CN103476632B - 用于电力机车的架空接触网设备的相互连接的接触轨的膨胀连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电力机车的架空接触网设备的相互连接的接触轨(20，20’)的膨胀连接装置。其中，所述被连接的接触轨(20，20’)以接口间距(s)相互间隔地安置，并且分别支承能够被机车的集电器滑触以用于电能传送的接触导线(10，10’)，根据本发明，连接型材(50)与所述的其中一个接触轨(20)相连接，并且配对型材(50’)与另一个接触轨(20’)相连接。所述连接型材(50)和配对型材(50’)这样形状配合地相互作用，使得它们沿着接触导线(10和10’)的方向能彼此相对地移动并且横向于所述方向地被止动，并且所述每个接触轨(20，20’)分别与配属于该接触轨的半轨(60，60’)相连接，所述半轨借助所述连接型材(50)和配对型材(50’)支承在所述接触轨(20，20’)之间的接触导线(10，10’)，并且在重叠长度(l)上使接触导线(10，10’)保持相互平行地相隔限定的接触导线间距(d)。由此提供一种膨胀连接装置，其具有较低的重量，可补偿膨胀长度，和具有良好的通行性能。

Description

用于电力机车的架空接触网设备的相互连接的接触轨的膨胀连接装置

本发明涉及一种用于电力机车的架空接触网设备的相互连接的接触轨的膨胀连接装置，其中，被连接的所述接触轨以接口间距相互间隔地安置，并且分别支承能够被机车的集电器滑触用于电能传送的接触导线。

在电力机车上的电能供应在近途和远途轨道交通中主要是通过架空接触网设备来实现，其中，被置于馈电电压下的接触导线被固定在导引机车的轨道设备上。作为用于接触导线的支承装置，除了链形悬挂外还使用接触轨，其中，后者尽可能设计为刚性的，并且由此具有较高的弯曲刚度。接触轨-架空接触网设备的优点在于较低的结构高度，因此其在紧凑的空间关系中被尤其用于牵引供电，尤其用于在隧道内，桥下以及升降桥和检修车间内。接触轨由大量地相互连接的接触轨部件组成，这些接触轨部件在下面叙述中出于简化的原因也被称为接触轨。

用于电动有轨车的接触轨-架空接触网设备例如由EP2255991A2所已知。在此文献中接触轨具有水平基座，从该基座中垂直向下地伸出两个夹紧臂。在夹紧臂的自由端部各成型一个夹臂，该夹臂为了容纳接触导线以类似钳子的方式卡入接触导线的每个纵向缺口。所述两个夹紧臂在其向外定向的、背离其中另一个夹紧臂的一侧上具有四个纵棱，这些纵棱沿着接触导线的方向延伸。为了将接触轨与在该接触轨上连接构造相同的接触轨相连接，从外部在夹紧臂上安装两个桥接接合缝的夹压板，该夹压板具有为四个纵向接板中的每一个配置的纵向沟槽。为了固定相接压板在其向内定向的、相应的朝向另一个夹紧臂的一侧上安置夹板，相应的多个穿过夹板和夹紧臂的沉头螺栓咬进该夹板内。

受冷热交替的环境温度和变化的电流发热影响，在架空接触网设备中随着接触轨的温度改变而发生长度的改变。因此，在没有膨胀补偿的情况下只能接合有限数量的接触轨。根据定义的纵向部段，相互连接的接触轨必须借助膨胀连接装置这样来耦连，即，能够实现接触轨的长度补偿，但是驶过耦连点的机车的集电器始终与导引电流的接触导线滑动接触。

因此，由WO2010/136224A2已知，两个盖式接触轨在连接部位上不是直接地相互接合，而是在重叠区域内平行地相互导引和延伸结束，因此他们能够通过其自由端部膨胀和收缩。集电器在重叠区域内从一个接触轨的接触导线滑动到另一个接触轨的接触导线上。集电器通过连接装置相互连接，该连接装置能保持接触轨沿接触导线的方向可移动地处于轨头接触端上方的同一高度水平上。因此，当机车以其集电器从前面的接触轨向后面的接触轨逐渐靠近时，抬高后面的接触轨，从而能够保证毫无问题的过渡。所述两个接触轨通过电线相互电连接。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有改进性能的上述类型的膨胀连接装置。

所述技术问题根据本发明由用于电力机车的架空接触网设备的相互连接的接触轨的膨胀连接装置所解决。因此，连接型材与其中一个接触轨相连接，并且配对型材与其中另一个接触轨相连接，其中，连接型材和配对型材这样形状配合地相互作用，使得它们沿着接触导线的纵向能彼此相对地移动，并且横向地被止动。此外，每个接触轨相应地与为其配属的半轨相连接，所述半轨结合所述连接型材或配对型材支承在两条接触轨之间的接触导线，并且在重叠长度上使接触导线以限定的接触导线间距保持相互平行。通过长形的连接型材和配对型材，在相互连接的接触轨之间较大的接口间距能够被跨接，并且由此补偿较大的膨胀长度。通过在接触轨之间只有其中一个型材一起随着半轨延伸，则膨胀连接装置具有较低重量。连接型材和配对型材的形状配合式的滑动连接能够在纵向方向上有良好导引性的情况下在横向方向上实现较高的连接稳定性。优点在于，半轨能够设计为整个接触轨的半部件。除了制造技术上的优点外，以有利的方式能够通过在型材上成型夹紧部使得接触导线以与被接触轨自身固持的相同方式固持在接触轨的端部之间。通过将连接型材和配对型材作为细长的空心型材的设计方案，在此在重叠长度上能够实现较小的接触导线间距，由此，根据本发明的膨胀连接装置由于集电器较少产生振动而较少产生电弧，从而实现良好的通行性能。

在根据本发明的装置的有利的实施方式中，连接型材具有成角度的凹槽和配对型材具有成角度的、咬合进上述凹槽的成型部。由此连接型材和配对型材相互卡紧；这种侧向的形状配合能够在装配时通过型材的相对移动插套来实现，并且在工作时保持牢靠地连接。所述型材例如具有共同的贴靠面，其中在配对型材的横截面内的L形角成型部与连接型材的L形角凹槽相咬合。这种连接保证了型材的相对可移动性，以便能够允许接触轨在接触导线方向上膨胀或收缩。

在根据本发明的装置的优选设计方案中，配对型材通过滑动件与连接型材和与该连接型材连接的半轨滑动接触。滑动件可具有紧固杆，在其上成型有圆头。借助该紧固杆，滑动件能够被压进或者拧进在型材上或半轨上的孔内。由孔内突出的圆头用作间隔件，用来在运动的部件之间保持恒定的缝隙厚度，并且以便提供用于相互对置部件的平坦的支承面。通过用自润滑材料制造滑动件，则可保证无摩擦的、被导引的相对运动。

在根据本发明的装置的优选实施方式中，配对型材具有支承臂，其包围配属于连接型材的半轨的基板。因此，该支承臂一方面用于型材的形状配合连接的附加保证，另一方面提高了配对型材的弯曲刚度和由此提高了在接触轨之间的膨胀连接装置的弯曲刚度。

根据本发明的装置的支承臂优选地具有穿孔，通过该穿孔，至少一个与配对型材导电连接的滑动块电接触与连接型材导电连接的半轨。通过一个或多个滑动块，在接触轨之间实现安全的电流传送，即使没有昂贵的电线连接。该滑动块能够通过多个滑动边缘位于接触轨的基座的上侧，并且即便在受温度影响致使接触轨有较大膨胀长度的运动情况下仍可限定指定的电流传送面。

进一步优选的是，在半轨上的至少一个滑动块的挤压力能通过夹紧螺栓来调节。通过夹紧螺栓能够预紧压弹簧，该压弹簧支撑在滑动块上，并且由此形成在半轨的基板上的压力。通过挤压力，滑动接触条件可被精确地调节，从而改进在接触轨之间的电流传送安全性或可靠性。

在根据本发明的装置的有利的设计方案中，在配对型材上的穿孔区域内安置遮盖所述至少一个滑动块的壳体。该壳体一方面作为保护盖以防止在传送电流的部件上的污染和外力作用，并且另一方面用作夹紧螺栓或压弹簧的相配支座。

根据本发明的膨胀连接装置的优点和进一步特性由下面结合附图对具体的实施例的描述给出，其中示意性示出

图1示出根据本发明的装置的侧面图，

图2示出根据图1所示装置的俯视图，

图3示出沿着线III-III剖切根据图1所示装置的剖面图，

图4示出沿着线IV-IV剖切根据图1所示装置的剖面图，

图5示出沿着线V-V剖切根据图1所示装置的剖面图，

图6示出沿着线VI-VI剖切根据图1所示装置的剖面图，

图7示出沿着线VII-VII剖切根据图1所示装置的剖面图，

根据图1和图2所示，根据本发明的接触轨-架空接触网设备的膨胀连接装置将接触轨20与和它相邻的接触轨20’相连接，两个接触轨相互以接口间距S(例如2700mm)终结。接触轨20和20’分别支承一条接触导线10和10’，它们为了向未被示出的机车内馈入电能被机车的集电器滑动接触。接触导线10和10’延伸跨过接触轨20或20’的端部直至重叠长度l(例如700mm)的端部，在该重叠长度l上，它们相隔接触导线间距d(参见图5)例如27.5mm平行延伸。接触导线10和10’的端部稍微向上弯曲，以便能够实现集电器的平坦的过渡。在接触轨20和20’之间，接触导线10或10’被连接型材50和半轨60或被配对型材50’和半轨60所支承，它们借助夹压板30被固定在接触轨20和20’上。

根据图3和图7所示，接触轨20或20’具有水平定向的基座21或21’，从中伸出两个平行的、垂直向下定向的夹紧臂22或22’。在夹紧臂22或22’的自由端上，成型钳形的彼此相向的夹臂23或23’，它们在每个接触导线10或10’的纵向缺口内咬合，以便将它们固持。在夹臂23或23’之间插入连接型材50或配对型材50’的部段，并且借助从外部设在其中一个夹紧臂22或22’上面的夹压板30或30’和从内部设在另一个夹紧臂22或22’上的夹板40或40’，分别通过沉头螺栓32或32’来固定。在此，夹压板30或30’具有纵向沟槽31或31’，在夹紧臂22或22’的外侧上的对应纵棱24或24’啮合到该纵向沟槽内31或31’。

根据图4和图6所示，在接触轨20和20’上各连接有一个半轨60和60’，该半轨在横截面内与被垂直对称面纵向分为两半的接触轨20或20’相一致。因此，每个半轨60和60’具有基板61和61’，其宽度与基座21和21’的一半相同，并且只有夹紧臂62或62’从基座向下突出。在夹紧臂62和62’的自由端部上成型有夹臂63和63’，该夹臂借助在连接型材50或在配对型材50’上成型的夹紧件53和53’在连接型材或配对型材50或50’的长度上承载接触导线10和10’。在夹紧臂62和62’的外侧上，同样地安置用于夹压板30和30’的纵棱64和64’。连接型材50设计为空心型材，其具有成弯角形的凹槽52。与之相对地，同样也被设计为空心型材的配对型材50’在其从接触轨20’中突出的部段上具有成弯角形的成型部51’以及两次弯曲的支承臂54’。

根据图5所示成型部51’在重叠长度l上形状配合地咬合进凹槽52内，从而连接型材50和配对型材50’为了补偿接触轨20或20’的纵向变化能沿着接触导线10或10’的方向移动，但是横向于接触导线10或10’的方向被止动。为此，支承臂54’抗扭转地围绕半轨60的基板61。在配对型材50’和连接型材50的相互对置的外表面和与该连接型材50配置的半轨60之间的缝隙内安置滑动件70。滑动件70包括由两部分构成的紧固杆71，借助该紧固杆通过挤压或者旋紧而固定滑动件70，并且滑动件70还包括圆头72，它的高度限制了缝隙宽度，并且该圆头用于滑动面。因此，型材50和50’可提供相互良好的导引性和滑动性。

根据图1、图2和图5所示，支承臂54’具有矩形穿孔55’，为了抵抗脏物和免于损伤，该穿孔被壳体84所遮盖。在壳体84内装配三个支承板80，每个具有滑块81，该滑块经过穿孔55’与为连接型材50配置的半轨60的基板61的上侧电接触。为此，每个滑块81在其下侧具有滑面，该滑面产生限定的接触。挤压力分别通过三个压弹簧83来产生，该弹簧支撑在壳体84的上侧，并且能够通过压紧螺栓82被预紧。滑块81用于从其中一个接触轨20’向另一个接触轨20简单的和安全的传送电流。

总之，通过连接型材50和配对型材50’的卡夹在膨胀连接装置的重量和稳定性之间实现一种优化的关系。用于电流传送的滑块81的使用在最小化结构体积的同时保证了较高的传送率。取替了昂贵的跨接接口间距s和必须补偿其游动行程(Wanderwege)的电流连接线。运动过程几乎不被滑块81影响。能够使用较低的挤压力和较少的滑动材料。这种构造方式能够补偿非常大的膨胀长度，并且在这种设计方案中向上开口。视卡钩的连接型材50或配对型材50’的长度而定，根据本发明的膨胀连接装置能够补偿所要求的补偿长度。这样选择型材50或50’，使得它们能够分别简单地并与接触轨20或20’的标准截面适配地连接在两侧。最后，能够实现两个接触轨20或20’的尽可能最小的接触导线间距d。有利地只需使用三个不同截面的型材段，因为半轨型材段60或60’能够被重复使用。

Claims (7)

1.一种用于电力机车的架空接触网设备的相互连接的接触轨(20，20’)的膨胀连接装置，其中，被连接的所述接触轨(20，20’)以接口间距(s)相互间隔地安置，并且分别支承能够被机车的集电器滑触用于电能传送的接触导线(10，10’)，其特征在于，连接型材(50)与其中一个所述接触轨(20)相连接，并且配对型材(50’)与另一个接触轨(20’)相连接，其中，所述连接型材(50)和配对型材(50’)这样形状配合地相互作用，使得它们沿着接触导线(10和10’)的方向能彼此相对地移动并且横向于所述方向被止动，并且每个所述接触轨(20，20’)分别与配属于该接触轨的半轨(60，60’)相连接，所述半轨借助所述连接型材(50)和/或配对型材(50’)支承在所述接触轨(20，20’)之间的接触导线(10，10’)，并且在重叠长度(l)上使所述接触导线(10，10’)相隔限定的接触导线间距(d)地保持相互平行。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述连接型材(50)具有成弯角形的凹槽(52)，并且所述配对型材(50’)具有成弯角形的、咬合进凹槽(52)的成型部(51’)。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述配对型材(50’)与连接型材(50)并且与和该连接型材(50)连接的半轨(60)通过滑动件(70)滑动接触。

4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其中，所述配对型材(50’)具有支承臂(54’)，该支承臂抗扭地围绕配属于连接型材(50)的半轨(60)的基板(61)。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述支承臂(54’)具有穿孔(55’)，至少一个与配对型材(50’)导电连接的滑块(81)通过该穿孔(55’)与和连接型材(50)导电连接的半轨(60)电接触。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，至少一个所述滑块(81)在半轨(60)上的挤压力能通过夹紧螺栓(82)来调节。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，在所述配对型材(50’)的穿孔(55’)的区域内安置遮盖所述至少一个滑块(81)的壳体(84)。