CN102050034A - 一种无轨电动车及其路面供电触点线 - Google Patents

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Abstract

一种属于交通运输领域的无轨电动车及其路面供电触点线,其车体上装有可从路边电网取电的接电器,接电器位于车辆底盘下部,其高压滑块3下表面和低压滑块20下表面均与路表面1平行。触点线是由多个触点单元排列连接成,一个触点单元至少包括有:突出于路表面1仅约25毫米左右的触头19、弹性密封罩34、密封室2、触头座38、弹簧40;除了触头19外,触点线其它部分埋设在路表面1下。触点线不占道路空间,不影响路上其它车的行驶,车过无电,又不怕车压人踩,防尘防水。极安全低成本地通用于各种大小型车和城乡的高等级道路。该产品有希望自动化生产和安装,节能减排和低成本节省费用,效益将特别巨大,是直接用电网供电驱车的最理想可行的基本方案。

Description

一种无轨电动车及其路面供电触点线技术领域
[0001] 本发明创造涉及一种无轨电动车系统,特别是涉及一种城乡高等级公路上的交通 工具,属于交通运输领域。背景技术
[0002] 目前因为燃油车、特别是燃油公交车污染排放严重和油价较高,各种节能减排的 新车不断涌现,如燃气车和形式不同的无轨电动车。但是,燃气车仍旧排放大量二氧化碳并 且气价也将不再低廉;电池车成本高、竞争力差、不能大批量生产使用。用于城市的公共无 轨电车,有零排放、噪音低、起动上坡快,用的是可再生价格较低的电能,但其架空供电触线 电网建造和维护成本高、机动性差、不能通用于各种大小型车并严重影响街道上空景观。
[0003] 业内许多专家认为,理想的交通应是电气化交通。而电气化交通的最基本的问题 是电力的移动供给问题。无轨电动车直接用电网电比较用电池电或油气电,成本是低得多 的,是更加节能减排的。这样,对于无轨电动车直接用电网电的问题,即对于上述的无轨 电车现存问题,若有重大突破,将是交通电气化进程的一个里程碑!本文作者的申请号为 200910113836. 1,200920140459. 6,200910113906. 3,200920140564. X 的专利申请,就是无 轨电动车直接用电网电的最近方案。这些方案都主要是将无轨电车供电触线位置由道路上 空改变为道路边。但其接电器位置从车上方改为车侧面,供电装置改为路边的供电栏,虽然 有节能减排和节省费用效益大增等优点,但存在占用部分道路空间、对其它车的行驶有一 定的影响、适宜面太窄等问题。发明内容
[0004] 为彻底解决好上述的无轨电动车电力供给问题,本发明提供了称为“一种无轨电 动车及其路面供电触点线”的方案,这是一个受电位置在车底路表面的新方案,其主要内容 是:
[0005] 1、一种无轨电动车,其车体上装有可从路边电网取电的接电器,接电器主要由高 压滑块、低压(低压一般指零电压)滑块和滑块弹簧构成,其特征在于:接电器位于车辆底 盘下部,其高压滑块下表面和低压滑块下表面均与路表面平行;高压滑块和低压滑块的上 方有连杆和接电器架,一个高压滑块至少与二条连杆相铰接,一个低压滑块也至少与二条 连杆相铰接,各条连杆均与接电器架铰接。
[0006] 2、与上述无轨电动车配套使用的路面供电触点线,其特征在于:触点线是由多个 触点单元排列连接而成的,一个触点单元至少包括有:突出于路表面的仅约25毫米左右的 触头、弹性密封罩、密封室、触头座、弹簧;除了触头外,触点线其它部分埋设在路表面下。触 点线可与路边电网相连。密封罩用于保护触头下面的需活动的零件,可用专用橡胶做成;触 点单元分有高压触点单元和低压触点单元,一般每一对前后相邻高压触点单元组成一个电 开关,后面相邻触头先被触压并保持到位时,其前面相邻触头后被触压也到位时才能通电。 因而一般来说,车接电器的一个高压滑块至少能同时碰触前后两个相邻高压触头。而人要碰这种触头触电,若不是有意为之,可能性是极小的!
[0007] 显而易见,该方案不占道路空间,不影响路上其它车的行驶,极安全低成本地通用 于各种大小型车和城乡的高等级道路。由于路面供电触点线有希望进行基本自动化生产和 安装,低成本优势也将十分突出。与上述无轨电车比较,该方案保留了直接用电网电带来的 节能减排和节省费用效益大增等上述其全部优点,克服了上述其全部缺点,虽然在极少出 现的大积雨或大积雪道路上不宜用网电行驶,但仍然要估计到,这就是油电车和电池车直 接用电网供电驱车的最理想可行的基本方案!附图说明
[0008] 本发明创造由以下一个实施例及其附图给出,这实施例是本文作者的一架油电公 交车样及其路面供电装置。
[0009] 图1是从道路纵向剖视了该车下的接电器及其部分路面供电触点线,是图2的B-B 剖视装配图(触点线不剖),比例约为1 : 5.8。
[0010] 图2是从道路横向剖视了该车下的接电器及其部分路面供电触点线,是图1的A-A 剖视装配图(触点线不剖),比例约为1 : 5.3。
[0011] 图3是该路面供电的触点线一对前后相邻高压触点单元纵向剖视装配图,比例约 为 1 : 1. 8。
[0012] 图4是图3的C-C剖视装配图,比例约为1:1。
[0013] 图5是相邻二个高压触点单元之间一种接头的装配图,比例约为1 : 2。
[0014] 图6是一个低压触点单元横向剖视装配图,比例约为1 : 1。
[0015] 图7是图6的D-D剖视图,比例约为1:1。。
[0016] 图8是埋设安装前的三个连接低压触点单元的连接装配图,比例约为1 : 2。
[0017] 图9是高压触点单元埋设安装于路面槽沟时,最后安装防护盖前的俯视图、比例 约为1 : 2. 9。
[0018] 图10是零电压触点单元埋设安装于路面槽沟时,最后安装防护盖前的俯视图,比 例约为1 : 2.9。
[0019] 图11是高、低压滑块底面形状大小与触头的排列位置关系示意图,比例约为 1 : 12。具体实施方式
[0020] 在图1、2中,显示了本实施例车体上装有的可从路边电网取电的接电器,接电器 主要由高压滑块3、低压滑块20和滑块弹簧6构成,其特征在于:接电器位于车辆底盘下 部,其高压滑块3下表面和低压滑块20下表面均与路表面1平行。高压滑块3上面和低压 滑块20上面各接有电缆4与车内的电器相联。
[0021] 如图1、2所示,高压滑块3和低压滑块20的上方有连杆17和接电器架18,一个高 压滑块3至少与二条连杆17相铰接,一个低压滑块20也至少与二条连杆17相铰接,各条 连杆17均还与接电器架18铰接。高压滑块3和低压滑块20分别与其相铰连的连杆17,各 自构成了四连杆机构,使得高压滑块3和低压滑块20的下表面对于路表面1,可同步平行升 降。另外,连杆9使相邻连杆17受力均勻;接电器架18可直接与底盘固定连接,也可以如4图2所示,利用连接车桥23与弹簧钢板21的U型螺栓22来固定连接。
[0022] 如图1所示,各条连杆17通过拉杆10与螺母16联动铰接,螺杆13通过传动轮15 由电动机(省略不画)驱动,螺杆13两端旁分别有止位电开关12和止位电开关14。螺杆 13安装在其机箱11内。该电动机的正反转,就可使螺母16在螺杆13两端来回摆,从而使 高压滑块3和低压滑块20能够同步平行升降。当然,拉杆10至少有二条,或者用拉索10 简单替换拉杆10,否则滑块就不能自由地上下较大幅度浮动;其中滑块下降的动力即是弹 簧6(在图2中,该弹簧省略不画)拉力和滑块及其连杆重力的向下失量和。控制此电动机 的还有车辆驾驶台上的开关,这也是接电器的升降控制总开关。对于本实施例来说,此电动 机还可有一个开关被车驾驶室的油门踏板控制,油门踏板加油行程前一段行程就是电动机 正反转行程:只要上述总开关闭合,油门踏板下行,高压滑块3和低压滑块20就能够同步平 行下降;反之,油门踏板上行,高压滑块3和低压滑块21就同步平行上升。这样的油、电门 合二为一,司机的原有驾驶习惯变化很小,方便安全性高。
[0023] 高压滑块3和低压滑块20边上均连有限位轮5,限位轮5装在固定轴M上。这样 可防止滑块碰到路表面1。为了滑块与车体的绝缘,连杆17和各滑块的铰接处有绝缘垫7, 弹簧6 —端连有绝缘件8。
[0024] 图1、2下部分和图3、4、5、6、7、8的全部,所示的是上所述无轨电动车配套使用的 路面供电触点线,其特征在于:触点线是由多个触点单元排列连接成,一个触点单元至少包 括有:突出于路表面1仅约25毫米左右的触头19、弹性密封罩34、密封室2、触头座38、弹 簧40 ;除了触头19外,触点线其它部分埋设在路表面1下。为了减少线路电能损耗,触点 线可分成若干段,每段单独与路边电网相连。触点线用于与车接电器高压滑块3或低压滑 块20滑动接触的是触头19。若触头19被车轮滚压时,则触头19进入路表面1下;车轮滚 压过后,触头19被弹簧40顶回原高度。用于与高压滑块3接触的触点单元为高压触点单 元,用于与低压滑块20接触的触点单元为低压触点单元。由多个高压触点单元组成的触点 线为高压触点线,由多个低压触点单元组成的触点线为低压触点线。
[0025] 由图3、6所示,触头19里面有球面垫36和密封弹垫35。这种结构既可防止车轮 压时,触头19所受的水平向力大而受损,又可方便地将易损件触头19和密封罩34装卸。以 上各图中所示的防护环37对于密封罩34具有防护作用。密封罩34用于保护触头下面的 需活动的零件,可用专用橡胶做成。
[0026] 如图3、4所示,高压触点单元的触头19、触头座38和弹簧40的正下方,有上触块 43、绝缘垫32、球面垫30 (不一定要有,有之可降低加工精度要求)、下触块27、引线芯夹四 和触引线芯25 ;其触头座38旁边有杠杆座42和杠杆44,杠杆44下端右旁边有左拉杆45、 弹簧46、拉杆接头48、右拉杆31和垫套51,左拉杆45及其垫套51位于左套管47内,右拉 杆31及其垫套51位于右套管50内。左套管47和右套管50用密封套49连接。上触块43 的上移,是通过螺钉39带动的。一般每一对前后相邻高压触点单元组成一个电开关,后面 相邻触头先被触压并保持到位时,其前面相邻触头后被触压也到位时才能通电。因而一般 来说,车接电器的一个高压滑块3至少能同时碰触前后两个相邻高压触头19。而人要碰高 压触头19触电,若不是有意为之,可能性是极小的!
[0027] 图3所示的一对高压触点单元是这样工作的:高压滑块3先使左边的触头19下移 大于4毫米,就能依次推动滚轮41、杠杆44、左拉杆45、接头48、右拉杆31,而使右边触点单元内的绝缘垫32被拉左移,右边触点单元内的上触块43和球面垫30的接触障碍得以消 除。若先压并保持压住左边的触头19时,又触压右边的触头19,则右边的上触块43就能下 移而接触到球面垫30,右边的触点单元内的电路则接通了 :电流可依次从路边电网、触引 线芯25、引线芯夹四、下触块27、球面垫30、上触块43、密封室2内壁上的导电套52、触头 座38到达触头19。当高压滑块3离开任意一个已通电路的触头19时,此触头19下的上触 块43立即上移,该触点单元内电路会即刻断开,并不会对其相邻触点单元内的电路造成影 响。图3所示的弹簧46是用于使绝缘垫32保持或恢复图示位置的。
[0028] 显然,高压触点线的触头19仅对上所述无轨电动车有电,而且车过无电,又不怕 车压人踩,防尘防水!只是在道路大积雨或大积雪等极短时期内,车用电网电时漏电严重, 而漏电范围一般仅在车底下并时间很短暂。
[0029] 图4中,封孔盖55的作用是:其打开后就可对引线芯夹四的固定螺栓拧松紧,这 方便了对于不同长短的触引线芯25之安装。
[0030] 图5所示的是相邻二个高压触点单元之间一种接头的装配图,接头零件有上夹片 59、下夹片57、夹紧螺钉58和密封套56。[0031 ] 图6所示的是零电压触点单元,其密封室2外壁上连接有触引线60,显然比高压触 点单元简单多了。如图8所示,相邻零电压触点单元是用连板61连接的。
[0032] 由图3、4、6、7所示,触头座38外圆柱面壁上有导电片53,导电片53用铜制成并具 有弹性,可以增加导电套52分别与触头座38和上触块43之间的导电面积。
[0033] 为了进一步解决好断电产生电弧的问题,在最后安装高压触点单元密封罩34前, 最好向密封室2内灌装六氟比硫(SF6)等灭弧气体。
[0034] 若密封室2不是用塑料而是如图所示用金属制成,每一个高压触点单元绝缘问题 是这样解决的:触头座38、上触块43、球面垫30、下触块27和引线芯夹3与密封室2之间 隔有用绝缘材料制成的绝缘套M、绝缘环33和绝缘垫28,垫套51和引线套沈用绝缘材料 制成,密封罩34用富有弹性的绝缘材料制成。显然密封罩34应能防晒防老化,其可分上下 层,表层防晒性要更好。
[0035] 由图9、10可见,触点线所占用的地面槽沟62宽度小,不仅较容易用专用设备开挖 或新建,而且只要安装时在槽沟62和触点线之间紧紧填充满细干砂,槽沟62表层为浙青, 则埋在其内的触点线就不会被车轮压坏。当然,触点线所所要求的是高等级路面。
[0036] 为了确保车从不同方向驶过各触头19时不出现触点间电流短路,为了尽可能有 较好的性价比,必须科学安排高压滑块3和低压滑块20底面形状大小与各触头19的排列 位置关系。图11表示了本实施例车子二件高压滑块3和二件低压滑块20底面形状大小与 各触头19的排列位置关系:高压触点线和低压触点线平行排列,其间距约750毫米,相邻 同电压触头的中心距约300毫米。各滑块底面均是长约600毫米、宽500毫米的长方形,等 等。这是为10米长大车所安排的。若是小客车,只需图中相距近的高压滑块3和低压滑块 20各一块。大车用的滑块多一倍,同时接触的触头19就多一倍,导电效果好得多。

Claims (8)

1. 一种无轨电动车,其车体上装有可从路边电网接电的接电器,接电器主要由高压滑 块(3)、低压滑块00)和滑块弹簧(6)构成,其特征在于:接电器位于车辆底盘下部,其高 压滑块(¾下表面和低压滑块00)下表面均与路表面(1)平行。
2.根据权利要求1所述的无轨电动车,其特征在于:高压滑块C3)和低压滑块00)的 上方有连杆(17)和接电器架(18),一个高压滑块C3)至少与二条连杆(17)相铰接,一个低 压滑块OO)也至少与二条连杆(17)相铰接,各条连杆(17)均还与接电器架(18)铰接。
3.根据权利要求2所述的无轨电动车,其特征在于:各条连杆(17)通过拉杆(10)与 螺母(16)联动铰接,螺杆(1¾由电动机驱动,螺杆(1¾两端旁分别有止位电开关(12)和 止位电开关(13)。
4. 一种与权利要求1所述无轨电动车配套使用的路面供电触点线,其特征在于:触点 线是由多个触点单元排列连接而成的,一个触点单元至少包括有:突出于路表面(1)的触 头(19)、弹性密封罩(34)、密封室(2)、触头座(38)、弹簧(40);除了触头(19)外,触点线 其它部分埋设在路表面(1)下。
5.根据权利要求4所述的路面供电触点线,其特征在于:触头(19)里面有球面垫(36) 和密封弹垫(35)。
6.根据权利要求4所述的路面供电触点线,其特征在于:高压触点单元的触头(19)、触 头座(38)和弹簧(40)的正下方,有上触块(43)、绝缘垫(32)、下触块(27)、引线芯夹(29) 和触引线芯0¾ ;其触头座(38)旁边有杠杆座0¾和杠杆(44),杠杆04)下端右旁边 有左拉杆(45)、弹簧(46)、拉杆接头(48)、右拉杆(31)和垫套(51),左拉杆0¾及其垫套 (51)位于左套管G7)内,右拉杆(31)及其垫套(51)位于右套管(50)内。
7.根据权利要求4所述的路面供电触点线,其特征在于:零电压触点单元的触头的密 封室(2)外壁上连接有触引线(60)。
8.根据权利要求4或6所述的路面供电触点线,其特征在于:触头座(38)外圆柱面壁 上有导电片(53)。
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