CN104760504B - 一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板；属于电力车辆设备制备技术领域。所述受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)和铝合金托架(5)；碳纤维增强碳滑块(1)粘接在铝合金托架(5)上；碳纤维增强碳滑块(1)和铝合金托架(5)中至少一者的沿长度方向开设的凹槽，并且该凹槽设于碳纤维增强碳滑块(1)和铝合金托架(5)的接合处，在碳纤维增强碳滑块(1)所开凹槽的槽壁粘接有耐高温密封层(2)，当碳纤维增强碳滑块(1)与铝合金托架(5)粘接成一体时，耐高温密封层(2)与铝合金托架(5)形成一个与受电弓快速降弓装置的气道相连通的气道(3)。
Description
技术领域
本发明涉一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板；属于电力车辆设备制备技术领域。
背景技术
电力车辆主要通过受电弓从接触网上获取电能以维持运转，因而作为受电弓直接与接触网接触部件的受电弓滑板的好坏直接关系到受电弓的受流质量，也影响了电力车辆的安全运行。现有的受电弓滑板大多为纯碳滑板和浸金属碳滑板。纯碳滑板冲击韧性差、自身磨耗严重。浸金属碳滑板的抗冲击性差，易掉块，且对铜接触网导线的粘着磨损较纯碳滑板严重很多。此外，制备工艺复杂，价格过高，生产和维护成本都较高。
而对于高速运行中的电力车辆来说，为了降低弓网发生事故对接触网的损伤以及提高弓网的安全性，通常需要在受电弓滑板上附加金属管(如铜管)或陶瓷管，利用金属管或陶瓷管作为气道来实现快速降弓。利用金属管或陶瓷管作为气道不仅增加了受电弓弓头的重量，同时还会降低了受电弓与接触网间的接触压力，影响了受电弓的受流质量，而且当滑块破损时，作为气道的金属管或陶瓷管不一定会破损、漏气，这使得受电弓自动降弓的可靠性就大打折扣，进而导致弓网安全得不到保证。
发明内容
本发明针对纯碳滑板和浸金属碳滑板滑板的抗冲击能力低、安全性不好等问题，提供了一种结构简单、安全性好、抗冲击和高导电的新型电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板；同时，该受电弓滑板还能够在不降低弓网接触压力的情况下保证快速降弓装置的正常运行。
本发明一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板，其结构设计主要包括以下三种方案。
方案一
本发明一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板；所述受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6a)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6a)，余下的为B部分；所述凹槽(6a)的槽壁上设有耐高温密封层(2)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、耐高温密封层(2)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)经组装后构成一个整体，组装后，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)之间，且耐高温密封层(2)与铝合金托架(5)构成气道(3)。
方案一中，所述组装是：通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、耐高温密封层(2)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。通过粘接也使得所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、耐高温密封层(2)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)按设计的图纸构成一个整体，即导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)之间。
本发明方案一中，耐高温密封层是通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接在凹槽(6a)的槽壁上。
方案二
本发明一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板；所述受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封装层(2)、铝合金托架(5)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条凹槽(7a)，所述耐高温密封层(2)固定在导电金属网(4)上；将碳纤维增强碳滑块(1)、带有耐高温密封层(2)的导电金属网(4)、铝合金托架(5)组装后，构成所述受电弓滑板；所述受电弓滑板中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)与铝合金托架(5)之间，且所述凹槽(7a)与耐高温密封层(2)构成气道(3)。
方案二中，所述耐高温密封层(2)通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，固定在导电金属网(4)上。
方案二中，所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。
方案二中，当碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接成一个整体后，所述铝合金托架(5)的凹槽(7a)与耐高温密封层(2)就构成了气道(3)。
方案三
本发明一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板，所述受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6b)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6b)，余下的为B部分；所述凹槽(6b)的槽壁上设有耐高温密封层(2)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条与凹槽(6b)相匹配的凹槽(7b)，所述铝合金托架(5)设有凹槽(7b)的一面分为G部分和H部分，所述G部分为凹槽(7b)，余下的为H部分；将碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、铝合金托架(5)组装后，得到所述受电弓滑板；所述受电弓滑板中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)的H部分之间，且所述凹槽(7b)与耐高温密封层(2)构成气道(3)。
方案三中，所述耐高温密封层(2)通过通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接在凹槽(6b)的槽壁上。
方案三中，所述组装是：通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)的H部分经组装后构成一个整体。
方案三在生产过程中，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)按设计的图纸构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。
本发明方案三中，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使成碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)按设计图纸组装成一个整体；同时也就使得所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)的H部分经耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接后，按设计的图纸构成一个整体。
方案一、二、三中，
所述耐高温粘接胶为环氧树脂粘接胶、丙烯酸型胶和聚氨酯胶中的至少一种。优选为耐100℃以上的环氧树脂粘接胶粘接胶、丙烯酸型胶和聚氨酯胶中的至少一种。
所述耐100℃以上的环氧树脂粘接胶粘接胶、丙烯酸型胶和聚氨酯胶选自单组份环氧树脂粘接胶、双组份环氧树脂粘接胶、多组份环氧树脂粘接胶、双组份丙烯酸型胶和双组份聚氨酯胶中的一种。其型号为DP100、DP270、DP420、DP-105、DP-125、DP-190、DP-100PLUS、DP-420、DP-460、DP-4XL、DP805、DP810、DP820、DP818、DP-8005、DP-8010、DP605、DP640、3532、3549、2214、EW2020中的至少一种。
所述耐高温导电粘接胶为现有碳滑板制备过程中所常用的耐高温导电粘接胶。其具体可以为耐高温铜粉导电胶、耐高温银铜粉导电胶和耐高温银粉导电胶中的一种。优选为耐100℃以上的耐高温改性环氧和酚醛铜粉导电胶、耐高温改性环氧铜粉导电胶、铜粉电子导电胶、耐高温改性环氧和酚醛银铜粉导电胶、银粉电子导电胶、环氧型导电银胶；其型号为DB-70CA、TD-8814、TD-8816、DB2014、YH-2004、YH-A011、YH-2010、DB2018、DB5015、TD-8810、TD-8815、ZB25625、DB2013、DB2024、DB2016、YH-2008、YH-2003、YH-2005中的至少一种。
所述导电金属网(4)的材质优选为铜、铝中的一种，优选为铜。
方案一、二、三中，
所述碳纤维增强碳滑块(1)由碳纤维与热解碳、树脂碳、沥青碳中至少一种组成；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的密度为1.75～1.90g/cm3；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的抗压强度≥160MPa，抗折强度≥110MPa，冲击韧性≥2.5J/cm2，电阻率≤31μΩ·m。
方案一、二、三中，
所述碳纤维增强碳滑块(1)的的制备方法包括以下步骤：
步骤一
以密度为0.30～0.60g/cm3炭纤维预制体为原料；在保护气氛下，于1500～2100℃热处理3～10小时后，进行碳沉积得到密度为1.0～1.6g/cm3的C/C多孔体；
步骤二
将步骤一所得C/C多孔体，通过聚合物浸渍-碳化工艺处理，直至得到密度为1.6～1.9g/cm3的预成品；
步骤三
在保护气氛下，于1800～3000℃，对步骤二所得预成品进行石墨化处理2～5小时后，按设计的尺寸加工，得到所述碳纤维增强碳滑块(1)。本发明方案一、二、三中，所述耐高温密封层(2)的材质选自耐100℃以上高温的硅橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、热塑性硫化橡胶、聚四氟乙烯中的一种；为了实现工业化应用，本发明所用耐高温密封层(2)优选为耐100℃以上高温的密封条；所述耐100℃以上高温的密封条选自硅橡胶密封条、三元乙丙橡胶密封条、氟橡胶密封条、热塑性硫化橡胶密封条、聚四氟乙烯密封条中的一种。
方案一、二、三中，所述气道(3)的横截面的形状选自方形、半圆形、梯形、圆形、椭圆形、多边形中的至少一种。
本发明与现有技术相比，其优点与积极效果在于：
1.本发明所设计的气道(3)的内壁由耐高温密封层(2)和铝合金托架(5)组成；所以其避免了使用铜管或铜片气道对受电弓自动降弓敏感性的影响，这种气道结构可以减轻受电弓滑板的整体重量，且密封条加工容易、制造工艺简单、组装方便、密封性能好，从而能提高受电弓滑板的安全性。
2.本发明选用具有良好的力学性能和导电性能的碳纤维增强碳材料作为受电弓滑板的优选材料。碳纤维提高了碳滑板的机械性能，且质量轻，摩擦系数小，熔点高且耐电弧磨损，可减少对接触网的损害，并通过优化的碳纤维增强碳材料的制备工艺，获得了用于电力车辆受电弓滑板碳纤维碳滑块的密度为1.75～1.85g/cm3，抗压强度≥160MPa，抗折强度≥110MPa，冲击韧性≥2.5J/cm2，电阻率≤31μΩ·m。参照国家标准“动车组碳滑板暂行技术条件，标准性技术文件编号(TJ/CL 328-201)”，本发明制备的碳纤维增强碳滑块已达到并优于国家对时速350km/h及以下速度等级的动车组碳滑板的性能标准，具体性能指标见表1。因此，该碳纤维增强碳受电弓滑板具有良好的力学性能和导电性能。
3.碳滑块和铝合金托架间粘接了导电铜网(4)，因此可有助于降低碳滑块与铝合金托架的接触电阻，进而有利于降低整个滑板的粘结电阻。而且可将在粘结层间形成稳定可靠的导流通道，使得滑板各处粘结电阻均匀。同时铜网网孔内可均匀注满耐高温粘结胶或耐高温导电粘结胶，确保滑板各处粘结的可靠性，且耐高温粘结胶的使用可使得滑板能承载更大的电流。
4.由于碳纤维增强碳滑块本身高的抗冲击性，因此可无需使用强化滑条力学承载功能的铝合金托架或导电铜片来增强受电弓滑板的抗冲击能力，从而简化了受电弓滑板的结构，保证了受电弓滑板整体的抗冲击性。
表1我国时速350km/h及以下速度等级的动车组碳滑板的性能指标
附图说明
附图1为本发明方案一所设计的受电弓滑板的结构示意图；
附图2为本发明方案二所设计的受电弓滑板的结构示意图；
附图3为本发明方案三所设计的受电弓滑板的结构示意图；
附图4为本发明方案三所设计的，当气道呈梯形且耐高温密封层(2)呈T型时，受电弓滑板的结构示意图；
附图5为本发明方案三所设计的，当气道呈半圆形且耐高温密封层(2)呈T型时，受电弓滑板的结构示意图受电弓滑板的结构示意图。
图1中1为碳纤维增强碳滑块；2为耐高温密封层；3为气道；4为导电金属网；5为铝合金托架；6a为凹槽；
从图1中可以看出本发明方案一所设计的受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6a)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6a)，余下的为B部分；所述凹槽(6a)的槽壁上粘有耐高温密封层(2)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接成一个整体，粘接后导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)之间，且耐高温密封层(2)与铝合金托架(5)构成气道(3)。同时还可以看出，粘接后铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。除此之外还可以看出通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)按设计图纸组装成一个整体。
由图1可以看出，本发明方案一所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质。
图2中，1为碳纤维增强碳滑块；2为耐高温密封层；3为气道；4为导电金属网；5为铝合金托架；7a为凹槽；
从图2中可以看出本发明方案二所设计的受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封装层(2)、铝合金托架(5)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条凹槽(7a)，所述凹槽(7a)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；所述耐高温密封层(2)通过粘接固定在导电金属网(4)上，所述导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)与铝合金托架(5)之间。所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。除此之外还可以看出，方案二所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质，其气道的形状为方形。
图3中，1为碳纤维增强碳滑块；2为耐高温密封层；3为气道；4为导电金属网；5为铝合金托架；
从图3中可以看出本发明方案三所设计的受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6b)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6b)，余下的为B部分；所述凹槽(6b)的槽壁上粘有耐高温密封层(2)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条与凹槽(6b)相匹配的凹槽(7b)，所述铝合金托架(5)设有凹槽(7b)的一面分为G部分和H部分，所述G部分为凹槽(7b)，余下的为H部分；所述凹槽(7b)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)的H部分，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接构成一个整体；该整体中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)的H部分之间。同时也可以看出通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)按设计的图纸构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。除此之外还可以看出，方案三所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质，其气道的形状为方形。
图4中1为碳纤维增强碳滑块；2为耐高温密封层；3为气道；4为导电金属网；5为铝合金托架；
从图4中可以看出本发明方案三所设计的受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6b)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6b)，余下的为B部分；所述凹槽(6b)的槽壁上粘有耐高温密封层(2)，所述耐高温密封层(2)的截面呈T型，且耐高温密封层(2)填满了凹槽(6b)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条与凹槽(6b)相匹配的凹槽(7b)，所述铝合金托架(5)设有凹槽(7b)的一面分为G部分和H部分，所述G部分为凹槽(7b)，余下的为H部分；所述凹槽(7b)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)的H部分，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接构成一个整体；该整体中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)的H部分之间。同时也可以看出通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)按设计的图纸构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。除此之外还可以看出，方案三所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质，其气道的形状为梯形。
图5中，1为碳纤维增强碳滑块；2为耐高温密封层；3为气道；4为导电金属网；5为铝合金托架；
从图5中可以看出本发明方案三所设计的受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6b)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6b)，余下的为B部分；所述凹槽(6b)的槽壁上粘有耐高温密封层(2)，所述耐高温密封层(2)的截面呈T型，且耐高温密封层(2)填满了凹槽(6b)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条与凹槽(6b)相匹配的凹槽(7b)，所述铝合金托架(5)设有凹槽(7b)的一面分为G部分和H部分，所述G部分为凹槽(7b)，余下的为H部分；所述凹槽(7b)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)的H部分，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接构成一个整体；该整体中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)的H部分之间。同时也可以看出通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)按设计的图纸构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。除此之外还可以看出，方案三所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质，其气道的形状为半圆形。
具体实施方式
下面结合本发明的附图，对本发明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所记载技术方案中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例1中，碳纤维增强碳滑块(1)的制备工艺为：
(1)针刺法制备炭纤维预制体，得到密度为0.30～0.60g/cm3炭纤维预制体；
(2)1500～2100℃热处理3～10小时；
(3)化学气相渗透工艺沉积热解碳，得到密度为1.6～1.9g/cm3的预成品；
(4)聚合物浸渍-炭化工艺反复增密至密度≥1.6g/cm3；
(5)1800～3000℃热处理2～5小时，得到密度为1.75～1.90g/cm3的碳质材料，并按设计的尺寸加工，得到所述碳纤维增强碳滑块(1)。
实施例中所用耐高温导电粘接胶为耐高温改性环氧和酚醛铜粉导电胶，其型号为DB-70CA。
实施例中所用耐高温粘结胶为耐100℃以上的环氧树脂粘接胶粘接胶。
实施例1
该实施例中耐高温密封层(2)的材质为硅橡胶；
如图1所示一种碳纤维增强碳受电弓滑板，其具体包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6a)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6a)，余下的为B部分；所述凹槽(6a)的槽壁上通过耐高温导电粘接胶粘有耐高温密封层(2)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)通过耐高温导电粘接胶粘接成一个整体，粘接后导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)之间，且耐高温密封层(2)与铝合金托架(5)构成气道(3)。同时还可以看出，粘接后铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。除此之外还可以看出通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)按设计图纸组装成一个整体。该实施例中所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质。
实施例2
该实施例中耐高温密封层(2)的材质为三元乙丙橡胶；
如图2所示，一种碳纤维增强碳受电弓滑板，其具体包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封装层(2)、铝合金托架(5)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条凹槽(7a)，所述凹槽(7a)与耐高温密封层(2)经耐高温导电粘接胶粘接后构成气道(3)；所述耐高温密封层(2)通过粘接固定在导电金属网(4)上，所述导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)与铝合金托架(5)之间。所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。该实施例中所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质。
实施例3
该实施例中耐高温密封层(2)的材质为氟橡胶；
如图3所示，一种碳纤维增强碳受电弓滑板，其具体包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6b)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6b)，余下的为B部分；所述凹槽(6b)的槽壁上粘有耐高温密封层(2)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条与凹槽(6b)相匹配的凹槽(7b)，所述铝合金托架(5)设有凹槽(7b)的一面分为G部分和H部分，所述G部分为凹槽(7b)，余下的为H部分；所述凹槽(7b)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)的H部分，通过耐高温粘接胶粘接构成一个整体；该整体中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)的H部分之间。同时也可以看出通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)按设计的图纸构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。除此之外，该实施例所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质。
实施例4
该实施例中耐高温密封层(2)的材质为热塑性硫化橡胶；
如图4所示，一种碳纤维增强碳受电弓滑板，其具体包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6b)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6b)，余下的为B部分；所述凹槽(6b)的槽壁上粘有耐高温密封层(2)，所述耐高温密封层(2)的截面呈T型，且耐高温密封层(2)填满了凹槽(6b)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条与凹槽(6b)相匹配的凹槽(7b)，所述铝合金托架(5)设有凹槽(7b)的一面分为G部分和H部分，所述G部分为凹槽(7b)，余下的为H部分；所述凹槽(7b)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)的H部分，通过耐高温导电粘接胶粘接构成一个整体；该整体中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)的H部分之间。同时，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)按设计的图纸构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。除此之外，本实施例所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质，其气道的形状为梯形。
实施例5
该实施例中耐高温密封层(2)的材质为聚四氟乙烯；
如图5所示，一种碳纤维增强碳受电弓滑板，其具体包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6b)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6b)，余下的为B部分；所述凹槽(6b)的槽壁上粘有耐高温密封层(2)，所述耐高温密封层(2)的截面呈T型，且耐高温密封层(2)填满了凹槽(6b)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条与凹槽(6b)相匹配的凹槽(7b)，所述铝合金托架(5)设有凹槽(7b)的一面分为G部分和H部分，所述G部分为凹槽(7b)，余下的为H部分；所述凹槽(7b)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)的H部分，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接构成一个整体；该整体中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)的H部分之间。同时，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)按设计的图纸构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。,除此之外，本实施例所设计受电弓滑板的气道壁的材质为耐高温密封层材质和铝合金材质，其气道的形状为半圆形。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板，其特征在于：所述受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6a)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6a)，余下的为B部分；所述凹槽(6a)的槽壁上设有耐高温密封层(2)；所述碳纤维增强碳滑块(1)的B部分、耐高温密封层(2)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)经组装后构成一个整体，组装后，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)之间，且耐高温密封层(2)与铝合金托架(5)构成气道(3)；
所述耐高温密封层(2)的材质选自耐100℃以上高温的硅橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、热塑性硫化橡胶、聚四氟乙烯中的一种；
所述碳纤维增强碳滑块(1)由碳纤维与热解碳、树脂碳、沥青碳中至少一种组成；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的密度为1.75～1.90g/cm3；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的抗压强度≥160MPa，抗折强度≥110MPa，冲击韧性≥2.5J/cm2，电阻率≤31μΩ·m；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的的制备方法包括以下步骤：
步骤一
以密度为0.30～0.60g/cm3炭纤维预制体为原料；在保护气氛下，于1500～2100℃热处理3～10小时后，进行碳沉积得到密度为1.0～1.6g/cm3的C/C多孔体；
步骤二
将步骤一所得C/C多孔体，通过聚合物浸渍-碳化工艺处理，直至得到密度为1.6～1.9g/cm3的预成品；
步骤三
在保护气氛下，于1800～3000℃，对步骤二所得预成品进行石墨化处理2～5小时后，按设计的尺寸加工，得到所述碳纤维增强碳滑块(1)。
2.根据权利要求1所述的一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板，其特征在于；所述组装是：通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得所述碳纤维增强碳滑块(1)、耐高温密封层(2)、导电金属网(4)以及铝合金托架(5)构成一个整体；且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。
3.一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板，其特征在于：所述受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封装层(2)、铝合金托架(5)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条凹槽(7a)，所述耐高温密封层(2)固定在导电金属网(4)上；将碳纤维增强碳滑块(1)、带有耐高温密封层(2)的导电金属网(4)、铝合金托架(5)组装后，构成所述受电弓滑板；所述受电弓滑板中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)与铝合金托架(5)之间，且所述凹槽(7a)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；
所述耐高温密封层(2)的材质选自耐100℃以上高温的硅橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、热塑性硫化橡胶、聚四氟乙烯中的一种；
所述碳纤维增强碳滑块(1)由碳纤维与热解碳、树脂碳、沥青碳中至少一种组成；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的密度为1.75～1.90g/cm3；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的抗压强度≥160MPa，抗折强度≥110MPa，冲击韧性≥2.5J/cm2，电阻率≤31μΩ·m；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的的制备方法包括以下步骤：
步骤一
以密度为0.30～0.60g/cm3炭纤维预制体为原料；在保护气氛下，于1500～2100℃热处理3～10小时后，进行碳沉积得到密度为1.0～1.6g/cm3的C/C多孔体；
步骤二
将步骤一所得C/C多孔体，通过聚合物浸渍-碳化工艺处理，直至得到密度为1.6～1.9g/cm3的预成品；
步骤三
在保护气氛下，于1800～3000℃，对步骤二所得预成品进行石墨化处理2～5小时后，按设计的尺寸加工，得到所述碳纤维增强碳滑块(1)。
4.根据权利要求3所述的一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板，其特征在于：所述组装是，通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使碳纤维增强碳滑块(1)、带有耐高温密封层(2)的导电金属网(4)、铝合金托架(5)构成一个整体；所述耐高温密封层(2)通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接固定在导电金属网(4)上。
5.一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板，其特征在于：所述受电弓滑板包括碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)；所述碳纤维增强碳滑块(1)沿长度方向设有一条凹槽(6b)，所述碳纤维增强碳滑块(1)设有凹槽的一面分为A部分和B部分；所述A部分为凹槽(6b)，余下的为B部分；所述凹槽(6b)的槽壁上设有耐高温密封层(2)；所述铝合金托架(5)沿长度方向设有一条与凹槽(6b)相匹配的凹槽(7b)，所述铝合金托架(5)设有凹槽(7b)的一面分为G部分和H部分，所述G部分为凹槽(7b)，余下的为H部分；将碳纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、铝合金托架(5)组装后，得到所述受电弓滑板；所述受电弓滑板中，导电金属网(4)位于碳纤维增强碳滑块(1)的B部分与铝合金托架(5)的H部分之间，且所述凹槽(7b)与耐高温密封层(2)构成气道(3)；
所述耐高温密封层(2)的材质选自耐100℃以上高温的硅橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、热塑性硫化橡胶、聚四氟乙烯中的一种；
所述碳纤维增强碳滑块(1)由碳纤维与热解碳、树脂碳、沥青碳中至少一种组成；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的密度为1.75～1.90g/cm3；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的抗压强度≥160MPa，抗折强度≥110MPa，冲击韧性≥2.5J/cm2，电阻率≤31μΩ·m；
所述碳纤维增强碳滑块(1)的的制备方法包括以下步骤：
步骤一
以密度为0.30～0.60g/cm3炭纤维预制体为原料；在保护气氛下，于1500～2100℃热处理3～10小时后，进行碳沉积得到密度为1.0～1.6g/cm3的C/C多孔体；
步骤二
将步骤一所得C/C多孔体，通过聚合物浸渍-碳化工艺处理，直至得到密度为1.6～1.9g/cm3的预成品；
步骤三
在保护气氛下，于1800～3000℃，对步骤二所得预成品进行石墨化处理2～5小时后，按设计的尺寸加工，得到所述碳纤维增强碳滑块(1)。
6.根据权利要求5所述的一种电力车辆用碳纤维增强碳受电弓滑板，其特征在于：所述组装是：通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使纤维增强碳滑块(1)、导电金属网(4)、耐高温密封层(2)、铝合金托架(5)构成一个整体，且铝合金托架(5)镶嵌在碳纤维增强碳滑块(1)中。
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