CN103358916B - 一种电动车辆及其受电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车辆及其受电装置，受电装置包括：绝缘支撑装置、四连杆装置、设置于所述第三摆杆的另一端的受电头、弹性装置、铰接于绝缘支撑装置的传动块、丝杠螺母装置及摇柄装置。如此设置，本发明提供的受电装置，其所占车顶空间较小、重量轻，且升降时间较短。

Description

一种电动车辆及其受电装置

技术领域

本发明涉及车辆受电技术领域，尤其涉及一种电动车辆及其受电装置。

背景技术

受电弓安装于电力牵引车的车顶上与接触网相接触，车辆通过受电弓可以取得运行需要的电能。目前，多数地铁与城轨车辆以及城市有轨电车上采用的是气缸-弹簧、电机-弹簧或气囊驱动的框架式受电弓，车辆运行在由柔性接触网或刚性接触网铺设的线路下，受电弓升起、整备完成后车辆投入运行。

然而，采用气缸-弹簧或电机-弹簧或气囊驱动的框架式受电弓，其需要在有限的车顶上设置气缸或电机或气囊以及气缸系统或电机控制系统或气囊充气系统，如此，受电弓所占用的车顶空间大，且受电弓整体重量大，车辆运行耗能较大。

另外，现有技术中的受电弓升降时间较长，占用了有限的停站时间，导致停站时间必须延长以保证充电，如此导致交通效率的下降。

因此，如何解决现有技术中受电弓占用空间大、重量大及升降时间较长的问题，是本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供了一种受电装置，其所占车顶空间较小、重量轻，且升降时间较短。本发明还提供了一种包括上述受电装置的电动车辆。

本发明提供的一种受电装置，包括：

绝缘支撑装置，固定安装于车顶；

四连杆装置，所述四连杆装置包括设置于所述绝缘支撑装置上的第一铰支座和第二铰支座、一端铰接于所述第一铰支座的第一摆杆、一端铰接于所述第二铰支座的第二摆杆、一端铰接于所述第二摆杆的另一端且中间部位铰接于所述第一摆杆的另一端的第三摆杆；

设置于所述第三摆杆的另一端的受电头；

弹性装置，所述弹性装置恢复形变时带动所述第一摆杆或所述第二摆杆摆动，以使所述第三摆杆连接有所述受电头的一端升起；

铰接于所述绝缘支撑装置的传动块，所述传动块能够带动所述第一摆杆或所述第二摆杆进行转动，以使所述第三摆杆连接有所述受电头的一端下降，且所述传动块能够与所述第一摆杆或所述第二摆杆脱离接触；

丝杠螺母装置，其丝杠与所述传动块相铰接；

摇柄装置，带动所述丝杠螺母装置的螺母转动。

优选地，所述绝缘支撑装置包括绝缘支撑座和连接于所述绝缘支撑座的安装底板。

优选地，还包括次级四连杆装置，所述次级四连杆装置包括设置于所述第一摆杆上的第三铰支座、一端与所述第三铰支座相铰接的第四摆杆以及一端与所述第四摆杆的另一端相铰接的第五摆杆，所述第三摆杆与所述受电头相连接的一端与所述第五摆杆的另一端相铰接。

优选地，还包括用于显示所述受电头处于升起状态的升起指示装置。

优选地，还包括用于显示所述受电头处于降下状态的降下指示装置。

本发明还提供了一种电动车辆，包括如上任一项所述的受电装置。

本发明提供的一种受电装置，包括：绝缘支撑装置，固定安装于车顶；四连杆装置，所述四连杆装置包括设置于所述绝缘支撑装置上的第一铰支座和第二铰支座、一端铰接于所述第一铰支座的第一摆杆、一端铰接于所述第二铰支座的第二摆杆、一端铰接于所述第二摆杆的另一端且中间部位铰接于所述第一摆杆的另一端的第三摆杆；设置于所述第三摆杆的另一端的受电头；弹性装置，所述弹性装置恢复形变时带动所述第一摆杆或所述第二摆杆摆动，以使所述第三摆杆连接有所述受电头的一端升起；铰接于所述绝缘支撑装置的传动块，所述传动块能够带动所述第一摆杆或所述第二摆杆进行转动，以使所述第三摆杆连接有所述受电头的一端下降，且所述传动块能够与所述第一摆杆或所述第二摆杆脱离接触；丝杠螺母装置，其丝杠与所述传动块相铰接；摇柄装置，带动所述丝杠螺母装置的螺母转动。

需要说明的是，摇柄装置可以设置于操控室内。在没有接触网的区段，操控室内的工作人员旋转摇柄装置，摇柄装置带动螺母装置进行转动，螺母带动丝杠运动，由于丝杠与传动块相铰接，故传动块发生转动，使传动块与第一摆杆或第二摆杆脱离接触，如此解除了传动块对第一摆杆或第二摆杆的约束作用。此时，弹性装置恢复形变，带动第一摆杆或第二摆杆摆动，以使第三摆杆连接有受电头的一端升起；当需要降下受电头时，人工反向旋转摇柄装置，带动丝杠运动，进而带动传动块发生转动，使传动块与第一摆杆或第二摆杆接触，并对第一摆杆或第二摆杆形成约束作用，继续转动摇柄装置，传动块即可带动第一摆杆或第二摆杆转动，第一摆杆或第二摆杆在转动时带动弹性装置，使压缩装置发生弹性形变，进而使受电头降下，由于丝杠螺母具有自锁功能，受电头可保持在降下位置。当需要重新升起受电头时，人工旋转摇柄装置，使传动块解除对第一摆杆或第二摆杆的约束，四连杆装置可在弹性装置恢复形变的作用力下迅速上升，进而使受电头上升到最高位置。如此设置，不需设置控制四连杆装置的液压驱动系统或气囊驱动系统或电机驱动系统，其体积小、重量轻，且通过四连杆控制升降，通过弹性装置恢复形变时带动四连杆的摆动控制上升，上升速度快，上升时间较短。

在本发明的优选方案中，还包括用于显示所述受电头处于升起状态的升起指示装置。需要说明的是，升起指示装置可包括感应装置，当受电头到达最大升起位置时，感应装置被触动，升起指示装置的控制电路控制显示装置显示受电头已经升起至最大高度。如此设置，可提示操作人员受电头处于最大高度。

在本发明的另一优选方案中，还包括用于显示所述受电头处于降下状态的降下指示装置。同样，降下指示装置可以包括感应装置，当受电头达到降落位置时，感应装置被触动，控制显示装置的电路接通，显示装置显示受电头已经降至最低位置。如此设置，可提示操作人员受电头处于最低位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中受电装置总成示意图；

图2为本发明具体实施方式中受电装置安装于车顶部分的示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明具体实施方式中四连杆装置原理示意图；

图5为本发明具体实施方式中四连杆装置的原理部分示意图；

图6为本发明具体实施方式中传动块与第一摆杆脱离接触时原理示意图；

图7为本发明具体实施方式中传动块带动第一摆杆摆动时原理示意图；

图1-图7中：

绝缘支撑装置—11、四连杆装置—12、第一摆杆—13、第二摆杆—14、第三摆杆—15、受电头—16、弹性装置—17、传动块—18、丝杠螺母装置—19、摇柄装置—20、第四摆杆—21、第五摆杆—22、导流线—23、接线端子—24、软轴—25。

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种受电装置，其所占车顶空间较小、重量轻，且升降时间较短。本具体实施方式还提供了一种包括上述受电装置的电动车辆。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1-图7，本具体实施方式提供的受电装置，包括：

绝缘支撑装置11，固定安装于车顶；

四连杆装置12，四连杆装置12包括设置于绝缘支撑装置11上的第一铰支座和第二铰支座、一端铰接于第一铰支座的第一摆杆13、一端铰接于第二铰支座的第二摆杆14、一端铰接于第二摆杆14的另一端且中间部位铰接于第一摆杆13的另一端的第三摆杆15；

设置于第三摆杆15的另一端的受电头16；

弹性装置17，弹性装置17恢复形变时带动第一摆杆13或第二摆杆14摆动，以使第三摆杆15连接有受电头16的一端升起；

铰接于绝缘支撑装置11的传动块18，传动块18能够带动第一摆杆13或第二摆杆14进行转动，以使第三摆杆15连接有受电头16的一端下降，且传动块18能够与第一摆杆13或第二摆杆14脱离接触；

丝杠螺母装置19，其丝杠与传动块18相铰接；

摇柄装置20，带动丝杠螺母装置19的螺母转动。

需要说明的是，摇柄装置20可以设置于操控室内。依照本具体实施方式提供的四连杆装置12，当驱动第一摆杆13或第二摆杆14进行摆动时，第三摆杆15连接有受电头16的一端或上升或下降。其中，弹性装置和传动块可以直接驱动第一摆杆或第二摆杆进行摆动，也可以驱动第一铰支座或第二铰支座进行移动，使第一摆杆或第二摆杆产生摆动。上述弹性装置17可以为压缩弹簧，当然，也可为其它类型的弹性装置，比如，弹性棒等。传动块18可以为如图所示的三角状传动块，其第一个角与绝缘支撑装置相铰接，第二个角与丝杠螺母装置19的丝杠相铰接，第三个角用于带动第一摆杆13或第二摆杆14进行摆动。

如此设置，在没有接触网的区段，操控室内的工作人员旋转摇柄装置20，摇柄装置20带动螺母装置进行转动，螺母带动丝杠进行直线运动，由于丝杠与传动块18相铰接，故传动块18发生转动，使传动块18与第一摆杆13或第二摆杆14脱离接触，如此解除了传动块18对第一摆杆13或第二摆杆14的约束作用。此时，弹性装置17恢复形变，带动第一摆杆13或第二摆杆14摆动，以使第三摆杆15连接有受电头16的一端升起；当需要降下受电头16时，人工反向旋转摇柄装置20，带动丝杠运动，进而带动传动块18发生转动，使传动块18与第一摆杆13或第二摆杆14接触，并对第一摆杆13或第二摆杆14形成约束作用，继续转动摇柄装置20，传动块18即可带动第一摆杆13或第二摆杆14转动，第一摆杆13或第二摆杆14在转动时带动弹性装置17，使压缩装置发生弹性形变，进而使受电头16降下，由于丝杠螺母具有自锁功能，受电头16可保持在降下位置。当需要重新升起受电头16时，人工旋转摇柄装置20，使传动块18解除对第一摆杆13或第二摆杆14的约束，四连杆装置12可在弹性装置17恢复形变的作用力下迅速上升，使受电头16上升到最高位置。如此设置，不需设置控制四连杆装置12的液压驱动系统或气囊驱动系统或电机驱动系统，其体积小、重量轻，且通过四连杆控制升降，通过弹性装置17恢复形变时带动四连杆的摆动控制上升，上升速度快，上升时间较短。

为了降低受电头16在上升或下降过程中的倾斜角度的变化，本具体实施方式的优选方案中，还包括次级四连杆装置，次级四连杆装置包括设置于第一摆杆13上的第三铰支座、一端与第三铰支座相铰接的第四摆杆21以及一端与第四摆杆21的另一端相铰接的第五摆杆22，第三摆杆15与受电头16相连接的一端与第五摆杆22的另一端相铰接。

如此设置，第五摆杆22可以作为受电头16的安装轴，在受电头16上升或下降过程中，通过第四摆杆21和第五摆杆22的摆动可以降低受电头16的倾摆程度。

此外，需要说明的是，上述绝缘支撑装置11可以包括绝缘支撑座和连接于绝缘支撑座的安装底板。绝缘支撑座可以保证电流不会传导至车厢上，避免车内人员发生触电危险；上述第一铰支座、第二铰支座、弹性装置17和传动块18可以安装于安装地板上。

在本具体实施方式的优选方案中，还包括用于显示受电头16处于升起状态的升起指示装置。

需要说明的是，升起指示装置可包括感应装置，当受电头16到达最大升起位置时，感应装置被触动，升起指示装置的控制电路控制显示装置显示受电头16已经升起至最大高度。如此设置，可提示操作人员受电头16处于最大高度。

在本具体实施方式的另一优选方案中，还包括用于显示受电头16处于降下状态的降下指示装置。同样，降下指示装置可以包括感应装置，当受电头16达到降落位置时，感应装置被触动，控制显示装置的电路接通，显示装置显示受电头16已经降至最低位置。如此设置，可提示操作人员受电头16处于最低位置。

另外，本具体实施方式提供的受电装置，需要设置有导流线23和接线端子24，其中，接线端子24可以固定于安装底板上，导流线23连接受电头16和接线端子24，直接将来自接触网的大电流传导至接线端子24上的供电设备，如超级电容电动车辆的储能元件使用。

为了方便地实现摇柄装置20与丝杠螺母装置19之间的传动关系，摇柄装置20可以通过软轴25与丝杠螺母装置19相连接，软轴25可以由外套和内芯组成。软轴25的内芯通过绝缘柱连接到螺母，带动螺母转动，进而带动丝杠进行直线伸缩运动。如此能够远距离控制受电头16的上升或下降。

本具体实施方式还提供了一种电动车辆，包括如上任一项所述的受电装置。如此设置，本具体实施方式提供的电动车辆，其受电装置体积小、重量轻、且可快速实现升降。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种受电装置，其特征在于，包括：

绝缘支撑装置，固定安装于车顶；

四连杆装置，所述四连杆装置包括设置于所述绝缘支撑装置上的第一铰支座和第二铰支座、一端铰接于所述第一铰支座的第一摆杆、一端铰接于所述第二铰支座的第二摆杆、一端铰接于所述第二摆杆的另一端且中间部位铰接于所述第一摆杆的另一端的第三摆杆；

设置于所述第三摆杆的另一端的受电头；

弹性装置，所述弹性装置恢复形变时带动所述第一摆杆或所述第二摆杆摆动，以使所述第三摆杆连接有所述受电头的一端升起；

铰接于所述绝缘支撑装置的传动块，所述传动块能够带动所述第一摆杆或所述第二摆杆进行转动，以使所述第三摆杆连接有所述受电头的一端下降，且所述传动块能够与所述第一摆杆或所述第二摆杆脱离接触；

丝杠螺母装置，其丝杠与所述传动块相铰接；

摇柄装置，带动所述丝杠螺母装置的螺母转动。

2.如权利要求1所述的受电装置，其特征在于，所述绝缘支撑装置包括绝缘支撑座和连接于所述绝缘支撑座的安装底板。

3.如权利要求1所述的受电装置，其特征在于，还包括次级四连杆装置，所述次级四连杆装置包括设置于所述第一摆杆上的第三铰支座、一端与所述第三铰支座相铰接的第四摆杆以及一端与所述第四摆杆的另一端相铰接的第五摆杆，所述第三摆杆与所述受电头相连接的一端与所述第五摆杆的另一端相铰接。

4.如权利要求3所述的受电装置，其特征在于，还包括用于显示所述受电头处于升起状态的升起指示装置。

5.如权利要求4所述的受电装置，其特征在于，还包括用于显示所述受电头处于降下状态的降下指示装置。

6.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的受电装置。