CN103879889A - 一种滑触线自动取电装置 - Google Patents

Abstract

一种滑触线自动取电装置，包括取电小车和取电支架，所述取电支架上设有水平设置的滑触线，所述取电小车包括固定于龙门起重机上的支架，一端连接于支架上并且另一端连接有集电器的伸缩臂，所述伸缩臂可伸缩使所述集电器的碳刷与滑触线接触或分离，所述伸缩臂包括横向设置于支架上的伸缩臂的转轴，所述支架上固定有驱动所述伸缩臂的转轴转动的驱动装置，本发明的滑触线自动取电装置，采用电机离合器以及齿轮来驱动主臂的运动，解决了以往设计中采用弹簧及电动推杆的驱动方式中因弹簧力不足或弹簧疲劳而使集电器伸出不到位的问题，同时也克服了集电器缩回时，电动推杆对伸出弹簧做的无用功，提高了有用功利用率，更加简单、方便、可靠。

Description

一种滑触线自动取电装置

技术领域

本发明涉及一种滑触线自动取电装置。

背景技术

目前，世界各大港口集装箱码头堆场作业通用的起重机械（通称场桥）主要有两种，一种是轨道式集装箱龙门起重机，即Rail-mounted gantry crane，缩写为RMG，另一种是轮胎式集装箱龙门起重机，即rubber-tyred container gantry crane，缩写为RTG。RMG采用市电供电，能耗低但行动受轨道所限无法在各个堆场之间转换，而RTG自带柴油机发电机组供电，转场灵活但能耗高污染大。目前，已经出现了兼有RMG能耗低污染小的优点的RTG装置，这种RTG仅在转场时使用柴油机发电机组供电，在场地内通过滑触线从市电电网取电运作，即电动轮胎式集装箱龙门起重机，electrical rubber-tyred containergantry crane，缩写为ERTG。ERTG在改进了能源利用方式的同时也保持了RTG灵活转场的优点，因此现在使用日益广泛。

目前ERTG的滑触线自动取电装置，通常是在RTG的跑道旁设置取电支架，取电支架上安装有与市电连通的滑触线，然后还需要用到一个与RTG一起运动的集电小车。小车与RTG电连接，小车上设有集电器，集电器端部设有碳刷，取电时将集电小车安装到取电支架上，碳刷与滑触线连接，从而实现将滑触线上的电取到RTG上。这个过程中需要解决的技术问题是如和将小车安装到取电支架上并实现小车与RTG的同步运动。

传统的方式是通过人工作业，将集电小车安装到取电支架上，接着人工将小车的插头插在RTG上使两者电连接，再由人工牵引钢丝绳接驳小车至滑触线的方法实现向RTG供电，这种人工作业方式不但费时费力、效率低下，而且遇上下雨天气插拔插头，还有触电的危险，安全性低。

因此现今出现了一些自动将取电小车安装和拆卸于滑触线的结构，如中国专利CN202124432U公开的用于轮胎式集装箱龙门起重机的自动取电装置，包括设于龙门起重机跑道旁的取电支架、集电小车、与集电小车相连接的接驳装置，该接驳装置的一端固定在轮胎吊上，另一端连接集电小车，并且通过接驳装置的伸缩和上下移动，将集电小车与取电支架连接进而为轮胎吊取电。

该装置中的接驳装置，包括水平伸缩模块和水平移动模块，水平伸缩模块通常包括伸缩臂组，伸缩臂组包括水平驱动元件和水平驱动杆，该水平驱动元件一般为气缸、液压缸，或者是电动推杆、电液推杆等。这样对驱动装置的性能要求较高，否则将无法稳定地将取电小车送出，所以提高了整个装置的成本，而且这样的驱动机构不能进行调速，使用起来也非常不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑合理、与滑触线接触全自动控制、伸缩臂运动平稳可调速,并且碳刷具有一定的弹性余量，能够与滑触线接触良好的滑触线自动取电装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种滑触线自动取电装置，包括取电小车和取电支架，所述取电支架上设有水平设置的滑触线，所述取电小车包括固定于龙门起重机上的支架，一端连接于支架上并且另一端连接有集电器的伸缩臂，所述伸缩臂可伸缩使所述集电器的碳刷与滑触线接触或分离，其特征在于：

所述伸缩臂包括横向设置于支架下部上的伸缩臂的转轴，一端固定在所述伸缩臂的转轴上随着所述伸缩臂的转轴的转动上下摆动的主臂，一副臂靠近后端的后部铰接在所述主臂的前端，所述副臂的前端铰接在所述集电器上，补偿拉杆位于所述主臂的上方，其一端铰接在支架的上部，另一端铰接在所述副臂的后端，调节拉杆位于所述副臂的下方，其一端铰接在主臂的前端，另一端铰接在所述集电器上，所述支架上固定有驱动所述伸缩臂的转轴转动的驱动装置，所述驱动装置包括电机，所述电机的输出轴与伸缩臂的转轴同向延伸，所述电机的输出轴上连接有减速器，并且减速器的输出轴连接至一离合器，离合器连接至一小齿轮，所述离合器控制小齿轮与减速器的接通或分离，所述小齿轮与一大齿轮相啮合，所述大齿轮固定于所述伸缩臂的转轴上并且以所述伸缩臂的转轴为轴。

为了增加主臂和副臂的强度，所述主臂和副臂均包括同向延伸的两根长杆以及位于长杆之间横向延伸的多根横杆，所述支架上水平向前延伸有搁置杆，所述伸缩臂缩回时所述集电器搁置于所述搁置杆上，所述主臂和支架之间还连接有阻尼器。

优选地，所述补偿拉杆铰接于一副臂拐臂的后端，所述副臂拐臂的前端固定于所述副臂的后端。

为了缓冲伸缩臂卡死时的冲击力，所述补偿拉杆包括位于外侧筒状中空的壳体以及位于壳体内一端始终伸出于壳体的伸缩杆，所述伸缩杆可相对于壳体伸缩。

优选地，所述伸缩杆的两端上分别套有一个套筒，并且其中一个套筒露出位于壳体的外侧，所述两个套筒在相对的面上设有法兰面，所述壳体一端内侧以及与一端相间隔的位置分别设有一圈向内突出的轴套，所述法兰面位于所述两个轴套之间，所述伸缩杆的两端分别设有突出的尼龙螺母，并且所述尼龙螺母分别卡于所述壳体内部的套筒的内侧和位于壳体外侧的套筒的外侧。

为了使所述集电器能够上下运动，所述副臂以及调节拉杆的前端铰接在一提升支架上，所述集电器连接于提升支架的前端，并且可沿提升支架上下运动。

优选地，所述提升支架上设有至少两根竖直间隔设置的导轨，所述集电器的后端固定有直线轴承套于所述导轨上并且可沿所述导轨上下运动，所述提升支架上还固定有驱动集电器上下运动的提升装置。

为了使所述集电器的上下运动平稳，所述提升装置包括提升电机，以及连接所述提升电机的输出轴和一双向卷筒的提升离合器，所述双向卷筒上绕有钢丝绳，所述提升支架的上下两端分别设有一滑轮，所述集电器的后端中部固定有一固线夹，所述钢丝绳的两端分别从上下两个方向绕过所述滑轮固定于所述固线夹上。

优选地，所述取电支架包括与滑触线同向水平延伸并且分别位于滑触线上方和下方间隔设置的上水平导轨和下水平导轨，所述滑触线、上水平导轨和下水平导轨的两端外侧还设有一与滑触线同向延伸的引导导轨，所述引导导轨位于所述下水平导轨的下方并且与下水平导轨的端部部分重叠。

为了使所述集电器与提升支架之间的连接更加牢固并且能够缓冲振动，所述集电器的后端固定有膜片补偿装置，所述直线轴承固定于所述膜片补偿装置的后端，所述膜片补偿装置包括多片前后方向重叠设置的金属薄片。

优选地，所述集电器包括将集电器安装在伸缩臂上的集电器框架，以及安装于集电器框架上的碳刷，其特征在于：所述集电器框架包括竖直设置的基座以及设于基座前端向前水平延伸的固定座，所述固定座上两侧沿固定座的延伸方向分别设有一转轴，所述转轴上分别沿其长度方向间隔铰接有多个向上设置的轴座，并且两侧的转轴上的轴座一一左右对应，所述轴座绕所述转轴转动并且其长度方向与转轴的轴向垂直，所述轴座上铰接有碳刷支架，所述碳刷支架可绕所述轴座前后转动，所述碳刷支架包括相互折弯的第一部分和第二部分，所述第一部分的一端铰接于两侧的转轴上的其中一侧的轴座上，所述第一部分的另一端延伸至所述另一侧的转轴的外侧并且所述第二部分从所述第一部分的另一端延伸向上，碳刷铰接于所述第二部分的外侧端，所述碳刷绕所述第二部分的外侧端转动。

为了使所述碳刷上下摆动能够复位并且碳刷能够更好地进入滑触线，所述碳刷支架的第一部分靠近所述第二部分的位置上设有钩座，每两个左右对应的碳刷支架的钩座之间连接有拉簧，每两个左右对应的碳刷之间连接有弹簧板。

优选地，所述集电器框架包括从所述基座的上下的两侧端开始水平延伸并且分别与基座垂直的左上延伸杆、右上延伸杆、左下延伸杆和右下延伸杆，所述固定座从所述基座的前侧向前水平延伸。

为了方便集电器能够沿着滑触线运动，所述左上延伸杆和右上延伸杆外侧端的上方分别沿所述左上延伸杆和右上延伸杆的长度方向分别设有两个相间隔的左上水平轮和右上水平轮,所述左下延伸杆和右下延伸杆外侧端的上方分别沿所述左下延伸杆和右下延伸杆的长度方向分别设有两个相间隔的左下水平轮和右下水平轮，所述左下延伸杆和右下延伸杆的上方分别设有与这些延伸杆同向延伸的连接杆，所述连接杆的外侧端连接有轴向与连接杆同向的行走轮，所述左上延伸杆、右上延伸杆、左下延伸杆和右下延伸杆的外侧端分别设有轴向与延伸杆的长度方向同向的滚柱，所述左下水平轮的左侧下方和右下水平轮的右侧下方分别设有轴向与延伸杆同向的引导轮。

为了便于控制集电器的运动，所述左下延伸杆和右下延伸杆的下方设有下到位感应器，并且在左上延伸杆、右上延伸杆、左下延伸杆和右下延伸杆的外侧端分别设有侧到位感应器。

为了限制碳刷的上下前后运动，所述集电器还包括将每一侧的前后每个碳刷支架隔开的限位架，所述限位架还包括位于碳刷支架上方的部分。

优选地，所述限位架位于所述固定架以及碳刷支架的上方，所述限位架包括水平延伸的平板部分以及从平板部分的两侧向下延伸的隔板，所述隔板位于两侧每个前后的碳刷支架之间。

与现有技术相比，本发明的优点在于本发明的滑触线自动取电装置，采用电机、离合器以及齿轮来驱动主臂的运动，解决了以往设计中采用弹簧及电动推杆的驱动方式中因弹簧力不足或弹簧疲劳而使集电器伸出不到位的问题，同时也克服了集电器缩回时，电动推杆对伸出弹簧做的无用功，提高了有用功利用率，更加简单、方便、可靠。而且该伸缩臂还包括补偿拉杆，使得当集电器因不可预知的原因卡死时，补偿拉杆能够伸出或缩回，释放掉卡滞力，保护集电器，使整个系统更加可靠。

附图说明

图1为本发明的自动取电装置的立体示意图（取电小车与取电支架相分离）。

图2为本发明的自动取电装置的另一方向的立体示意图（取电小车与取电支架相连接）。

图3为本发明的自动取电装置的取电小车的示意图。

图4为本发明的自动取电装置的集电器的立体示意图。

图5为本发明的自动取电装置的集电器的侧视图。

图6为本发明的自动取电装置的集电器的部分剖视图。

图7为本发明的自动取电装置的集电器的提升装置的剖视图。

图8为本发明的自动取电装置的伸缩臂的驱动装置的剖视图。

图9为本发明的自动取电装置的补偿拉杆的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明的自动取电装置，如图1-8所示，包括取电支架以及取电小车，取电小车固定在龙门起重机上并且随着龙门起重机的移动而移动。取电支架设于场地上，包括多个竖直间隔设置呈一直线的立柱11，以及横向架设于立柱11上的滑触线12，滑触线12的上下方分别设有与滑触线12同向延伸的上水平轨道13和下水平轨道14。在滑触线12、上水平轨道13和下水平轨道14的两端外侧，位于下水平轨道14的下方分别设有与滑触线12同向延伸的引导轨道15，引导轨道15延伸至滑触线12的两端内侧，与下水平轨道14的端部部分重叠。

所述取电小车包括固定于龙门起重机上的支架2，一端铰接于支架2上的伸缩臂3，所述伸缩臂3的另一端安装有集电器。优选地，所述伸缩臂3的另一端上固定有一提升支架4，提升支架4上安装有集电器5。所述伸缩臂3可前后伸缩，将所述集电器5运送靠近取电支架，所述支架2上安装有驱动该伸缩臂3运动的驱动装置，所述提升支架4上安装有提升装置41驱动集电器5上下运动。并且本领域技术人员也可以了解到，伸缩臂可直接固定在集电器上而省略所述提升支架，只是这样该集电器少了可以上下运动的功能。

如图1-3所示，所述支架2为一固定于龙门起重机上的竖直框架，所述支架2下部上横向设有伸缩臂的转轴21，所述伸缩臂3铰接于所述伸缩臂的转轴21上。

所述伸缩臂3包括主臂31，以及副臂32，所述主臂31的后端固定在所述伸缩臂的转轴21上，并且随着伸缩臂的转轴21的转动而上下摆动。所述副臂32的靠近后端的后部铰接在所述主臂31的前端，所述副臂32的前端铰接在所述提升支架4上。所述主臂31和副臂32均包括同向延伸的两根长杆，以及位于长杆之间横向延伸的多个横杆，并且在所述支架2上水平向前伸出有搁置杆25，当伸缩臂3缩回时，集电器5就搁置于所述搁置杆25上。

补偿拉杆33的一端铰接在支架2的上部，补偿拉杆33的另一端铰接在副臂32的后端，优选地，所述补偿拉杆33的另一端铰接在一副臂拐臂35的后端，副臂拐臂35的前端固定在所述副臂32的后端，即补偿拉杆33的另一端通过一副臂拐臂35铰接于副臂32的后端。所述补偿拉杆33位于所述主臂31的上方。所述副臂32的下方还设有调节拉杆34，所述调节拉杆的一端铰接在所述主臂31的前端，所述副臂32与主臂31相铰接的位置的下方，所述调节拉杆34的另一端铰接在所述提升支架4上。优选地，所述提升支架4上水平设有一安装架45，所述安装架45从提升支架4向外侧延伸，所述安装架45的内侧端即靠近提升支架4的一端铰接所述副臂32的前端，所述安装架45的外侧端即远离提升支架4的一端铰接所述调节拉杆34的另一端。并且所述补偿拉杆33和调节拉杆34也都为左右设置的两根。并且在主臂31和支架2之间还连接有阻尼器36，该伸缩臂3的主臂31、副臂32、补偿拉杆33和调节拉杆34形成一四连杆机构，进而只要驱动主臂后端的伸缩臂的转轴21的转动，即可调节主臂31和副臂32之间的角度，不但可以使整个伸缩臂3伸缩，而且具有弹性，可以防冲击、震动，提高取电过程中集电器运动的稳定性。

优选地，如图9所示，所述补偿拉杆33包括位于外侧筒状中空的壳体331，和位于壳体331内的伸缩杆332，所述伸缩杆332的一端始终伸出于所述壳体331的一端外侧，所述伸缩杆332的另一端位于所述壳体331内，并且所述伸缩杆332的两端上分别套有两个套筒333，所述伸缩杆332可相对于套筒333运动，每个套筒333在相对的一端设有一法兰面3331，即两个法兰面3331相对设置，所述两个法兰面3331之间的伸缩杆332上套有弹簧334，所述壳体331的一端内侧固定有一圈向内突出的轴套3311，所述壳体331的内部与所述壳体331的一端相间隔的位置也固定设有一圈向内突出的轴套3311，所述套筒333的法兰面3331位于所述两个轴套3311之间，并且分别贴近所述两个轴套3311，所述伸缩杆332的两端分别设有突出的尼龙螺母335并且分别卡于所述壳体331内部的套筒333的内侧和位于壳体331外侧的套筒333的外侧，即所述尼龙螺母335分别用于固定和调整所述壳体331内部的套筒333与位于壳体331外侧的套筒333的长度及拉力。因此，当补偿拉杆33受到外力的拉力时，伸缩杆332可以压缩弹簧334伸出于壳体331，当伸缩臂3因不可预知的原因在伸缩时卡死时，补偿拉杆会伸出或缩回，释放掉卡滞力，保护集电器，使整个系统更加可靠。优选地，调节拉杆34也可以采用与补偿拉杆33同样的结构。

所述支架2上固定有驱动装置6驱动伸缩臂的转轴21的转动。如图8所示，该驱动装置6包括电机61，所述电机61的输出轴与伸缩臂的转轴21同向延伸，所述输出轴上连接有减速器62，并且通过减速器62连接至一离合器63，离合器63还连接至一小齿轮64，小齿轮64与一大齿轮65相啮合，所述离合器63控制所述减速器62与小齿轮64之间的接通或者分离，所述小齿轮64和大齿轮65的轴相互平行，所述小齿轮64的轴与伸缩臂的转轴21相平行，所述大齿轮65固定于所述转轴21上以所述转轴21为轴转动。因此电机61输出轴的转动通过离合器63的控制传递给伸缩臂的转轴21，使得转轴21驱动伸缩臂伸缩。

集电器5，包括一竖直设置的集电器框架51，该集电器框架51将整个集电器固定于取电装置的伸缩臂3的前端，随着伸缩臂3的伸缩伸出于滑触线接触或者收缩脱离滑触线。所述伸缩臂3的前端固定有提升支架4，提升支架4上安装有提升装置41驱动集电器5的上下运动，如图1-4所示，所述提升支架4为一方形的竖直设置的框架，所述集电器框架51包括一竖直延伸的方形的基座511，所述基座511与提升支架4相间隔平行，所述基座511的后侧水平固定有水平延伸的膜片补偿装置7，并且通过膜片补偿装置7固定于所述提升支架4上，所述提升支架4与集电器5的框架平行设置。并且本领域技术人员也可以了解到该膜片补偿装置也可以竖直设置。

所述膜片补偿装置7包括多片前后重叠设置的金属薄片，通过螺钉固定在一起，并且螺钉同时将集电器框架51与膜片补偿装置7固定在一起，该膜片补偿装置7连接至提升支架4，如果将集电器框架51直接与提升支架4连接，两者之间属于刚性连接，而通过膜片补偿装置7可以补偿两者之间的振动，能够缓冲一定的冲击，并且用多片重叠的金属膜片，能够增加膜片补偿装置7的强度。

膜片补偿装置7的后侧固定有多个直线轴承座71，所述提升支架4上设有竖直设置的至少两根相间隔的导轨42，所述直线轴承座71套于所述导轨42上使得所述集电器5能够沿导轨42上下移动，提升支架4上的提升装置41，如图7所示，包括提升电机411，提升离合器412和双向卷筒413，提升电机411的输出轴通过离合器连接至双向卷筒413，双向卷筒413与提升电机411的输出轴同轴设置，因此只要提升离合器吸合，提升电机411的输出轴的转动就会带动双向卷筒413的转动，双向卷筒413上绕有钢丝绳414，在提升支架4的上下两端各设有一个滑轮43，所述滑轮43的轴与提升支架4所在平面平行并且与导轨42垂直，集电器框架51的后端中间部分设有一固线夹518，双向卷筒413上的钢丝绳414的两端即分别绕过提升支架4上、下两端的滑轮43然后固定于固线夹518上，因此双向卷筒413顺时针或者逆时针转动时，会带动钢丝绳414的一端收缩，一端伸长，进而带动集电器框架51沿着导轨42上下移动。

所述集电器框架51包括从基座511的上方左右两侧分别向前水平延伸的左上延伸杆512和右上延伸杆513，从基座11的下方左右两侧分别向前水平延伸的左下延伸杆514和右下延伸杆515，该左上、左下、右上、右下四个延伸杆均与基座511所在平面垂直。该集电器框架51的前端即基座511的前端连接有一水平向前延伸的固定架52，该固定架52的两侧位置上分别与固定架52同向延伸有两根转轴53，所述每根转轴53上铰接有多个间隔延伸的轴座54，并且每根转轴53上的轴座54的数量相同并且一一左右对应，所述轴座54与转轴53垂直并且向上，并且轴座54可绕转轴53在与转轴53垂直的平面上转动，即所述转轴53的轴水平设置，所述轴座54的长度方向与所述转轴53的轴垂直。该轴座54上铰接有碳刷支架55。碳刷支架55包括两个相互折弯呈一角度的第一部分551和第二部分552，其中第一部分551的外侧端铰接在一侧的轴座54上，与第二部分552相连接的一侧端向着另一侧的轴座54延伸并且延伸至另一侧的轴座4的外侧。即所述集电器的碳刷支架包括两组，左侧一组的碳刷支架的第一部分的外侧端铰接在右侧一组的轴座54上，右侧一组的碳刷支架的第一部分的外侧端铰接在左侧一组的轴座54上，两组碳刷支架分别交叉设置，即所述碳刷支架55也分别左右一一对应设置，并且碳刷支架55可绕轴座54前后转动。所述碳刷支架55的第一部分551大致水平延伸，而第二部分552向上延伸，第二部分552的外侧端铰接有碳刷56。碳刷56可绕该第二部分552的外侧端在竖直平面上转动，即具有竖直平面上的转动余量。由于转轴53上的轴座54相互对应并且错开，所以碳刷支架55也左右一一对应，碳刷56也左右一一对应。

并且在该每个碳刷支架55的第一部分551靠近第二部分552的位置上，设有一向上的钩座5511，左右两个转轴每两个相对应的碳刷支架55的钩座5511之间连接有拉簧57，该拉簧57使得碳刷支架55和轴座54在绕转轴53转动时给碳刷支架55一个复位力，防止碳刷支架55转动过度。并且在每两个相对应的碳刷56之间，连接有弹簧板58，该弹簧板58能够连接左右两个对应的碳刷，防止碳刷在绕碳刷支架55的第二部分552的外侧端转动时转动过度，而且该弹簧板58还起到引导作用，使左右两侧的对应的碳刷56位于同一直线上，使得碳刷能够从滑触线的一侧顺利导入滑触线。

因此，该碳刷支架55采用相互交叉的形式排布，不但节省了体积，而且减轻了整个集电器的重量，降低了生产难度，而且，该碳刷可以绕转轴53上下转动，绕轴座54前后转动，并且碳刷支架55左右摆动，具有多个方向的运动自由度，能够使碳刷更好地与滑触线接触。本发明中碳刷的结构，可以采用本申请人的发明专利ZL201120276873.7中的自清洁碳刷结构，因此在此不作赘述，当然也可以采用其他碳刷结构。

并且在该固定架52的上方，多个拉簧57的上方，设有一限位架521，所述限位架521包括水平延伸的平板部分5211以及从平板部分5211的两侧分别向两侧向下延伸的隔板5212，所述隔板5212位于每个前后的碳刷支架55之间，将每个碳刷支架55间隔开，不但可以防止各个碳刷支架55之间过于接近而影响取电，也限制碳刷支架55绕轴座54前后转动的范围，同时限位架521也限制碳刷支架55绕转轴53上下转动的范围。并且本领域技术人员也可以了解到该限位架521也可以采用其他方式，只要隔开两侧的每个的碳刷支架并且包括位于碳刷支架55上方的部分能够限制碳刷支架55向上运动即可，例如可以用两根水平延伸的杆部代替平板部分等等。

在该集电器框架51的左上延伸杆512和右上延伸杆513的上方外侧端，分别沿左上延伸杆512和右上延伸杆513的长度方向间隔设有两个左上水平轮591和右上水平轮592。在该集电器框架51的左下延伸杆514和右下延伸杆515的上方外侧端，分别沿左下延伸杆514和右下延伸杆515的长度方向间隔设有两个左下水平轮593和右下水平轮594，所述水平轮的轴竖直设置。在左下延伸杆514的外侧端的外侧以及右下延伸杆515的外侧端的外侧，即左下水平轮593的左侧下方和右下水平轮594的右侧下方分别设有轴向与延伸杆同向的引导轮596。

并且在左上延伸杆512、右上延伸杆513、左下延伸杆514和右下延伸杆515的外侧端分别设有轴向与延伸杆的长度方向同向的滚柱516，在左下延伸杆514和右下延伸杆515的下方设有下到位感应器200，在基座511的两侧位置，左下延伸杆514和右下延伸杆515的上方分别设有与这些延伸杆同向延伸的连接杆517，连接杆517的外侧端连接有轴向与连接杆517同向的行走轮595。并且在左上延伸杆512、有上延伸杆513、左下延伸杆514、右下延伸杆515的外侧端滚柱516的内侧还分别设有侧到位感应器300。这些感应器用于感应集电器与滑触线之间的接触进而进行通电换电的控制。

所述碳刷56的下方连接电缆561，并且在固定架52的下方设有多个线夹525用于固定电缆561。

本发明的集电器采用了交叉的碳刷结构，可以使整个集电器的结构更紧凑轻巧，在保证强度的前提下，重量比以住其他设计的集电器轻很多，因为重量轻，RTG在行驶过程中的振动对碳刷的影响要小很多，在对滑触线同样的压力下，重量轻的惯性更小，冲力也小，更加容易贴合滑触线，不容易发生跳槽现象。再有，前后碳刷采用了弹性板连接的结构，使碳刷进入滑触线更加顺利，克服了以往集电器的碳刷冲撞滑触线的问题。

在自动取电时，控制系统指示提升装置41工作，提升离合器412吸合，提升电机411工作，带动双向卷筒413牵动钢丝绳414向上运动，钢丝绳414带动集电器5向上运动，直到向上开关有信号停止。然后驱动装置6工作，主臂离合器62吸合，主臂驱动电机61启动，带动主臂离合器62及小齿轮63转动，小齿轮63驱动大齿轮64及伸缩臂的转轴21转动，伸缩臂的转轴21再带动主臂31运动，主臂31带动副臂32，并在补偿拉杆33及调整拉杆34的作用下，水平推动集电器向前运动，直到伸出到位开关发出停止信号。

集电器5伸出到位后，该到位信号由集电器5上的侧到位感应器300来提供，提升装置41启动，双向卷筒413反向运动，钢丝绳414带动集电器5向下运动，使集电器5的引导轮596落在引导轨道15上，下到位感应器200发出下降到位信号，此时集电器5伸出到位，然后龙门起重机向前带动整个取电小车向前行走，进入滑触线2，此时下降到位信号一直有，直到行驶到引导轨道15的末端，两个下降到位信号完全消失，此时龙门起重机停车，进入换电区，进行柴、市电切换，完成取电动作。该过程中引导轨道15既做为集电器5下降到位时的感应板，又做为引导轮596的引导轨道，还做为换电区到位的感应板。这样可以使自动取电装置更简单可靠，解决了激光或红外感应时因反光板污染或振动而导致的信号飘移问题，使龙门起重机定位更准，换电更加可靠。

集电器5在滑触线上运动时，上水平轮和下水平轮分别位于上水平轨道和下水平轨道的下方，行走轮595位于下水平轨道上，使得集电器5能够沿滑触线运动，进而使碳刷与滑触线接触。所述上、下水平轨道的后侧设有背板。

本发明的滑触线自动取电装置，采用电机离合器以及齿轮来驱动主臂的运动，解决了以往设计中采用弹簧及电动推杆的驱动方式中因弹簧力不足或弹簧疲劳而使集电器伸出不到位的问题，同时也克服了集电器缩回时，电动推杆对伸出弹簧做的无用功，提高了有用功利用率，更加简单、方便、可靠。而且该伸缩臂还包括补偿拉杆，使得当集电器因不可预知的原因卡死时，补偿连杆能够伸出或缩回，释放掉卡滞力，保护集电器，使整个系统更加可靠。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种滑触线自动取电装置，包括取电小车和取电支架，所述取电支架上设有水平设置的滑触线（12），所述取电小车包括固定于龙门起重机上的支架（2），一端连接于支架（2）上并且另一端连接有集电器（5）的伸缩臂（3），所述伸缩臂（3）可伸缩使所述集电器（5）的碳刷（56）与滑触线（12）接触或分离，其特征在于：

所述伸缩臂（3）包括横向设置于支架（2）下部上的伸缩臂的转轴（21），一端固定在所述伸缩臂的转轴（21）上随着所述伸缩臂的转轴（21）的转动上下摆动的主臂（31），一副臂（32）靠近后端的后部铰接在所述主臂（31）的前端，所述副臂（32）的前端铰接在所述集电器（5）上，补偿拉杆（33）位于所述主臂（31）的上方，其一端铰接在支架（2）的上部，另一端铰接在所述副臂（32）的后端，调节拉杆（34）位于所述副臂（32）的下方，其一端铰接在主臂（31）的前端，另一端铰接在所述集电器（5）上，所述支架（2）上固定有驱动所述伸缩臂的转轴（21）转动的驱动装置（6），所述驱动装置（6）包括电机（61），所述电机（61）的输出轴与伸缩臂的转轴（21）同向延伸，所述电机（61）的输出轴上连接有减速器（62），并且减速器（62）的输出轴连接至一离合器（63），离合器（63）连接至一小齿轮（64），所述离合器（63）控制小齿轮（64）与减速器（62）的接通或分离，所述小齿轮（64）与一大齿轮（65）相啮合，所述大齿轮（65）固定于所述伸缩臂的转轴（21）上并且以所述伸缩臂的转轴（21）为轴。

2.如权利要求1所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述主臂（31）和副臂（32）均包括同向延伸的两根长杆以及位于长杆之间横向延伸的多根横杆，所述支架（2）上水平向前延伸有搁置杆（25），所述伸缩臂缩回时所述集电器（5）搁置于所述搁置杆（25）上，所述主臂（31）和支架（2）之间还连接有阻尼器（36）。

3.如权利要求1所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述补偿拉杆（33）铰接于一副臂拐臂（35）的后端，所述副臂拐臂（35）的前端固定于所述副臂（32）的后端。

4.如权利要求1所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述补偿拉杆（33）包括位于外侧筒状中空的壳体（331），以及位于壳体（331）内一端始终伸出于壳体的伸缩杆（332），所述伸缩杆（332）可相对于壳体（331）伸缩。

5.如权利要求4所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述伸缩杆（332）的两端上分别套有一个套筒（333），并且其中一个套筒露出位于壳体（331）的外侧，所述两个套筒（333）在相对的面上设有法兰面（3331），所述壳体（331）一端内侧以及与一端相间隔的位置分别设有一圈向内突出的轴套（3311），所述法兰面（3331）位于所述两个轴套（3311）之间，所述伸缩杆（332）的两端分别设有突出的尼龙螺母（335），并且所述尼龙螺母（335）分别卡于所述壳体（331）内部的套筒（333）的内侧和位于壳体（331）外侧的套筒（333）的外侧。

6.如权利要求1所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述副臂（32）以及调节拉杆（34）的前端铰接在一提升支架（4）上，所述集电器（5）连接于提升支架（4）的前端，并且可沿提升支架（4）上下运动。

7.如权利要求6所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述提升支架（4）上设有至少两根竖直间隔设置的导轨（42），所述集电器（5）的后端固定有直线轴承（71）套于所述导轨（42）上并且可沿所述导轨（42）上下运动，所述提升支架（4）上还固定有驱动集电器（5）上下运动的提升装置（41）。

8.如权利要求7所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述提升装置（41）包括提升电机（411），以及连接所述提升电机（411）的输出轴和一双向卷筒（413）的提升离合器（412），所述双向卷筒（413）上绕有钢丝绳（414），所述提升支架（4）的上下两端分别设有一滑轮（43），所述集电器（5）的后端中部固定有一固线夹（518），所述钢丝绳（414）的两端分别从上下两个方向绕过所述滑轮（43）固定于所述固线夹（518）上。

9.如权利要求1所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述取电支架包括与滑触线（12）同向水平延伸并且分别位于滑触线（12）上方和下方间隔设置的上水平导轨（13）和下水平导轨（14），所述滑触线（12）、上水平导轨（13）和下水平导轨（14）的两端外侧还设有一与滑触线同向延伸的引导导轨（15），所述引导导轨（15）位于所述下水平导轨（14）的下方并且与下水平导轨（14）的端部部分重叠。

10.如权利要求7所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述集电器（5）的后端固定有膜片补偿装置（7），所述直线轴承（71）固定于所述膜片补偿装置（7）的后端，所述膜片补偿装置（7）包括多片前后方向重叠设置的金属薄片。

11.如权利要求1所述的滑触线自动取电装置，其特征在于：所述集电器（5）包括将集电器（5）安装在伸缩臂（3）上的集电器框架（51），以及安装于集电器框架（51）上的碳刷（56），其特征在于：所述集电器框架（51）包括竖直设置的基座（511）以及设于基座（511）前端向前水平延伸的固定座（52），所述固定座（52）上两侧沿固定座（52）的延伸方向分别设有一转轴（53），所述转轴（53）上分别沿其长度方向间隔铰接有多个向上设置的轴座（54），并且两侧的转轴（53）上的轴座（54）一一左右对应，所述轴座（54）绕所述转轴（53）转动并且其长度方向与转轴（53）的轴向垂直，所述轴座（54）上铰接有碳刷支架（55），所述碳刷支架（55）可绕所述轴座（54）前后转动，所述碳刷支架（55）包括相互折弯的第一部分（551）和第二部分（552），所述第一部分（551）的一端铰接于两侧的转轴（53）上的其中一侧的轴座（54）上，所述第一部分（551）的另一端延伸至所述另一侧的转轴（53）的外侧并且所述第二部分（552）从所述第一部分（551）的另一端延伸向上，碳刷（56）铰接于所述第二部分（552）的外侧端，所述碳刷（56）绕所述第二部分（552）的外侧端转动。

12.如权利要求11所述的自动取电装置，其特征在于：所述碳刷支架（55）的第一部分（551）靠近所述第二部分（552）的位置上设有钩座（5511），每两个左右对应的碳刷支架的钩座（5511）之间连接有拉簧（57），每两个左右对应的碳刷（56）之间连接有弹簧板（58）。

13.如权利要求11或12所述的自动取电装置，其特征在于：所述集电器框架（51）包括从所述基座（511）的上下的两侧端开始水平延伸并且分别与基座（511）垂直的左上延伸杆（512）、右上延伸杆（513）、左下延伸杆（514）和右下延伸杆（515），所述固定座（52）从所述基座（511）的前侧向前水平延伸。

14.如权利要求13所述的自动取电装置，其特征在于：所述左上延伸杆（512）和右上延伸杆（513）外侧端的上方分别沿所述左上延伸杆（512）和右上延伸杆（513）的长度方向分别设有两个相间隔的左上水平轮（591）和右上水平轮（592）,所述左下延伸杆（514）和右下延伸杆（515）外侧端的上方分别沿所述左下延伸杆（514）和右下延伸杆（515）的长度方向分别设有两个相间隔的左下水平轮（593）和右下水平轮（594），所述左下延伸杆（514）和右下延伸杆（515）的上方分别设有与这些延伸杆同向延伸的连接杆（517），所述连接杆（517）的外侧端连接有轴向与连接杆（517）同向的行走轮（595），所述左上延伸杆（512）、右上延伸杆（513）、左下延伸杆（514）和右下延伸杆（515）的外侧端分别设有轴向与延伸杆的长度方向同向的滚柱（516），所述左下水平轮（593）的左侧下方和右下水平轮（594）的右侧下方分别设有轴向与延伸杆同向的引导轮（596），所述左、右上水平轮和左、右下水平轮分别位于上水平轨道和下水平轨道的下方，所述行走轮（595）位于下水平轨道上。

15.如权利要求13所述的自动取电装置，其特征在于：所述左下延伸杆（514）和右下延伸杆（515）的下方设有下到位感应器（200），并且在左上延伸杆（512）、右上延伸杆（513）、左下延伸杆（514）和右下延伸杆（515）的外侧端分别设有侧到位感应器（300）。

16.如权利要求11所述的自动取电装置，其特征在于：所述集电器（5）还包括将每一侧的前后每个碳刷支架（55）隔开的限位架（521），所述限位架（521）还包括位于碳刷支架（55）上方的部分。

17.如权利要求16所述的滑触线自动取电装置的集电器，其特征在于：所述限位架（521）位于所述固定架（52）以及碳刷支架（55）的上方，所述限位架（521）包括水平延伸的平板部分（5211）以及从平板部分（5211）的两侧向下延伸的隔板（5212），所述隔板（5212）位于两侧每个前后的碳刷支架（55）之间。

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