CN103209854B - 用于滑动接触装置的接触滑块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于滑动接触装置（10）、尤其用于轨道车辆的供电的接触滑块（12），所述滑动接触装置以施加预紧力的方式紧靠于接触导线（16）上，所述接触滑块具有设置在接触滑条支架（13）上的接触滑条（14），所述接触滑条具有碳成型体（18）和至少一个设置在所述碳成型体中、用于构成局部升高的电导率的金属的导电装置（23），其中所述导电装置构造为至少一个在横向于滑动方向（19）的平面中并且沿预紧力的方向延伸的圆盘形导电装置，所述圆盘形导电装置与接触滑条支架连接并且在构造在碳成型体中的狭槽（22）中延伸至接触滑条的接触面（21）。

Description

用于滑动接触装置的接触滑块

技术领域

本发明涉及一种用于滑动接触装置、尤其用于轨道车辆的供电的接触滑块，所述滑动接触装置以施加预紧力的方式紧靠在接触导线上，所述接触滑块具有设置在接触滑条支架上的接触滑条，所述接触滑条具有碳成型体和至少一个设置在碳成型体中、用于构成局部升高的电导率的金属的导电装置。

背景技术

为了给轨道连接的、用电动马达驱动的车辆供电，使用滑动接触装置，所述滑动接触装置在专业术语上也称为“受电弓”并且设有接触滑条，所述接触滑条作为磨损部件借助于由“受电弓”产生的预紧力压靠在牵引电流导体(接触导线)上，并且能够通过构成滑动接触实现在车辆行驶期间的馈电。

为了在这类轨道连接的车辆的动态行驶运行期间也能够实现在接触滑条和接触导线之间的尽可能连续地保持的滑动接触，已知为有利的是，将受电弓的、基本上通过接触滑块的质量共同确定的惯性力保持为尽可能地小。同时，对于用电动马达驱动的车辆的有效运行必要的是，确保接触滑条的足够的电导率或低的电阻。由于所述原因，多孔的碳的金属浸渍被证实为是不令人满意的，因为由于在接触滑条中的通过浸渍构成的金属部分，由此获得的良好的电导率与接触滑条的质量的本身所不期望的升高有关。

因此，基于现有技术，已经在EP1491385A1中提出，采取下述措施，所述措施在尽可能低的密度下，即在接触滑条的质量相应小的情况下能够实现同时产生接触滑条的低的比电阻，即良好的电导率。

作为对此的解决方案在EP1491385A1中提出，接触滑条基于复合材料制成，所述复合材料具有由碳层制成的层结构，在所述接触滑条之间分别设置有金属晶格组织，所述金属晶格组织在横向于接触滑条滑动方向的平面中延伸并且沿通过接触装置作用到接触滑条上的预紧力的方向延伸。

基于已知的接触滑条的前述层结构，所述接触滑条的制造被证实为是相对耗费的，因为首先必须制造各个碳层，然后通过将晶格组织设置在各个碳层之间制成前述层结构，并且紧接着才能够制造复合体或碳成型体，所述复合体或碳成型体的整体构成接触滑条。

发明内容

因此，本发明基于的目的是，提出一种接触滑条以及一种用于制造接触滑条的方法，所述接触滑条或所述方法能够实现接触滑条的简化的制造。

为了实现所述目的，根据本发明的接触滑块具有如下特征：所述滑动接触装置以施加预紧力的方式紧靠于接触导线上，所述接触滑块具有设置在接触滑条支架上的接触滑条，所述接触滑条具有单块碳成型体和至少一个设置在所述单块碳成型体中的、用于构成局部升高的电导率的金属的导电装置，其中，所述导电装置与所述单块碳成型体无关地构造为至少一个在横向于滑动方向的平面中且沿预紧力的方向延伸的圆盘形导电装置，所述圆盘形导电装置与接触滑条支架连接并且在构造在所述单块碳成型体中的狭槽中延伸至所述接触滑条的接触面，所述导电装置构造为能与所述接触滑条支架组合的构件，所述构件具有用于与所述接触滑条支架连接的连接部件和用于容纳在构造于所述单块碳成型体中的狭槽中的圆盘形部件，所述连接部件具有平行于所述接触滑条支架的下侧延伸的并且紧靠于所述下侧的装配止挡，并且连接在其上的所述圆盘形部件通过在所述接触滑条支架中的装配狭槽延伸到构造在所述单块碳成型体中的所述狭槽中。

在根据本发明的接触滑块中，导电装置构造为至少一个在横向于滑动方向的平面中并且沿预紧力的方向延伸的圆盘形导电装置，所述圆盘形导电装置与接触滑条支架连接并且在构造在碳成型体中的狭槽中延伸至接触滑条的接触面。

由于接触滑块的根据本发明的设计方案可能的是，接触滑条基于一件式构造的碳成型体制成，在所述接触滑块中设有与碳成型体无关地构造的导电装置，所述导电装置构成为圆盘形并且从接触滑条支架起在碳成型体的狭槽中延伸。由于圆盘形导电装置与接触滑条支架的复合结构，碳成型体能够与导电装置无关地制造为单块体。接触滑块的构造以简单的方式和方法通过将圆盘形导电装置插入为此设置在碳成型体中的狭槽中来实现。

以这种方式和方法不仅能够实现在碳成型体中的所期望的、局部升高的电导率，而且也能够同时用于将碳成型体抗剪地设置在接触滑条支架上。

因此，不同于从现有技术中已知的接触滑块，能够使用可在不产生层状复合结构的情况下制成的接触滑条。更确切地说，导电装置的在空间上限定的设置仅通过将圆盘形导电装置如前述地设置到碳成型体的至少一个狭槽中来实现。

尤其有利的是，导电装置构造为能与接触滑条支架组合的构件，所述构件具有用于与接触滑条支架连接的连接部件和用于容纳在构成于碳成型体中的狭槽中的圆盘形部件。因此可能的是，导电装置既与碳成型体无关地也与接触滑条支架无关地构成，以便因此例如能够使用相同地构造的接触滑条支架通过与不同地构造的导电装置和碳成型体的组合来制造不同的接触滑块。因此，例如能够将标准化地构造的接触滑条支架用作为用于不同地构造的接触滑块的平台。

当根据一个优选的实施形式，连接部件具有平行于接触滑条支架的下侧延伸的并且紧靠于下侧的装配止挡，并且邻接在其上的圆盘形部件穿过在接触滑条支架中的容纳狭槽延伸到构成在碳成型体中的狭槽中时，圆盘形部件以简单的方式和方法被精确地限定在其相对于接触滑条支架的相对设置中。此外，紧靠于下侧的装配止挡同时提供下述可能性：使用装配止挡将圆盘形部件固定在接触滑条支架上，而不会由此影响圆盘形部件的横截面或几何结构。因此可能的是，圆盘形部件的几何结构构造为与狭槽精确匹配，不会由于固定的类型而对所述几何结构产生不利的影响。因此可能的是，能够恒定地限定在圆盘形部件的整个高度上的或在碳成型体的整个高度上的导电性或电阻。

当导电装置的连接部件此外具有用于以锁定的方式接合到构成在接触滑条支架的下侧上的锁紧狭槽中的、平行于圆盘形部件设置的并且通过装配止挡与圆盘形部件间隔开的接合部件时，确保了导电装置相对于接触滑条支架的特别精确的和避免错误定位的相对设置。

有利地，为了连接导电装置与接触滑条支架，例如借助于焊接或钎焊连接来实现装配止挡与接触滑条支架的直接连接。

一方面鉴于接触滑块的所期望的机械特性并且另一方面鉴于所期望的良好导电性，被证实为特别有利的是，导电装置和接触滑条支架由不同的材料构成。在此，一个特别有利的可能性在于，导电装置由铜片构成。

为了实现多个导电装置均匀分布地设置在碳成型体中，被证实为有利的是，导电装置沿着接触滑条支架的纵轴线设置为平行的排，其中两个连续的导电装置的圆盘形部件分别设置在接触滑条支架的纵轴线的不同的侧上。

替选于具有与接触滑条支架无关地构造的导电装置的接触滑块的前面已经阐述的实施形式，存在下述有利的可能性：导电装置一件式相关联地构造在接触滑条支架上，以至于接触滑条支架能够连同导电装置一起在一个共同的制造工序中制造。

当导电装置通过接触滑条支架的支架型材的至少一个型材接片构成，以至于导电装置例如能够一件式相关联地与接触滑条支架以连铸法制成时，获得将导电装置和接触滑条支架共同制造为复合结构的一个特别有利的可能性。

为了建立多个导电装置在接触滑条支架上均匀分布的设置，被证实为有利的是，接触滑条支架具有导电装置的带有设置在至少两个平行的排中的多个导电装置的成排式设置，其中每排尤其能够具有至少两个彼此间隔开的导电装置。

当设置在相邻的排中的导电装置沿接触滑条支架的纵轴线的方向彼此错位地设置时，导电装置能够均匀地分布在接触滑条的整个接触面上。

附图说明

下面借助于附图详细阐述接触滑块的优选的实施形式。附图示出：

图1示出设有接触滑块的滑动接触装置的等轴视图；

图2示出相应于图1中的视图的构造为滑动接触装置的组成部分的接触滑块的第一实施例的等轴视图；

图3示出在图2中示出的接触滑块的根据在图2中剖面线III-III的剖面图；

图4示出相应于图1中的视图的构造为滑动接触装置的组成部分的接触滑块的第二实施例的等轴视图；

图5示出在图4中示出的接触滑块的部分图；以及

图6示出使用在根据图4和图5的接触滑块中的接触滑条支架的侧视图。

具体实施方式

图1示出具有设置在铰接装置11上的接触滑块12的滑动接触装置10。接触滑块12具有装配有接触滑条14的接触滑条支架13，以用于设置和与铰接装置11连接。铰接装置11将接触滑块12与装配基座15连接，所述装配基座例如能够设置在轨道车辆的这里未详细示出的动车上。为了产生能够将接触滑块12或接触滑条14有弹性地压靠在接触滑条14上方纵向引导的接触导线16上的预紧力，滑动接触装置10具有在这里构造为组合式弹簧/减震装置的、在装配基座15和接触滑条支架13之间起作用的压紧装置17。

在图1中示出的接触滑条14由碳成型体18构成，所述碳成型体具有横向于通过接触导线16的纵向延伸限定的滑动方向19并且沿通过压紧装置17作用到接触滑条14上的预紧力F_V的方向延伸的狭槽22，所述狭槽从接触滑条支架13起穿过碳成型体18延伸至接触滑条14的接触面21中。在狭槽22中，由金属材料构成的导电装置23同样分别从接触滑条支架13起延伸到接触滑条14的接触面21中。

如尤其从图2中可见，接触滑条支架13具有箱形型材24。所述箱形型材具有上支承面25，接触滑条14设置在所述上支承面上。接触滑条14由碳成型体18构成，在所述碳成型体中在中心纵轴线26的两侧，狭槽22分别以狭槽间距s等距地设置。在此，在当前情况下狭槽间距s选择为，使得其小于狭槽长度l。此外如从图2中得出，狭槽22在纵轴线26的两侧上分别设置为两个狭槽排27、28并且平行于所述纵轴线。在此，狭槽排27、28沿纵轴线26的方向彼此错位大致一半的狭槽长度l/2，以至于在滑动方向19上看，通过相邻的狭槽排27的狭槽22得到狭槽排28的狭槽间距s的叠合。这导致，无关于——即偏离于——接触导线16相对于接触滑条14的接触面21的在图1中示出的相对定向总是产生接触导线16和设置在狭槽排27和28的狭槽22中的至少一个中的导电装置23之间的可靠的、导电的接触。

如图3示出的，在接触滑块12的已示出的实施例中，导电装置23与接触滑条支架13无关地构造，并且既形状配合地也力配合地与接触滑条支架13的箱形型材24连接。为此，在已示出的实施例中，导电装置23分别具有圆盘形部件29，所述圆盘形部件经由装配止挡30与接合部件31连接。在此，前述部件构成基本上U形的相对设置。为了将导电装置23与箱形型材24连接，每个导电装置23的圆盘形部件29延伸穿过既构造在箱形型材24的支承面25中也构造在箱形型材24的装配面32中的装配狭槽32、33并且穿过在接触滑条14中的与所述装配狭槽对齐地设置的狭槽22。在此，圆盘形部件29的长度L_S测定为，使得在装配止挡30止挡于装配面32的情况下，导电装置23的接触边缘35齐平地设置在接触滑条14的接触面21中。在装配止挡30的与圆盘形部件29相反地设置的边缘上，导电装置23的接合部件31接合到平行于装配狭槽33构造在装配面32中的锁紧狭槽36中，以至于导电装置23与接触滑条支架13的箱形型材24位置固定地连接。

由于装配止挡30实现了所限定的竖直定位，并且由于将与接合部件31组合的圆盘形部件29接合到箱形型材24中，实现了相对于竖直轴线34的特别准确的并且可靠的旋转角定位。如尤其从图3中的视图中清楚可见，圆盘形部件29的所示出的穿透碳成型体18的设置也能够实现将由于接触导线16和接触滑条14之间的滑动接触而作用到接触滑条14上的横向力F_Q可靠地传导到接触滑条支架13中，以至于在接触滑条14和箱形型材24的支承面25之间的边界面中基本上不产生剪切应力。

如图3所示出的，基于圆盘形部件29和接合部件31之间的与接触滑条支架13的箱形型材24的前面阐述的形状配合，为了确保相应的力配合足够的是，通过螺旋连接20固定装配止挡30的在图3中所示出的、紧靠于箱形型材24的装配面32的相对位置。在此，螺旋连接20自身基本上是无负荷的。同时，螺旋连接20能够用于连接元件37的连接，以用于与图1中所示出的铰接装置11连接。

图4在另一实施形式中示出接触滑块38，所述接触滑块具有与之前已经参考图1至3说明的相一致的接触滑条14，所述接触滑条在两个彼此平行并且平行于纵轴线26的狭槽排27和28中设有狭槽22。

不同于接触滑块12，接触滑块38具有设有导电装置40的接触滑条支架39，所述导电装置与接触滑条支架39的具有箱形型材横截面41的支架型材42一件式地连接。

为此，如尤其从图5和6中得出，支架型材42具有构造为导电装置40的型材接片，所述型材接片模制到在这里构造为箱形型材的支架型材42的支承面43上并且具有相应于构造在碳成型体18中的狭槽22的高度H_S的高度H。此外，构造为型材接片的导电装置40的在接触滑条14的纵轴线26的方向上的长度L相应于狭槽22的长度L_S，并且所述导电装置40的在支架型材42的支承面43上的设置相应于在接触滑条中的狭槽排27、28定向，以至于在接触滑条14的整个长度上实现将导电装置40形状配合地接合到接触滑条14的狭槽22中。

如参见在本发明的图1至3和4至6中所示出的两个实施例所示，在图4至6中所示出的接触滑块38实现了接触滑条14和接触滑条支架39之间的机械连接，所述机械连接以与导电装置23或导电装置23的圆盘形部件29和接触滑条14之间的详尽阐述的机械连接相同的方式确保了在接触滑条14和接触滑条支架39的支承面43之间的基本上没有剪应力或剪切应力的边界面的构成。

Claims (7)

1.用于滑动接触装置(10)的接触滑块(12)，所述滑动接触装置以施加预紧力的方式紧靠于接触导线(16)上，所述接触滑块具有设置在接触滑条支架(13)上的接触滑条(14)，所述接触滑条具有单块碳成型体(18)和至少一个设置在所述单块碳成型体中的、用于构成局部升高的电导率的金属的导电装置(23)，

其特征在于，

所述导电装置与所述单块碳成型体无关地构造为至少一个在横向于滑动方向(19)的平面中且沿预紧力的方向延伸的圆盘形导电装置，所述圆盘形导电装置与接触滑条支架连接并且在构造在所述单块碳成型体中的狭槽(22)中延伸至所述接触滑条的接触面(21)，

所述导电装置(23)构造为能与所述接触滑条支架(13)组合的构件，所述构件具有用于与所述接触滑条支架连接的连接部件和用于容纳在构造于所述单块碳成型体(18)中的狭槽(22)中的圆盘形部件(29)，

所述连接部件具有平行于所述接触滑条支架(13)的下侧延伸的并且紧靠于所述下侧的装配止挡(30)，并且连接在其上的所述圆盘形部件(29)通过在所述接触滑条支架中的装配狭槽(33)延伸到构造在所述单块碳成型体(18)中的所述狭槽(22)中。

2.根据权利要求1所述的接触滑块，

其特征在于，

所述接触滑块用于轨道车辆的供电。

3.根据权利要求1所述的接触滑块，

其特征在于，

所述导电装置(23)的所述连接部件具有平行于圆盘形部件(29)设置的并且通过所述装配止挡(30)与所述圆盘形部件间隔开的接合部件(31)，以用于锁定地接合到构造在所述接触滑条支架(13)的下侧上的锁紧狭槽(36)中。

4.根据权利要求1所述的接触滑块，

其特征在于，

为了将所述导电装置(23)与所述接触滑条支架(13)连接，所述装配止挡(30)与所述接触滑条支架连接。

5.根据权利要求1所述的接触滑块，

其特征在于，

所述导电装置(23)和所述接触滑条支架(13)由不同的材料构成。

6.根据权利要求5所述的接触滑块，

其特征在于，

所述导电装置(23)由铜片构成。

7.根据权利要求1所述的接触滑块，

其特征在于，

所述接触滑条支架(13)设有多个导电装置(23)，使得所述导电装置沿着所述接触滑条支架的纵轴线(26)设置为平行的排(27，28)，其中两个连续的导电装置的所述圆盘形部件分别设置在所述接触滑条支架的纵轴线的不同的侧上。