优点，满足了高绝缘与高强度的使用要求
11、本发明供电形式为通过刚柔过渡电连接装置将电能从柔性系统导入刚柔过渡段，各分段之间通过插接式电连接装置传输电能，从而实现整个系统的电能续接，结构简单，安装方便，同时减少了绝缘子数量，使悬臂受力降低，提高了系统的可靠性。
附图说明
图1为本发明展开时的结构示意图，
图2为本发明收回时的结构示意图，
图3为本发明的立体结构示意图，
图4为本发明移动段展开时的结构示意图，
图5为本发明移动段收回时的结构示意图，
图6为本发明主动悬壁的结构示意图，
图7为本发明从动悬壁的结构示意图，
图8为本发明主传动机构的结构示意图，
图9为本发明从传动机构的结构示意图，
图10为本发明悬挂夹具的结构示意图，
图11为本发明汇流排的结构示意图，
图12为本发明终端汇流排的结构示意图，
图13为本发明过渡段汇流排的结构示意图，
图14为图13的A-A剖视图，
图15为本发明电连接装置的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15描述本发明的一种实施例。
一种水平旋转式刚性可移动接触网系统，由固定段和移动段组成，固定段设置在移动段的两端，固定段为刚柔过渡段a，分别与两端柔性接触网衔接，实现与柔性接触网的衔接和过渡；移动段b设置在中间，由两个移动分段c组成。移动段在机车出入货物装卸线或进出检修库时旋转展开至线路中央为机车提供电能，在装卸货物或入库检修时旋转收回至线路一侧，释放线路上部空间，方便货物装卸和车辆的检修。
每个移动分段c包括水平设置的一个主动悬臂(1)、两个从动悬臂(2)、绝缘子(3)及汇流排(4)；主动悬臂(1)的内端固定在对应的主传动机构(5)的动力输出轴上，主传动机构(5)固定在对应的支柱(7)上；从动悬臂(2)的内端固定在对应的从传动机构(6)的转动轴上，从传动机构(6)固定在对应的支柱(7)上；主动悬臂(1)、从动悬臂(2)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)；悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)，汇流排(4)固定在悬挂夹具(9)的下端，使主动悬臂(1)与从动悬臂(2)相互平行排列，汇流排(4)的下端夹持有接触线(10)。
相临移动分段c之间设置有分段关节，分段关节由从动悬臂(11，12)、终端汇流排(13)及电连接装置(14)组成，从动悬臂(11，12)的内端分别固定在两个对应的从传动机构(6)的转动轴上，两个从传动机构(6)并排固定在同一根支柱(7)上，从动悬臂(11，12)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)，悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)；终端汇流排(13)的外端为向上翘起的弯头，内端与汇流排(4)的末端固定连接，两根终端汇流排(13)分别固定在两个悬挂夹具(9)的下端，使从动悬臂(11，12)与从动悬臂(2)相互平行排列；电连接装置(14)分别与两根终端汇流排(13)连接。电连接装置(14)由固定座(15，16)、座板(17)、扣板(18)及舌板(19)构成，固定座(15，16)对称固定在两根终端汇流排(13)的上端面，座板(17)及扣板(18)固定在固定座(15)的上方，使座板(17)与扣板(18)之间形成插接口，舌板(19)固定在固定座(16)的上方，舌板(19)可滑入滑出插接口。
刚柔过渡段a由终端汇流排(13)、电连接装置(14)、固定悬臂(20)、从动悬臂(21)及过渡段汇流排(22)构成；固定悬臂(20)的内端水平固定在支柱(7)上，从动悬臂(21)的内端固定在对应的从传动机构(6)的转动轴上，从传动机构(6)固定在支柱(7)上，固定悬臂(20)及从动悬臂(21)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)，悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)；终端汇流排(13)的外端为向上翘起的弯头，内端与汇流排(4)的末端固定连接，且终端汇流排(13)固定在与从动悬臂(21)连接的悬挂夹具(9)的下端，使从动悬臂(21)与从动悬臂(2)相互平行排列；过渡段汇流排(22)固定在与固定悬臂(20)连接的悬挂夹具(9)的下端，过渡段汇流排(22)的内端为向上翘起的弯头，中部固定有接触线线夹(35)，线夹(35)上可夹持接触线(10)与柔性接触网衔接，电连接装置(14)分别与终端汇流排(13)和过渡段汇流排(22)连接。电连接装置(14)由固定座(15，16)、座板(17)、扣板(18)及舌板(19)构成，固定座(15，16)对称固定在终端汇流排(13)和过渡段汇流排(22)的上端面，座板(17)及扣板(18)固定在固定座(15)的上方，使座板(17)与扣板(18)之间形成插接口，舌板(19)固定在固定座(16)的上方，舌板(19)可滑入滑出插接口。
主传动机构(5)由固定座(23)、轴承座(24)、动力输出轴(25)、电机(26)及法兰(27)构成，固定座(23)固定在支柱(7)上，轴承座(24)固定在固定座(23)上，动力输出轴(25)通过轴承垂直安装在轴承座(24)上，电机(26)固定在轴承座(24)的上端，其主轴与动力输出轴(25)的上端联结，动力输出轴(25)的下端固定有法兰(27)，主动悬臂(1)通过其内端固定的法兰(28)水平固定在法兰(27)上；从传动机构(6)由固定座(23)、轴承座(24)、法兰(27)及转动轴(29)构成，固定座(23)固定在支柱(7)上，轴承座(24)固定在固定座(23)上，转动轴(29)通过轴承垂直安装在轴承座(24)上，转动轴(29)的下端固定有法兰(27)，从动悬臂(2，11，12，21)均通过其内端固定的法兰(28)水平固定在法兰(27)上。
汇流排(4)由多段汇流排通过汇流排中间接头(30)连接而成。绝缘子(3)为硅橡胶复合绝缘子。
悬挂夹具(9)由调节螺母(31)、调节螺栓(32)、固定螺母(33)及锚结线夹(34)组成；调节螺母(31)水平固定在悬挂基座(8)上，调节螺栓(32)垂直旋装在调节螺母(31)上，固定螺母(33)旋装在调节螺栓(32)上，且位于调节螺母(31)的上方，锚结线夹(34)连接在调节螺栓(32)的下端，汇流排(4)、终端汇流排(13)及过渡段汇流排(22)均固定在锚结线夹(34)上。
安装方法：
1、固定悬臂安装：首先将绝缘子和悬挂基座与固定悬臂连接在一起，紧固连接螺栓，通过接触网作业车将固定悬臂安装在对应支柱的相应位置，将悬挂夹具安装在悬挂基座相应位置，预紧连接螺栓。
2、主动旋臂安装：首先将主传动机构安装在对应支柱的相应位置，将绝缘子和悬挂基座与主动悬臂连接在一起，紧固连接螺栓，通过接触网作业车将主动悬臂安装在主传动机构相应位置，紧固连接螺栓，将悬挂夹具安装在悬挂基座相应位置，预紧连接螺栓。
3、从动旋臂安装：首先将从传动机构安装在对应支柱的相应位置，将绝缘子和悬挂基座与从动悬臂连接在一起，紧固连接螺栓，通过接触网作业车将从动悬臂安装在从传动机构相应位置，紧固连接螺栓，将悬挂夹具安装在悬挂基座相应位置，预紧连接螺栓。
4、汇流排安装：首先将汇流排、终端汇流排、过渡段汇流排分别通过放线小车安装在相应的悬挂夹具上，通过汇流排中间接头将相应的汇流排连接在一起，紧固连接螺栓。
5、通过放线小车将接触线夹持在汇流排上。
6、将电连接装置安装在刚柔过渡段与移动分段之间分段关节相应位置以及相临移动分段之间分段关节相应位置。
7、通过刚柔过渡电连接装置将电能从柔性系统导入刚柔过渡段。
工作原理：启动主传动机构上的电机，通过主传动机构驱动主动悬臂旋转，与此同时通过固定在主动悬臂绝缘子上的汇流排带动从动悬臂同步旋转，各移动分段旋转相互独立，通过分段关节实现连接与分离，从而实现整个系统的可移动性。在柔性系统与刚性系统之间，设置固定的刚柔过渡段，实现机车受电弓从柔性系统到刚性系统的平滑过渡。同时通过铜合金导线将电能从柔性系统导入刚柔过渡段，通过电连接装置将电能传输至移动段，各移动分段之间通过电连接装置传输电能，从而实现整个系统的电能续接。
使用方法：刚柔过渡段分别与两端柔性接触网衔接，实现与柔性接触网的衔接和过渡，移动段在机车出入货物装卸线或进出检修库时旋转展开至线路中央为机车提供电能，在装卸货物或入库检修时旋转收回至线路一侧，释放线路上部空间，方便货物装卸和车辆的检修。
Claims (10)
1、一种水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：所述系统由刚柔过渡段(a)和移动段(b)组成，移动段(b)设置在中间，由若干个移动分段(c)组成，刚柔过渡段(a)设置在两端，分别与两端柔性接触网衔接；每个移动分段(c)包括水平设置的主动悬臂(1)、从动悬臂(2)、绝缘子(3)及汇流排(4)；主动悬臂(1)的内端固定在对应的主传动机构(5)的动力输出轴上，主传动机构(5)固定在对应的支柱(7)上；从动悬臂(2)的内端固定在对应的从传动机构(6)的转动轴上，从传动机构(6)固定在对应的支柱(7)上；主动悬臂(1)、从动悬臂(2)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)；悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)，汇流排(4)固定在悬挂夹具(9)的下端，使主动悬臂(1)与从动悬臂(2)相互平行排列，汇流排(4)的下端夹持有接触线(10)。
2、根据权利要求1所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：每个移动分段(c)设置有一个主动悬臂(1)和多个从动悬臂(2)。
3、根据权利要求1所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：相临移动分段(c)之间设置有分段关节，分段关节由从动悬臂(11，12)、终端汇流排(13)及电连接装置(14)组成，从动悬臂(11，12)的内端分别固定在两个对应的从传动机构(6)的转动轴上，两个从传动机构(6)并排固定在同一根支柱(7)上，从动悬臂(11，12)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)，悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)；终端汇流排(13)的外端为向上翘起的弯头，内端与汇流排(4)的末端固定连接，两根终端汇流排(13)分别固定在两个悬挂夹具(9)的下端，使从动悬臂(11，12)与从动悬臂(2)相互平行排列；电连接装置(14)分别与两根终端汇流排(13)连接。
4、根据权利要求1所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：刚柔过渡段(a)由终端汇流排(13)、电连接装置(14)、固定悬臂(20)、从动悬臂(21)及过渡段汇流排(22)构成；固定悬臂(20)的内端水平固定在支柱(7)上，从动悬臂(21)的内端固定在对应的从传动机构(6)的转动轴上，从传动机构(6)固定在支柱(7)上，固定悬臂(20)及从动悬臂(21)的外端均固定有绝缘子(3)，绝缘子(3)的外端均固定有悬挂基座(8)，悬挂基座(8)上均固定有悬挂夹具(9)；终端汇流排(13)的外端为向上翘起的弯头，内端与汇流排(4)的末端固定连接，且终端汇流排(13)固定在与从动悬臂(21)连接的悬挂夹具(9)的下端，使从动悬臂(21)与从动悬臂(2)相互平行排列；过渡段汇流排(22)固定在与固定悬臂(20)连接的悬挂夹具(9)的下端，过渡段汇流排(22)的内端为向上翘起的弯头，中部固定有接触线线夹(35)，线夹(35)上可夹持接触线(10)与柔性接触网衔接，电连接装置(14)分别与终端汇流排(13)和过渡段汇流排(22)连接。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：主传动机构(5)由固定座(23)、轴承座(24)、动力输出轴(25)、减速电机(26)及法兰(27)构成，固定座(23)固定在支柱(7)上，轴承座(24)固定在固定座(23)上，动力输出轴(25)通过轴承垂直安装在轴承座(24)上，减速电机(26)固定在轴承座(24)的上端，其主轴与动力输出轴(25)的上端联结，动力输出轴(25)的下端固定有法兰(27)，主动悬臂(1)通过其内端固定的法兰(28)水平固定在及法兰(27)上；从传动机构(6)由固定座(23)、轴承座(24)、法兰(27)及转动轴(29)构成，固定座(23)固定在支柱(7)上，轴承座(24)固定在固定座(23)上，转动轴(29)通过轴承垂直安装在轴承座(24)上，转动轴(29)的下端固定有法兰(27)，从动悬臂(2，11，12，21)均通过其内端固定的法兰(28)水平固定在法兰(27)上。
6、根据权利要求1或2或3或4所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：汇流排(4)由多段汇流排通过汇流排中间接头(30)连接而成。
7、根据权利要求1或2或3或4所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：悬挂夹具(9)由调节螺母(31)、调节螺栓(32)、固定螺母(33)及锚结线夹(34)组成；调节螺母(31)水平固定在悬挂基座(8)上，调节螺栓(32)垂直旋装在调节螺母(31)上，固定螺母(33)旋装在调节螺栓(32)上，且位于调节螺母(31)的上方，锚结线夹(34)连接在调节螺栓(32)的下端，汇流排(4)、终端汇流排(13)及过渡段汇流排(22)均固定在锚结线夹(34)上。
8、根据权利要求1或2或3或4所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：所述绝缘子(3)为硅橡胶复合绝缘子。
9、根据权利要求3所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：电连接装置(14)由固定座(15，16)、座板(17)、扣板(18)及舌板(19)构成，固定座(15，16)对称固定在两根终端汇流排(13)的上端面，座板(17)及扣板(18)固定在固定座(15)的上方，使座板(17)与扣板(18)之间形成插接口，舌板(19)固定在固定座(16)的上方，舌板(19)可滑入滑出插接口。
10、根据权利要求4所述的水平旋转式刚性可移动接触网系统，其特征是：电连接装置(14)由固定座(15，16)、座板(17)、扣板(18)及舌板(19)构成，固定座(15，16)对称固定在终端汇流排(13)和过渡段汇流排(22)的上端面，座板(17)及扣板(18)固定在固定座(15)的上方，使座板(17)与扣板(18)之间形成插接口，舌板(19)固定在固定座(16)的上方，舌板(19)可滑入滑出插接口。
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