CN101823448A - 一种外滑式接触轨膨胀接头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种外滑式接触轨膨胀接头，属于交通设施领域。它解决了现有的膨胀接头易磨损、断电，或因强度高而影响安装和滑动，或载流量不稳定等问题。本外滑式接触轨膨胀接头，用于连接位于同一直线上且横截面呈“工”字形的接触轨一和接触轨二，本接头包括设于两条接触轨之间的导向板，两接触轨的背面上有至少一条平行于导向板且导电的刚性导轨，刚性导轨与接触轨一的背面和接触轨二的背面之间分别设有能使刚性导轨与接触轨一和接触轨二电导通的电连接件。本发明不易磨损、断裂，使用寿命长，无论接触轨是伸长还是缩短，接触轨与电连接件以及电连接件与刚性导轨之间的接触面积始终保持不变，能够保证恒定、平稳的载流量。

Description

一种外滑式接触轨膨胀接头

技术领域

本发明涉及一种地铁轨道交通中的导电轨，特别是涉及一种外滑式接触轨膨胀接头，属于交通设施领域。

背景技术

接触轨，又称第三轨，接触轨系统是地铁牵引供电系统的重要子系统，它直接影响到地铁供电系统甚至整个地铁系统的安全运营。接触轨通常呈工字形，其平行设于地铁轨道的外侧，与列车相连的受电靴作用于接触轨的顶面或者底面，在列车行进的过程中使受电靴在接触轨上滑行，从而将接触轨上的电流传递至列车用电系统。为了解决接触轨由于气温变化而产生热胀冷缩，一般将接触轨分成若干条一定长度的分段，各分段之间采用膨胀接头来连接，不仅能够抵消接触轨的伸缩量，还能保证整个接触轨的导电连续性。

膨胀接头的结构形式很多，如中国专利号200620071433公开了一种“导电轨接头”，其采用一导电块来连接两段导电轨，导电块通过穿接螺栓压在导电轨腰部的筋板上，穿接螺栓从筋板上的纵向腰形孔中穿过，使得导电轨与导电块可以克服它们之间的摩擦力而在腰形孔限定的长度范围内纵向相对滑动，导电块的两端分别通过导电的软连接与两段导电轨的筋板相连接。其中，导电块用于补偿导电轨的伸缩量，软连接起到使导电块与导电块两侧的导电轨电流导通的作用。

虽然该结构能够保证一定的载流量，但是软连接若采用铜编织线，其疲劳磨损大，伸长时易拉断，收缩时易拖地跳闸；当采用层叠的铜皮作为软连接时，因其厚度大，体积大，既影响安装，又不易滑动。

还有如中国专利号200420085909公开了一种“轨道交通外滑式接触轨膨胀接头装置”，该装置中用于补偿接触轨伸缩量的结构与上述专利是相同的，其不同之处在于接头与接触轨之间的电连接结构，该装置的电连接结构主要包括电流连接器主片和电流连接器副片，电流连接器主片通过铜垫板固定在左滑轨的上端面，电流连接器副片为两片，右端重叠后通过铜垫板固定在右滑轨的上端面，左端成“U”形结构，电流连接器主片插入“U”形结构中与电流连接器副片滑动连接。当左滑轨和右滑轨伸长时，电流连接器主片和电流连接器副片面对面滑动，两者的接触面增加，此时载流量大，当左滑轨和右滑轨缩短时，电流连接器主片和电流连接器副片背向滑动，两者的接触面减少，此时载流量小。由此可见，这种电连接方式存在着载流量不稳定的缺点，且电流连接器主片和电流连接器副片本身较薄，经过持续磨损后，导电性能大大降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种在接触轨伸缩过程中能够保证载流量恒定、并使两条接触轨之间的连接强度高的外滑式接触轨膨胀接头。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种外滑式接触轨膨胀接头，用于连接位于同一直线上且横截面呈“工”字形的接触轨一和接触轨二，两接触轨上用于使受电靴取流的面为正面，与正面相对的面为背面，位于正面两侧的面为侧面，本接头包括设于所述两条接触轨之间的对于接触轨的伸缩起导向作用的导向板，其特征在于，所述接触轨一和接触轨二的背面上有至少一条平行于导向板且具有导电能力的刚性导轨，且所述的刚性导轨与所述的接触轨一的背面和接触轨二的背面之间分别设有能使所述的刚性导轨与所述的接触轨一和接触轨二电导通的电连接件。

本接头可使若干条具有一定长度的接触轨连接形成用于为地铁交通列车提供电流的电轨，两条接触轨之间的距离由接触轨的伸缩量确定，本接头具有两个功能，其一是通过导向板来补偿接触轨的伸缩量，导向板一方面起到连接两接触轨的作用，另一方面它还能保证接触轨始终沿着其长度方向伸缩；其二是通过刚性导轨使两条接触轨电流导通。所谓的“外滑式”是指接触轨完全暴露在外面，其通过电连接件与刚性导轨活动连接，结构更简单，安装更方便。

接触轨通常采用工字形，它具有一个正面、一个背面和两个侧面，其中，接触轨的顶面和底面中的一个作为受电靴的取流面，这个面即为“正面”，另一个面为“背面”，电连接件与背面相接触，刚性导轨也设在背面处；“侧面”是指位于正面(或者背面)两侧的侧面，即由竖向肋板的竖向平面和与该竖向平面的上下两端相连的倾斜面组成的具有凹槽的面。在实际安装时，需使本接头和接触轨架空在地面上，并平行铺设于地铁轨道的一侧。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述的电连接件与对应的接触轨相固定，所述的电连接件由导电材料制成具有一个水平连接面的套筒形，所述电连接件的水平连接面与对应接触轨的背面相接触，所述的刚性导轨穿过所述的电连接件并能够相对电连接件运动，且在刚性导轨与电连接件之间套接有能够提高导电能力的环状触指。本结构有利于增大电连接件与接触轨的接触面积，从而提高导电性；电连接件与刚性导轨活动连接，一方面解决了电连接件因接触轨的热胀冷缩而移动的问题，并增加整个接头的刚度，另一方面可进一步加强对接触轨的导向作用；增设触指后，可提高刚性导轨与电连接件之间的接触压力，使得电连接载流平稳、载流量大，触指的具体结构属现有技术，它由优质导电材料制成，用于加强两个导体的接触性能，有环形触指、瓣形触指、Z形触指、带状触指等。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述的刚性导轨呈圆柱形。圆柱形导轨的滑动摩擦小，有利于减少磨损。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述刚性导轨的数量为两根，且两根刚性导轨并列处于同一水平面上。设置两根纵向对称的刚性导轨后，不仅能够增加连接刚度，还能提高导向作用。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述的两条接触轨与对应的电连接件之间均固设有若干条平行于刚性导轨的带状触指。由于接触轨与电连接件之间是固定的，即两者之间不存在相对运动，因此带状触指无论向哪个方向安装，均不会损坏带状触指作用面上的接触齿，使带状触指平行于刚性导轨，便于快速安装，更重要的是无论接触轨发生伸长还是缩短，带状触指仍然完全位于对应的接触轨与电连接件之间，接触面积不会变小或者变大，因此能够保证平稳、恒定的载流量。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述的带状触指嵌入对应的电连接件内。由于电连接件的长度比接触轨短得多，将带状触指嵌入到电连接件内，可缩短带状触指的长度，节省成本。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述两条接触轨的间隔处还设有一块与两条接触轨成一直线且与导向板相固连的固定轨，所述的固定轨与刚性导轨之间设有上述的电连接件，该电连接件与固定轨相固定并活动套接于所述的刚性导轨上。固定轨是指长度较短、截面与接触轨相同的导电轨，由于长度短，所以固定轨因天气变化引起的伸缩量很小，可忽略不计，增设固定轨后，在固定轨与接触轨一和接触轨二之间分别预留有用于补偿接触轨的伸缩量的间距，因此这种结构的补偿量可提高一倍。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述两条接触轨的两个侧面上均设有上述的导向板，两导向板的两端均具有平行于其长度方向且横向贯穿的导向槽，横向位置对应的两个导向槽内活动连接有与对应的接触轨相固定的螺栓。当接触轨发生伸缩时，接触轨就会带动螺栓在导向板的导向槽内移动，该螺栓不仅能够起到连接作用，同时又起到导向作用；将导向槽设在导向板上，便于滑动和调整。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述横向位置对应的两个导向槽内均设有两根上述的螺栓，所述的两根螺栓通过分别设于其同一端的一个垫片相连接，所述的两个垫片分别顶压于对应导向板的外侧。通过垫片来连接两根螺栓，可防止各螺栓发生偏转，保证载流量稳定。

在上述的外滑式接触轨膨胀接头中，所述各螺栓外均螺纹连接有一滚柱，所述的滚柱与导向槽的内壁滑动接触。螺栓的外表面为螺纹面，通过套接一滚柱后可增大与导向槽内壁的接触面积，从而提高导电能力。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、采用电连接件使两条接触轨与刚性导轨之间实现电导通，机械强度高，不易磨损、断裂，使用寿命长，该连接方式使两条接触轨完全暴露在外面，易于安装各零件；并且无论接触轨是伸长还是缩短，接触轨与电连接件以及电连接件与刚性导轨之间的接触面积始终保持不变，因此能够保证恒定、平稳的载流量；

2、在电连接件与接触轨以及电连接件与刚性导轨之间均设有触指，能够提高导电能力，并且所有的触指都完全位于电连接件与接触轨以及电连接件与刚性导轨之间，使得触指与各导电体(即电连接件、接触轨和刚性导轨)的接触点保持不变，因此，在载流量恒定的基础上，还能够提高载流量；

3、电连接件的水平连接面与接触轨的背面完全接触，接触面积大，导电性能好；

4、通过导向板和刚性导轨对两条接触轨的双重固定连接，使两接触轨的连接处具有相当高的连接强度和刚度，并且导向板和刚性导轨还分别对两条接触轨具有导向作用；

5、该结构的电连接部分(即刚性导轨和电连接件)可作为独立的产品，从而减小体积，便于运输，通用性强。

附图说明

图1是本发明外滑式接触轨膨胀接头的第一种结构示意图。

图2是图1的A-A剖视结构示意图。

图3是本发明外滑式接触轨膨胀接头的第二种结构示意图。

图中，1接触轨一；2接触轨二；3导向板；3a导向槽；4刚性导轨；5电连接件；5a水平连接面；6环状触指；7带状触指；8固定轨；9螺栓；10垫片；11滚柱；12耐磨带；13螺钉；14限位件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本接头设于两条位于同一直线上且横截面呈“工”字形的接触轨一1和接触轨二2之间，两接触轨1、2的底面和顶面中的一个为与受电靴相接触的正面，另一个为与电连接件相接触的背面，正面或者背面的两侧为用于安装导向板的侧面，相邻两条接触轨之间的距离取决于两接触轨的纵向伸缩量。

如图1所示，本外滑式接触轨膨胀接头主要包括导向板3、刚性导轨4和电连接件5。其中，导向板3对两接触轨1、2的伸缩起导向作用，由于接触轨的长度尺寸比其宽度尺寸大很多，所以接触轨的伸缩主要是指长度方向的伸缩，宽度方向可忽略不计。两接触轨1、2的两个侧面内均设有一导向板3，通过两导向板3使两条接触轨1、2连接起来，具体来说，首先在两导向板3的两端都开一平行于其长度方向且横向贯穿的导向槽3a，再将两根螺栓9穿过每两个横向位置对应的导向槽3a内，螺栓9可在导向槽3a内滑动，螺栓9的中部与对应的接触轨1、2螺纹连接，当接触轨发生伸缩时，螺栓9跟随接触轨同步移动，并在导向槽3a与螺栓9的滑动配合作用下使接触轨1、2保持同一直线伸缩。

为了防止同一导向槽3a内的两根螺栓9发生偏转，可在两根螺栓9的两个端部分别套接一个使两根螺栓9相连的垫片10，两垫片10分别顶压在两导向板3的外侧，图1所示中的垫片10呈横卧的“8”字型，外形美观，两根螺栓9分别与该垫片10两端的圆弧同心；为了提高导电性能，还可在各螺栓9外螺纹连接一圆柱形的滚柱11，使滚柱11的光滑圆周面与导向槽3a的内壁滑动配合，还可将导向板3制成与接触轨的侧面相吻合的形状来增加导向板3与接触轨1、2的接触面积；当然，也可将导向槽3a设在接触轨1、2上，而螺栓9固定在导向板3上，也可起到相同的导向作用。

在本实施例中，两接触轨1、2的顶面作为受电靴的取流面，当列车启动时，列车使受电靴在顶面上滑动从而为列车提供电流，为了保证受电靴在接触轨一1和接触轨二2的间隔处能够获取连续的电流，可将接触轨一1和接触轨二2的连接端面分别制成相互平行的斜面，且两斜面的首尾交叉相连，而受电靴平行于两接触轨的横截面方向，这样可保证受电靴在滑动到两接触轨之间时始终与至少一条接触轨保持接触；为了减少对两接触轨的磨损，可在顶面上固定一耐磨带12，如不锈钢带等。

两接触轨1、2的底面的正下方设有位于同一水平面上并与导向板3相平行、呈圆柱形的两根刚性导轨4，两根刚性导轨4分别通过电连接件5与对应的接触轨1、2相连接，如图2所示，电连接件5由导电材料制成具有一个水平连接面5a的套筒形，电连接件5的水平连接面5a与对应接触轨的底面相接触，并通过螺钉13将电连接件5与对应的接触轨上下固定起来，在各个电连接件5上均开有两个纵向贯通的滑孔，两根刚性导轨4活动穿设于滑孔内使各电连接件5连接起来，并在刚性导轨4与电连接件5之间套接有能够提高导电能力的环状触指6，在电连接件5与对应的接触轨之间设有若干条带状触指7，为了保证恒定的载流量，应使各带状触指7平行于导轨，还可将这些带状触指7嵌入到电连接件的水平连接面5a上，从而缩短带状触指7的长度，降低成本。触指的具体结构属现有技术，它由优质导电材料制成，较常用的有环形触指、瓣形触指、Z形触指、带状触指7等，它能提高两导电体之间的接触压力，使得电连接载流平稳、载流量大。为了增加润滑性，还可在电连接件5与刚性导轨4的接触处涂上导电脂。

为了提高使用的安全性和可靠性，可在各刚性导轨4的两端分别安装能够阻挡电连接件5滑出刚性导轨4的限位件14，具体可通过一螺钉将尺寸大于刚性导轨外径的限位件14固定在刚性导轨4的端部。

在实际安装时，需将多条接触轨架空在地面上，并平行铺设于地铁轨道的侧面，在每两条接触轨的连接处均安装上述的接头，从而连接成一条具有一定刚度并且电流连续的导电轨。当接触轨发生膨胀或收缩时，相邻两条接触轨均沿着导向板3的导向槽3a滑动，同时保证平稳、恒定的载流量，从而达到接触轨膨胀补偿的作用。

实施例二

如图3所示，本实施例与实施例一的结构及原理基本相同，其不同之处仅在于：接触轨一1和接触轨二2的间隔处还设有一块与两条接触轨1、2成一直线的固定轨8，固定轨8与接触轨一1和接触轨二2的截面形状相同，但长度较接触轨一1和接触轨二2短很多，固定轨8的中部通过螺栓9与导向板3相固定，固定轨8与刚性导轨4之间也通过电连接件5相连，其连接方式同接触轨一1与刚性导轨4之间的电连接件5。这种结构由于在两条接触轨1、2之间设置了固定轨8，在该固定轨8的两端分别预留了一个间距，显然，这种结构方式可提高一倍的补偿量。

Claims (10)

1.一种外滑式接触轨膨胀接头，用于连接位于同一直线上且横截面呈“工”字形的接触轨一(1)和接触轨二(2)，两接触轨(1、2)上用于使受电靴取流的面为正面，与正面相对的面为背面，位于正面两侧的面为侧面，本接头包括设于所述两条接触轨(1、2)之间的对于接触轨的伸缩起导向作用的导向板(3)，其特征在于，所述接触轨一(1)和接触轨二(2)的背面上有至少一条平行于导向板(3)且具有导电能力的刚性导轨(4)，且所述的刚性导轨(4)与所述的接触轨一(1)的背面和接触轨二(2)的背面之间分别设有能使所述的刚性导轨(4)与所述的接触轨一(1)和接触轨二(2)电导通的电连接件(5)。

2.根据权利要求1所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述的电连接件(5)与对应的接触轨(1、2)相固定，所述的电连接件(5)由导电材料制成具有一个水平连接面(5a)的套筒形，所述电连接件的水平连接面(5a)与对应接触轨(1、2)的背面相接触，所述的刚性导轨(4)穿过所述的电连接件(5)并能够相对电连接件(5)运动，且在刚性导轨(4)与电连接件(5)之间套接有能够提高导电能力的环状触指(6)。

3.根据权利要求2所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述的刚性导轨(4)呈圆柱形。

4.根据权利要求2所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述刚性导轨(4)的数量为两根，且两根刚性导轨(4)并列处于同一水平面上。

5.根据权利要求2-4任一条所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述的两条接触轨(1、2)与对应的电连接件(5)之间均固设有若干条平行于刚性导轨(4)的带状触指(7)。

6.根据权利要求5所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述的带状触指(7)嵌入对应的电连接件(5)内。

7.根据权利要求5所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述两条接触轨(1、2)的间隔处还设有一块与两条接触轨(1、2)成一直线且与导向板(3)相固连的固定轨，所述的固定轨与刚性导轨(4)之间设有上述的电连接件(5)，该电连接件(5)与固定轨相固定并活动套接于所述的刚性导轨(4)上。

8.根据权利要求7所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述两条接触轨(1、2)的两个侧面上均设有上述的导向板(3)，两导向板(3)的两端均具有平行于其长度方向且横向贯穿的导向槽(3a)，横向位置对应的两个导向槽(3a)内活动连接有与对应的接触轨(1、2)相固定的螺栓(9)。

9.根据权利要求8所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述横向位置对应的两个导向槽(3a)内均设有两根上述的螺栓(9)，所述的两根螺栓(9)通过分别设于其同一端的一个垫片(10)相连接，所述的两个垫片(10)分别顶压于对应导向板(3)的外侧。

10.根据权利要求9所述的外滑式接触轨膨胀接头，其特征在于，所述各螺栓(9)外均螺纹连接有一滚柱(11)，所述的滚柱(11)与导向槽(3a)的内壁滑动接触。

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