CN102947126B - 导电轨装置 - Google Patents

Abstract

一种用于电力牵引车辆的电力供应的导电轨布置以刚性方式或用一个或若干个高度调整装置(5)将导电轨(1)紧固在用作辅助支撑件的型材主体(3)上，且还优选通过高度可调固持装置(4)将所述型材主体(3)的中心区紧固到固定支撑框架(2)。借此，所述导电轨(1)被固持在相邻固定支撑框架(2)之间的额外点处且可通过其高度可调性而在相对于行进平面的直线上对准，使得可更好地抵消所述导电轨(1)的由其自身重量引起的下垂。

Description

导电轨装置

技术领域

本发明涉及一种导电轨装置。从DE 20 2009 013 786 U1知道此导电轨装置。导电轨通过连接板及弹簧弹性铰接式高度调整装置而与固定支撑框架连接。通常，支撑框架沿一系列导电轨而等距布置。

背景技术

导电轨与支撑框架之间的连接是高度可调的，以调整导电轨相对于行进平面的位置。还从DE 20 2004 009 416 U1知道高度可调的导电轨固持设备。

对于高速轨道线路(其上的穿行速度为240km/h或更高)，接触导线与轨道之间必须具有精确距离以提供车辆的受电弓与接触导线之间的最均匀接触力。改变距离导致接触力的波动，且因此导致接触电阻的波动，进而导致非所要的发火花及由磨蚀或火花腐蚀引起的车辆的受电弓上及/或接触导线上的更高磨损。

虽然导电轨在轨道上的高度位置可由从DE 20 2004 009 416 U1知道的导电轨固持设备设定，但不可避免的是在相邻支撑框架之间的距离变大时导电轨将由于其自身重量而下垂。相邻支撑框架之间的常见距离为6m到15m的量级，使得导电轨在所使用的导电轨型材中的下垂为约7mm的量级，这不为高速轨道线路所接受。接着，车辆上的相对迟滞的受电弓无法精确追随一系列导电轨，使得受电弓及导电轨发生不受控的摇摆且因此发生受电弓的接触条与由导电轨固持的接触导线之间的接触力的波动。

此问题的一个解决方案可为减小连续支撑框架的距离。这将需要额外投入大量工作量及材料(例如钻孔工作、具有绝缘体的额外支撑框架等等)，使得此方法被摒弃。

另一方法为加固导电轨的轮廓以减小下垂。所述方法也由于材料的增加投入而被摒弃。另一方法为预先弯曲导电轨以借此抵消相邻支撑框架之间的下垂。由于前面所提及的7mm的相对低的下垂，所以此过程极难控制，其中导电轨的通常长度约为11.9m且相邻支撑框架的通常距离为6m到15m，其中接着也必须将相应预先弯曲精确调整到支撑框架的位置，这因此导致安装工作量增加，因为支撑框架的位置或支撑框架的距离可在(例如)隧道入口及出口处变动。这是这种方法也被摒弃的原因。

另一方法为用拉紧钢索预先拉紧导电轨以防止下垂。因为导电轨频繁用在隧道及具有低高度的类似结构中，所以拉紧钢索将具有相对于导电轨的极低角，其因此将需要极高拉力，这导致导电轨将经由其横向轴而弯下来的结果，使得此方法也被摒弃。

发明内容

因此，本发明的目的为改进以上所提及的导电轨装置类别，其中尽最大可能地避免连续支撑框架之间的导电轨的下垂，即使相邻支撑框架之间的距离很大以致发生导电轨的下垂。

此目的通过根据技术方案1所述的特征而实现。子技术方案中提供本发明的有利实施例及进一步发展。

本发明提供一种用于电力牵引车辆的电力供应的导电轨装置，其包括刚性导电轨及若干固持装置，所述固持装置在所述导电轨的纵向方向上以分布方式布置，且可紧固到固定支撑框架。其中：所述导电轨紧固到若干细长型材主体，所述导电轨在若干点处紧固到每一型材主体，及所述固持装置紧固在所述型材主体的纵向延伸部的中间区中。其中，所述型材主体的长度对应于相邻固持装置的距离的约三分之二，且相邻型材主体相对于彼此的距离对应于相邻固持装置的所述距离的约三分之一。

本发明的基本理念为通过高度调整装置而将导电轨紧固到细长型材主体，其中在所述型材主体的纵向延伸部的中间，所述型材主体通过固持装置而紧固到支撑框架。因此，所述型材主体实现辅助支撑件的功能。所述高度调整装置形成用于型材轨道的额外支撑或悬置点，而无需增加支撑框架的数目或减小连续支撑框架的距离。

细长型材主体因其形状而提供相对高的弯曲刚度。因为导电轨是通过高度调整装置而紧固到型材主体，所以可抵消型材主体的下垂，显然也可因此抵消导电轨的下垂。

优选地，型材主体具有U形轮廓，其可由简单片材通过折叠而产生。其它抗偏转型材是可能的，例如T型材、双T型材或类似物。

优选地，导电轨以三种方式经由高度调整装置而紧固到每一型材主体，这发生在型材主体的纵向延伸部的中间区及两端区中。也可将导电轨刚性紧固在型材主体的中间且以高度可调的方式将紧固件布置在型材主体的端部的区域中，或反之亦然。

优选地，以使得型材轨道的悬置点(即，高度调整装置)以分布方式沿导电轨等距布置的方式选择型材主体的长度。在用于每一型材主体的三个高度调整装置的情况下，这导致型材主体的长度约为相邻固持装置或支撑框架的距离的三分之二，且在导电轨的纵向方向上相邻的两个型材主体之间存在间隙，所述间隙约为两个相邻固持装置的距离的三分之一。

由于型材主体(辅助支撑件)及高度调整装置，可总结得出产生额外高度可调悬置点来用于导电轨且无需额外支撑框架。高度调整装置的数目及型材主体的长度可适于满足相应构造条件及对轨道与接触导线之间的距离的位置要求，其中前面所提及的每型材主体三个高度调整装置的数目及型材主体的所述长度应仅被理解为优选实施例。

根据本发明的进一步发展，固持装置(型材主体借其而紧固到支撑框架)及高度调整装置(其将被大致布置在型材主体的中间)可集成在一个组件中。也可在导电轨的纵向方向上相对于固持装置以偏移方式布置安置在型材主体的中间的区域中的高度调整装置。

优选地，高度调整装置及/或固持装置以弹簧弹性方式布置，使得导电轨及型材主体相对于彼此及相对于支撑框架而被弹性固持，因此振动被抑制且摇摆力相对于支撑框架而被去耦合。

此外，高度调整装置及固持装置(如从DE 20 2009 013 786 U1可知)也可以铰接方式布置，以抑制由通过车辆的受电弓不可避免地诱发的振动及防止可导致振动积累的导电轨上的二次弯矩。

根据本发明的进一步发展，型材主体通过额外导电电力电缆及固持装置的一部分而与电力供应器连接。此外，导电轨经由导电电力电缆而与全部高度调整装置处的型材主体电连接。这提供良好电连接(一方面)并确保高度调整装置及固持装置在发火花期间不会焊接在一起。

附图说明

以下将参考图式中所示的实施例而更详细地解释本发明，其中：

图1展示根据本发明的实施例的导电轨装置的侧视图；

图2展示图1的导电轨装置的俯视图；

图3展示图1及图2的导电轨装置的斜透视俯视图；

图4展示根据本发明的第一实施例的具有型材主体的导电轨装置的区段的侧视图；

图5展示图4的导电轨装置的俯视图；

图6展示沿图4的线A-A、B-B及C-C的截面图；

图7展示沿图4的线D-D的截面图；

图8展示根据本发明的第一实施例的型材主体的横截面图；

图9展示图8的型材主体的侧视图；

图10展示图8及图9的型材主体的俯视图；

图11及12展示根据本发明的第一实施例的用于将型材主体紧固到支撑框架的用在本发明中的固持装置的侧视图；

图13展示图11及12的固持装置的俯视图；

图14展示图11到13的固持装置的透视图；

图15及图16展示用于将导电轨紧固到型材主体的高度调整装置的侧视图；

图17展示图15及16的高度调整装置的俯视图；

图18展示图15到17的高度调整装置的透视图，以及

图19展示具有根据本发明的导电轨装置的支撑框架的侧视图；

图20展示根据本发明的第二实施例的型材主体的横截面图；

图21展示根据本发明的第二实施例的型材主体的俯视图；

图22展示根据本发明的第二实施例的导电轨装置的侧视图；

图23展示根据图22的导电轨装置的俯视图；

图24展示沿图22的线E-E的截面图。

具体实施方式

图1到3展示已知配置的连续细长导电轨1，图6及7中展示所述配置的轮廓。此类型的导电轨固持与车辆的受电弓接触的接触导线。导电轨1紧固到以固定方式固持在(例如)隧道壁或其它构造装置的固定支撑框架2。大体上已知支撑框架2。已在起初所提及的DE 20 2009 013 786 U1或DE 20 2004 009 416 U1中描述一个实例。因为支撑框架2在材料投入及安装工作上极复杂，所以可期望使用尽可能最少的支撑框架，这意味着使相邻支撑框架2之间的距离A尽可能大。另一方面，导电轨1应相对于行进平面而尽可能精确地沿直线延伸，且不应由于其自身重量或由于通过车辆的受电弓所施加的力的负载而在两个相邻支撑框架2之间下垂或振动。这导致对相邻支撑框架2之间的最低可能的距离A的矛盾要求。实际上，迄今一直使用约7m到10m的支撑框架距离A。

本发明将细长型材主体3用作为辅助支撑件，其凭借固持装置4而紧固到支撑框架2，其中导电轨1凭借一个或若干个高度调整装置5而紧固到型材主体3。型材主体3在导电轨1的纵向方向上是相对挠曲刚性的。在图8到10所示的特定实施例中，型材主体3具有U形横截面轮廓，其确保足够弯曲刚度。

型材主体3具有小于两个相邻支撑框架2之间的距离A的长度L。在优选实施例中，导电轨1通过三个高度调整装置5而连接到每一型材主体3，其中高度调整装置5分别大致布置在型材主体3的中间及两个端部的区中。借此，个别高度调整装置5形成用于导电轨1的可调紧固及悬置点，且沿导电轨1而布置在彼此尽可能相等的距离D1、D2、D3处。在每个型材主体3三个高度调整装置的情况下，型材主体的长度L约为距离A的三分之二。因此，相邻型材主体3分别具有相对于彼此的距离B，其大致对应于距离D3且因此对应于距离A的约三分之一。因此，距离D1、D2及D3也应尽可能相等以确保导电轨1的悬置点的均匀分布。

因为悬置点是由高度调整装置5形成，所以可在每一悬置点处设定导电轨1相对于行进平面的高度位置，使得可最大可能地消除导电轨1的下垂。

型材主体3紧固到的固持装置4是高度可调的，使得型材主体3的高度位置可相对于行进平面而调整。

固持装置4及中间高度调整装置5在所说明的实施例中展示为以相对于彼此偏移的方式而布置的单独元件，这是距离D1与D2也不具有精确相同大小的原因。应注意，固持装置4及中间高度调整装置5可布置为组合元件，所述组合元件必须尽可能近地布置在型材主体3的中间且被视为本发明的优选实施例。

图4及5分别展示具有型材主体3的导电轨装置的侧视图及俯视图，型材主体3经由布置在此中间的高度可调固持装置4而与支撑框架2连接且包括三个高度调整装置5，导电轨1凭借所述高度调整装置而以高度可调的方式与型材主体3连接。此处，中间高度调整装置5在导电轨1的纵向方向上以相对于支撑框架2略微偏移的方式(偏移V)布置，以结合剖面图A-A(图6)及D-D(图7)还说明型材主体3相对于支撑框架2的高度调整(一方面)以及导电轨1相对于型材主体3的高度调整(另一方面)是彼此独立的，即，其可彼此独立地被调整。

图6展示沿穿过高度调整装置5的线A-A、B-B及C-C的截面图，导电轨1借助高度调整装置5而以高度可调的方式紧固到型材主体3。在此实施例中，型材主体3的全部三个高度调整装置5相同地布置，使得截面图也相同。接触导线6被紧夹到导电轨1上。导电轨1凭借固持托架8及螺钉9而紧固到连接板7。相对于彼此而平行延伸的两个壁10从连接板7突出，其中摆动轴11被可旋转地固持。摆动轴11穿过其中已旋拧了销13的钟摆轴承12而放置。因此，连接板7经由钟摆轴承12而可枢转地连接到销13，其中摆动轴11横向于行进方向及导电轨1的纵向轴而布置。

高度调整装置5进一步包括固持板14，固持板14搁置于背向导电轨1的型材主体3的上侧上且通过穿过型材主体的钻孔的螺钉15及螺帽16而紧固。第一套筒17(例如)凭借焊接而紧固到固持板14，其中所述第一套筒17具有外侧上的六角区及其中可旋拧包括外螺纹的第二套筒18的内螺纹。第二套筒的外螺纹仅在第二套筒18的一部分上延伸，第二套筒18在其背向导电轨1的上端处携载着六角头。

第二套筒18具有其中可插入圆柱销13的中心通孔。销13在其背向导电轨1的上端处具有外螺纹，可将螺帽13旋拧到所述外螺纹上，可在旋转方向上用锁定销20固定螺帽13。弹簧组合件21布置在第二套筒18的上侧与螺帽19的底侧之间，所述组合件涉及由若干盘形弹簧组成的组合件。弹簧组合件21支撑在两个环形盘22与23之间。销13围绕其纵向轴而可旋转地固持在通孔中且通过被旋拧到钟摆轴承12中而固定。连接板7的高度位置及因此导电轨1的高度位置可通过使套筒17与18相对彼此扭转而相对于固持板14设定且因此也相对于型材主体3而设定，且可通过螺帽19及锁定销20而固定。

型材主体3将与电力供应器电连接以确保来自支撑框架2的电力供应器到导电轨1之间的良好电连接，如以下结合图7将解释。在个别紧固点(即，高度调整装置5)处，电力电缆25连接到固持板14以用于导电轨1的良好电力供应，所述固持板经由螺钉15及螺帽16而与型材主体3刚性连接，电力电缆25通向连接板7且经由旋拧连接件9及固持托架8而将改进的电力供应器连接到导电轨1，且防止由销、固持板14的钟摆轴承及接触面及型材主体3上的发火花引起的焊接。

图7展示沿图4的线D-D的截面图，即，用于将型材主体3紧固到支撑框架2的固持装置4的截面图。固持装置4经布置以类似于高度调整装置5，但在所说明的实施例中不具有钟摆轴承。

固持装置4包括固持板26，固持板26在功能上对应于图6的实施例的固持板14。固持板26凭借螺纹接头27而紧固到支撑框架2(此图中未展示)。此外，固持装置4包括：第一套筒28，其与固持板26连接，例如与固持板26焊接在一起；及第二套筒29，其凭借外螺纹而旋拧到第一套筒28的内螺纹中。销30延伸穿过两个套筒，所述销在其背向导电轨1的上端处具有外螺纹，可将可通过锁定销32而固定的螺帽31旋拧到所述外螺纹上。面向导电轨1的销30的下端可通过焊接、填缝、旋拧或以任何其它方式而与连接板33连接。连接板33通过螺钉34及螺帽35而紧固到型材主体3。在此情况中，固持板26与连接板33也通过电力电缆36而彼此电连接，其中电力电缆36通过螺纹接头27而紧固到固持板26且通过螺纹接头34、35而紧固到连接板33。借此，还发生从固持板26到型材主体3的良好电流转移。

可通过使第二套筒29相对于第一套筒28扭转而设定连接板33相对于固持板26及借此相对于支撑框架的高度位置，且因此设定型材主体3相对于固持板26及借此相对于支撑框架的高度位置，其中可通过旋拧螺帽31而固定相应位置或高度位置。

图8展示型材主体3的前视图，在此情况中，型材主体3被制造成由金属片制成的U形倾斜轮廓，在优选实施例中，所述金属片具有2.5mm到3.0mm的材料厚度D，从而导致对应于导电轨的刚度的刚度。高度H为120mm且宽度B为196mm。肢状物41及42从中间肢状物40大致垂直突出且各自分别具有斜面43及44，例如以45°角延伸。应了解，所述尺寸显然仅为特定实施例。

图9及10展示长度L的双切型材主体的侧视图及俯视图。中间肢状物40包括用于容纳连接板33的螺钉34(图7)的四个钻孔45，且另外包括用于插入高度调整装置5的矩形凹口47，必须以使得可插入第一套筒17(图6)的方式选择所述凹口的尺寸。除凹口47以外，布置两个椭圆孔46以用于插入螺钉34(图6)。由于椭圆孔46，悬架的定位可相对于行进方向而横向调整。凹口47及细长孔46分别提供在型材主体3的两个端部处以也实现所述那里的高度调整装置5的附接。

在斜面43或44中的一者的区域中，细长孔48提供在凹口47的相对处以经由工具(例如扳手)而抓握用于高度调整的第一套筒17的六角端及用于将固持板14固定在型材主体3上的螺钉15。

由于型材主体3的轮廓，此处所示的型材主体3在其纵向延伸部上具有足够弯曲刚度，使得其也提供足以使导电轨1固定在其端部的区域中的承载能力。

图11到14展示已结合图7而详细描述的固持装置4的两个侧视图、俯视图及透视图，其中电力电缆36已被省略且仅形成待与电力电缆36附接的极靴50及51。已结合图7而详细描述全部其它元件，使得可参考图11到14中所示的参考数字而引用所述元件。由此，参考锁定板52以作为对图7的描述的补充，所述锁定板被调整到第二套筒29的六角头且搁置于螺纹接头27上以防止两个套筒28与29相对彼此而扭转。

图15、16、17及18展示已结合图6而更详细描述的高度调整装置5的两个侧视图、俯视图及透视图。在此情况中也已省略电力电缆25且作为替代仅展示将与电力电缆25连接的极靴50及51。根据固持装置4中的锁定板52，在此情况中也提供锁定板52，锁定板52在扭转下紧固第二套筒18。已结合图6而详细描述全部其它部件，使得在此情况中也可通过参看参考数字而参考图6的描述。

图19展示支撑框架2的视图，导电轨1经由型材主体3而悬置在支撑框架2上。用暗销59将支撑框架2紧固到隧道壁58，所述暗销通过管板60而固持支撑管61。第一支撑件63通过枢轴接头62而紧固到支撑管61，所述支撑件经由绝缘体64而与第二支撑件65连接，固持元件4经由其支撑板33而旋拧在第二支撑件65上。

图20展示根据第二实施例的型材主体3的前视图，其中型材主体也被制成由金属片制成的U形倾斜轮廓且也包括中间肢状物40及从所述中间肢状物大致垂直突出的肢状物41及42，其中通过将片材折叠90°到180°而加固肢状物41及42。因此，与图8的实施例相比，高度H会被减小，且其可为(例如)80mm，其中反向弯曲90°到180°的肢状物41a及42a具有高度H的约一半，即，其具有(例如)40mm的长度。借此，结合较低的总高度H而实现改进的弯曲刚度，或实现大致与图8相同的弯曲刚度。

在结合如下所述的图21到24而描述的实施例中，固持元件4也履行高度调整装置的功能。因此，图10的实施例的钻孔45可附加在相对于型材主体3的纵向延伸部的中心处，且图10的开口46及47可被省略。

因此，以使得中间高度调整装置5已被省略的方式，图22及23不同于图4及5，因为导电轨也在此区域中与型材主体3连接。侧向高度调整装置5对应于如上所述的实施例，使得截面A-A及C-C也与如上所解释的实例相同。

图24展示沿线E-E(即，朝向固持装置4)的截面图，其中，与图7的实施例不同，导电轨1紧固到固持装置4且不具有任何单独的高度调整装置。

根据图7的实施例(尤其关于高度可调性)而大致布置固持装置4，其中第二套管29可经由其外螺纹而旋拧到第一套管28中，且第一套筒28与固持板26连接。

在此情况中，销30突出穿过型材主体3的开口且在其面向导电轨1的底端处也包括外螺纹66，所述外螺纹可旋拧到T形钟摆轴承12的内螺纹67中，且可通过锁定销68而固定。在此情况中，钟摆轴承以T形方式布置，其中单摆轴11及销30的纵向轴相对于彼此而垂直安置。

在此实施例中，型材主体3紧固到其的固持板14布置在型材主体3的面向导电轨1的侧上且通过螺钉34而紧固，其中固持板14可具有带螺纹钻孔或螺钉35也可通过螺帽而紧固。

固持板14及T形钟摆轴承12的垂直肢状物可彼此连接，例如焊接在一起。在此情况中，电力电缆36可从固持板26直接延伸到固持托架8且因此延伸到连接板7。

总而言之，在此实施例中，通过固持装置4而在型材主体3的中间实现高度可调性；而此时，导电轨1相对于型材主体3的高度可调性并非必需，此时，钟摆轴承12也以摇摆或枢转方式而紧固导电轨1。

Claims (14)

1.一种用于电力牵引车辆的电力供应的导电轨装置，其包括刚性导电轨(1)及若干固持装置(4)，所述固持装置(4)在所述导电轨(1)的纵向方向上以分布方式布置，且可紧固到固定支撑框架(2)，

其中：

所述导电轨(1)紧固到若干细长型材主体(3)，

所述导电轨(1)在若干点处紧固到每一型材主体(3)，及

所述固持装置(4)紧固在所述型材主体(3)的纵向延伸部的中间区中，

所述导电轨装置的特征在于，

所述型材主体(3)的长度(L)对应于相邻固持装置(4)的距离(A)的约三分之二，且相邻型材主体(3)相对于彼此的距离(B)对应于相邻固持装置(4)的所述距离(A)的约三分之一。

2.根据权利要求1所述的导电轨装置，其特征在于所述导电轨(1)凭借至少一个高度调整装置(5)而紧固到所述型材主体(3)。

3.根据权利要求1所述的导电轨装置，其特征在于所述导电轨(1)相对于高度可调性而刚性地紧固到所述型材主体(3)。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的导电轨装置，其特征在于所述固持装置(4)是高度可调的。

5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的导电轨装置，其特征在于所述导电轨(1)是以铰接方式紧固到所述型材主体(3)。

6.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的导电轨装置，其特征在于所述导电轨(1)是以可纵向移位方式紧固到所述型材主体(3)。

7.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的导电轨装置，其特征在于所述型材主体(3)是以可纵向移位方式紧固到所述支撑框架(2)。

8.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的导电轨装置，其特征在于所述导电轨(1)用三个高度调整装置(5)而紧固到每一型材主体(3)，其中一个高度调整装置(5)布置在所述型材主体(3)的中间，且另外两个高度调整装置(5)布置在所述型材主体(3)的端部的区域中。

9.根据权利要求2所述的导电轨装置，其特征在于所述型材主体(3)具有U形横截面轮廓。

10.根据权利要求9所述的导电轨装置，其特征在于所述型材主体(3)为片材的倾斜轮廓，所述型材主体(3)的中间肢状物(40)包括用于紧固所述固持装置(4)及所述高度调整装置(5)的若干开口(45、46、47)。

11.根据权利要求10所述的导电轨装置，其特征在于所述型材主体(3)包括在其侧向肢状物(41、42)中的一者中的一个相应椭圆孔(48)，所述一个相应椭圆孔(48)位于所述侧向肢状物(41、42)中的、与所述中间肢状物(40)中的所述开口(45、46、47)所在区域相对应的区域。

12.根据权利要求2所述的导电轨装置，其特征在于所述高度调整装置(5)包括用于使所述导电轨(1)与所述型材主体(3)弹性连接的若干弹簧(21)。

13.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的导电轨装置，其特征在于所述固持装置(4)包括用于使所述型材主体(3)与所述固定支撑框架(2)弹性连接的若干弹簧(21)。

14.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的导电轨装置，其特征在于所述型材主体(3)进一步包括中间高度调整装置(5)，所述固持装置(4)与所述型材主体(3)的所述中间高度调整装置(5)被集成到一个组件中。