CN101412344B - 用于轨道车辆的轨道短路和电流返回装置 - Google Patents

用于轨道车辆的轨道短路和电流返回装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的装置，这种类型的轨道车辆包括至少一个装配的车桥(1)，其设有就旋转而言可运动的并且就旋转而言固定地联接到两个车轮(2，4)上的传动轴(6)，每个车轮设有轮胎(10)，所述装置包括电流供应源，所述供应源为摩擦组件提供电流。所述摩擦组件是单独的，并且电连接到与两个车轮(2，4)的轮胎(10)电连接的电缆组件(32)上，所述电缆组件(32)包括在两车轮(2，4)之间、在轴(6)内延伸的电缆部分(42)。

Description

用于轨道车辆的轨道短路和电流返回装置
技术领域
本发明涉及一种用于轨道车辆的轨道短路和电流返回装置，这种类型的轨道车辆包括至少一个装配的车桥，其设有就旋转而言可移动并且就旋转而言固定地联接到两个车轮上的传动轴，每一个车轮设有轮胎，该装置包括电流供应源，所述供应源为摩擦组件提供电流。 
本发明还涉及一种包括有这种短路装置的轨道车辆。 
背景技术
轨道车辆的车轮之间的短路装置用在列车中以便确保车辆运行在其上的铁路轨道的导轨之间短路以控制铁轨上的信号发射。 
上述类型的短路装置已被公众所知，每个车轮装备有这种装置以确保导轨间的短路。这样，提供有两个独立的装置，每个装置都与车轮连接。 
轨道车辆上使用电流返回装置以便给从列车的电力供应设备到导轨间的电流通过建立定义好的路径。“定义好的路径”一词意图指避免以及保护对电流通过敏感的金属结构(诸如车桥箱的滚柱轴承)的电连接。 
根据不同的构造，车轮彼此独立旋转或通过就旋转而言使它们彼此固定的车桥来连接。 
在独立的车轮情况下，电流返回路径从一个车轮延伸到另一个车轮，经由它们的轮毂和轴壳，轮毂安装在轴壳内以进行旋转。因为不能真正的控制短路，并且电流与轨道车辆的结构没有绝缘，这种结构会造成一些问题。 
通过车桥连接车轮的情况下，返回电流通过车桥。在这种情况下，电流也不能与轨道车辆结构绝缘。例如，文献JP2005-59730中描述了这种结构。 
在上述两种结构中，两个车轮轮胎间的电阻随着时间的过去会进一步变得不稳定。为了安全的考虑，这个电阻必须维持在小于10mΩ的数值。 
最后，提供每个都设有摩擦部件的两种装置的事实增加了零件数量和例如由于摩擦部件的破损、磨损或污染的故障发生的风险。这也增加了主要决定于摩擦部件的电阻值。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供上述结构类型的短路装置来克服这些缺点，可以确保该装置中的电阻的稳定性并维持电阻小于极限值，并且由于短路没有经由摩擦部件发生，限制了该装置发生故障的风险。 
为了那个目的，本发明涉及一种上述结构类型的短路和电流返回装置，其中，摩擦组件是单独的，并且电连接到电缆组件，该电缆组件电连接两个车轮的轮胎，该电缆组件包括在两个车轮之间的轴内延伸的电缆部分。 
根据短路和电流返回装置的其它特征： 
——摩擦组件包括摩擦部件和摩擦盘，摩擦盘摩擦所述摩擦部件，摩擦组件被固定地连接到与电缆组件电连接的导体元件上； 
——摩擦部件或摩擦盘被固定在适当的位置，并且就旋转而言摩擦盘或摩擦部件分别固定地连接到传动轴上； 
——摩擦组件和导体元件安置在两个车轮之一的轮毂中； 
——车轮的轮毂包括抵靠轮毂壁设置并且包围摩擦组件和导体元件的绝缘材料； 
——设在另一车轮的轮毂中并且包围延伸穿过该轮毂的电缆组件部分的绝缘材料； 
——设在传动轴内并包围延伸穿过传动轴的电缆部分的绝缘材料； 
——返回电流经过为摩擦组件提供电力的电缆，接着经过摩擦组件，随后经由电缆组件； 
——电力供应源是轨道车辆的电力供应设备。 
本发明也涉及一种轨道车辆，包括至少一个台车架，其设有就旋转而言可移动的并且就旋转而言固定地联接到两个车轮上的车桥，每一个车轮都设有轮胎，所述轨道车辆还包括如上所述的短路和电流返回装置，所述装置与两个车轮的轮胎电连接。 
附图说明
本发明的其它方面和优点将在下面通过举例并结合参考附图的方式进行详细的描述。 
图1是包括两个通过传动轴连接的车轮的装配的车桥的示意图。 
具体实施方式
通过参考附图1，显示了装配的车桥1，其设有两个通过传动轴6就旋转而言彼此固定连接的车轮2、4。 
车轮2和4具有弹性轮胎，也就是说，它们包括使车轮2和4的轮胎10与这些车轮的主体12隔离的弹性元件8。 
每个车轮2、4包括具有绕车轮旋转轴线的中心孔的轮毂14。轴6的每个端部插入到轮毂14中，以就旋转而言使两车轮彼此固定地连接。 
轮毂14被设置成通过滚柱轴承18在壳体16内转动。 
制动盘20与车轮2联接，变速箱22与另一车轮4联接。制动盘20设有相对于车轮2的轮毂14的中心孔同心的中心孔。 
现在将描述用于上述装配的车桥1的短路和电流返回装置。 
所述装置通过电流供应源(未示出)供有电流，所述供应源例如是轨道车辆的电力供应设备。电流通过供应电缆组件28传输，经由支承件24直到由支承件24承载并且设在车轮2的轮毂14内的摩擦部件26。为了那个目的，将电流从电力供应设备传输到摩擦部件26的电力供应电缆组件28和支承件24延伸进制动盘20的孔，并通入轮毂14的孔。电力供应电缆组件28、支持件24和摩擦部件26是固定的，也就是说，它们不随轮毂14的旋转而运动，这些将在下面进行描述。 
摩擦部件26与摩擦盘30相对设置，所述摩擦盘30设在轮毂14的孔内，并且就旋转而言固定地连接在其上。为了通过固定地连接到摩擦盘30上的导体元件34将电流传输到短路装置的电缆组件32的其余部分，摩擦盘30确保与摩擦部件26接触。 
摩擦部件26、摩擦盘30和导体元件34被绝缘材料36包围，所述绝缘材料36抵靠轮毂14的壁设置。为了使轮毂14和制动盘30与短路装置绝缘，绝缘材料36在轮毂14的孔内和制动盘20的孔内延伸。 
为了使轮毂14绕支承件24和摩擦组件26旋转并且在旋转时不使它们运动，支承件24被滚柱轴承37包围。 
根据一个实施例，摩擦盘30的位置和摩擦部件26的位置可以变换。然后，摩擦部件26随轮毂14的旋转而运动，同时摩擦盘30被固定在合适的位置。 
所有的电缆组件32、摩擦盘30和导体元件34都随车轮2和4以及传动轴6的旋转而相应运动。 
电缆组件32包括多个从导体元件34延伸到车轮2的轮胎10的多个电缆部分38。为了那个目的，为了允许电缆部分38通过，在轮毂14上形成有开口。每个电缆部分38通过绝缘材料延伸部40延伸以使车轮2与短路装置绝缘，所述绝缘材料延伸部40设在车轮2的主体12上，接近弹性元件8。根据不同的实施例，电缆组件32包括例如两个或四个电缆部分38，以及用于每个电缆部分38的绝缘材料延伸部40。 
电缆组件32进一步包括电缆部分42，所述电缆部分42在两个车轮2和4之间、在轴6内延伸，以将电流传输直到车轮4。电缆部分42从导体元件34开始延伸，延伸穿过轴6并通入车轮4的轮毂14。 
多个电缆部分44电连接到电缆部分42，并延伸直到车轮4的轮胎10，并且每个电缆部分44延伸经过绝缘材料延伸部46，所述绝缘材料延伸部46以与用于车轮2的电缆部分38相同的方式，设在车轮4的主体12上，靠近弹性元件8。根据一个实施例，也可以有与电缆部分38相同数量的多个电缆部分44。 
绝缘材料48设在轴6内并包围延伸穿过它的电缆部分42，以使轴与短路装置绝缘。 
绝缘材料50设在车轮4的轮毂14内并包围电缆部分42和电缆部分44，从而延伸经由该轮毂14以使其与短路装置绝缘。 
上述的短路装置由此完全与轨道车辆的结构绝缘，这样允许完全控制短路。特别地，上述的短路装置确保两个轮胎10之间的电阻维持在能随时间过去而稳定的数值并且小于10mΩ，以确保短路的可靠性。车轮轮胎10之间发生的短路不涉及摩擦部件26和30，而仅通过电缆组件34、38、42和44来产生。短路装置的绝缘进一步使台车架更可靠并且大大地减少了发生故障的风险；特别地，滚柱轴承18被完全保护以防止任何电流通过。 
所述装置采用单个摩擦组件，也就是说，摩擦盘30和摩擦部件26，其限制了零件数量和发生例如由于破损、磨损或污染的故障的风险。 
如上所述，通过电缆组件34、38、42和44发生短路。 
返回电流又通过电缆28、摩擦组件(即支承件24、摩擦部件26和摩擦盘30)发生，接着，由于摩擦盘30与导体元件34的接触，再次利用短路装置的电缆组件。 
上述的装置至少用于前车桥和后车桥，也就是说，轨道车辆的端部车桥。 根据不同的实施例，所有车桥可以进一步设有这种装置或对于每个台车架仅仅一个车桥可以进一步设有该装置。

Claims (10)

1.一种用于轨道车辆的轨道短路和电流返回装置，这种类型的轨道车辆包括至少一个装配的车桥(1)，其设有就旋转而言能够运动的传动轴(6)，该传动轴就旋转而言固定地联接至两个车轮(2，4)，每个车轮设有轮胎(10)，所述装置包括电流供应源，所述电流供应源为摩擦组件提供电流，其特征在于：摩擦组件是单独的，并且电连接到与两个车轮(2，4)的轮胎(10)电连接的电缆组件(32)，所述电缆组件(32)包括在两个车轮(2，4)之间、在传动轴(6)内延伸的电缆部分(42)。
2.如权利要求1所述的轨道短路和电流返回装置，其特征在于：所述摩擦组件包括摩擦部件(26)和摩擦盘(30)，所述摩擦盘(30)摩擦所述摩擦部件(26)，所述摩擦组件固定地连接到与电缆组件(32)电连接的导体元件(34)上。
3.如权利要求2所述的轨道短路和电流返回装置，其特征在于：所述摩擦部件(26)或摩擦盘(30)固定在合适的位置上，并且所述摩擦盘(30)或摩擦部件(26)就旋转而言固定地连接到传动轴(6)上。
4.如权利要求2或3所述的轨道短路和电流返回装置，其特征在于：所述摩擦组件和导体元件(34)设在两个车轮中的一个车轮(2)的轮毂(14)内。
5.如权利要求4所述的轨道短路和电流返回装置，其特征在于：所述一个车轮的轮毂(14)包括绝缘材料(36)，所述绝缘材料抵靠该轮毂(14)的壁设置，并且包围所述摩擦组件和导体元件(34)。
6.如权利要求4所述的轨道短路和电流返回装置，其特征在于：在另一车轮(4)的轮毂(14)内设置绝缘材料(50)，该绝缘材料(50)包围延伸穿过该轮毂(14)的电缆组件部分(32)。
7.如权利要求1至3中的任一个所述的轨道短路和电流返回装置，其特征在于：在传动轴(6)内设置绝缘材料(48)，该绝缘材料(48)包围延伸穿过其中的电缆部分(42)。
8.如权利要求1至3中的任一个所述的轨道短路和电流返回装置，其特征在于：返回电流经过为摩擦组件提供电力的电缆(28)，接着经过摩擦组件，然后经过电缆组件(32)。
9.如权利要求1至3中的任一个所述的轨道短路和电流返回装置，其特征在于：所述电流供应源是轨道车辆的电力供应设备。
10.一种轨道车辆，包括至少一个台车架，所述台车架包括至少一个装配的车桥(1)，所述车桥(1)设有就旋转而言能够运动的传动轴(6)，该传动轴就旋转而言固定地联接到两个车轮(2，4)上，每个车轮设有轮胎(10)，其特征在于：该轨道车辆包括如权利要求1至9中任一个所述的短路和电流返回装置，所述装置与两个车轮(2，4)的轮胎(10)电连接。
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