CN104960424B - 一种集电头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集电头，其中包括绝缘固定件、导电件、旋转机构、滑座以及电连接件。所述绝缘固定件上具有纵轴套和集电杆固定部，所述导电件设置在所述绝缘固定件上，所述导电件不与所述纵轴套接触。所述旋转机构包括纵轴，所述纵轴插在所述纵轴套中，所述滑座设置在所述旋转机构上，所述滑座由导电材料构成。所述电连接件将所述导电件与所述滑座电连接。本发明提供的集电头能够避免在旋转机构上形成导通的电流，防止旋转机构发生变形、破损，提高集电头的可靠性和寿命。

Description

一种集电头

技术领域

本发明属于无轨电车技术领域，涉及无轨电车的电力系统，具体地，涉及一种电车集电头的结构。

背景技术

无轨电车是一种常见的交通车辆，具有无污染、噪音小、稳定性高等优点，在公共交通发达的城市中应用十分广泛。由于无轨电车通常需要持续从外界获取电力，以保证正常行驶，所以，常见的无轨电车顶端都装有集电系统。所述集电系统通常包括集电杆和集电头，所述集电杆将集电头抬高，以使集电头接触到位于路面上方的空中电缆，从而为无轨电车提供电力。

由于电车在路面行驶时常需要并线、拐弯，其行进方向无法时刻保持与空中电缆的延伸方向一致，所以，为了保持集电头能够顺畅的在空中电缆上滑动，所述集电头上通常具有旋转部件。但是，当集电头与空中电缆接触时，会在集电头与电车之间构成电流通路，电流流经集电头上的旋转部件进入电车中。电流会使集电头的温度上升，高温现象容易使旋转部件变软、变形。而且，由于旋转部件在旋转时存在滑动摩擦，在电流的作用下，相对滑动的表面之间容易产生电火花，进而对旋转部件造成损坏。旋转部件长期处在由电流引起的高温、电火花等作用下，易产生破损、断裂等现象。

所以，综上所述，有必要提供一种新型的转动部件或集电头，提高集电头的使用寿命，防止转动组件损坏。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够避免旋转机构因电流引起的高温而出现老化破损的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种集电头，其中包括：

绝缘固定件，所述绝缘固定件上具有纵轴套和集电杆固定部；

导电件，所述导电件设置在所述绝缘固定件上，所述导电件不与所述纵轴套接触；

旋转机构，所述旋转机构包括纵轴，所述纵轴插在所述纵轴套中；

滑座，所述滑座设置在所述旋转机构上，所述滑座由导电材料构成；

电连接件，所述电连接件将所述导电件与所述滑座电连接。

优选地，所述导电件可以固定安装在所述集电杆固定部上，导电件与所述集电杆固定部组合构成杆套。

优选地，所述集电头可以具有流线型的外形，所述绝缘固定件与所述滑座的端部平滑对接。

所述电连接件可以为铜缆，所述铜缆的一端连接在所述导电件上，所述铜缆的另一端连接在所述滑座上。特别地，所述导电件可以具有第一导电柱，所述电连接件连接在所述第一导电柱上。所述滑座的尾部可以设置有第二导电柱，所述电连接件连接在所述第二导电柱上。

另外，所述导电件的材料优选为铝合金，所述导电件上可以具有拉环。

所述旋转机构可以包括横轴，所述纵轴顶部具有横轴套，所述滑座底部具有横轴孔，所述横轴插在所述横轴套和横轴孔中，以将所述滑座固定在所述纵轴顶部。

所述旋转机构还可以包括扭簧，所述扭簧设置在所述横轴的两端，所述扭簧的一端与所述纵轴固定连接，所述卡簧的另一端与所述滑座固定连接。

特别地，在所述纵轴套的两侧，所述绝缘固定件上可以具有两个止挡台，所述纵轴上固定设置有止挡件，当所述纵轴旋转时，所述止挡件与所述止挡台接触，所述止挡台限制所述纵轴的旋转角度。

在本发明提供的集电头中，绝缘固定件形成纵轴套，使得旋转机构周围没有导体，即使滑座与空中电缆接触使旋转机构带电，也不会在旋转机构上形成电流。所述滑座通过电连接件与导电件电连接，电连接件用于将电能导向车辆内部。更进一步的，本发明还能够解决集电头搭线不稳定、脱线会造成钩挂的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明具体实施例中集电头的零件爆炸图；

图2是本发明具体实施例中集电头的侧视图；

图3是本发明具体实施例中的侧视图；

图4是本发明具体实施例中所述绝缘固定件的立体图；

图5是本发明具体实施例中所述集电头的立体图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供了一种集电头，所述集电头包括绝缘固定件、导电件、旋转机构、滑座以及电连接件。所述绝缘固定件上具有纵轴套和集电杆固定部，由于所述集电头需要固定安装在集电杆的端部，所述集电杆固定部用于与集电杆固定连接。所述绝缘固定件由高强度的绝缘材料构成，需具有良好的绝缘效果，同时应具有较高的强度和疲劳强度，能够在反复扭转的作用下仍保持良好的机械性能。优选的，所述绝缘固定件可以由尼龙塑料构成。所述导电件设置在所述绝缘固定件上，导电件用于将集电头收集到的电能传送到集电杆或者电线上，以使电能能够通入车辆中。特别的，所述导电件不与所述纵轴套的内部或边缘接触，以避免在纵轴套中形成导电通路。所述旋转机构包括纵轴，所述纵轴插在所述纵轴套中，所述滑座设置在所述旋转机构上，所述纵轴使所述滑座能够相对于所述绝缘固定件左右旋转。所述滑座由导电材料构成，应具有良好的导电性，优选的，所述滑座可以由铜合金形成。在工作状态下，所述滑座中安装有碳刷，碳刷与空中电缆接触，将电能导入滑座。碳刷作为直接与空中电缆接触的导电装置，应具有良好的导电性，硬度胶软，防止对空中电网造成破坏。优选的，所述碳刷采用碳材作为基底，经过渗铜工艺掺杂少量铜粒子，以增强导电性。虽然所述滑座设置在所述旋转机构上，使旋转机构带有电势，但是由于纵轴套由绝缘固定件构成，所以旋转机构周围没有导体，所述旋转机构中不会形成导通的电流。所述电连接件用于将滑座与导电件电连接，绕开旋转机构，在导电件与滑座之间形成导通的电流，以使电能沿集电杆或电线流入车内。

在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，所述导电件2固定安装在所述集电杆固定部11上，导电件2与所述集电杆固定部11组合构成杆套。所述集电杆固定部11用于将集电头固定安装在集电杆的顶端，当需要用集电杆作为传输电能的介质时，或者当用于输电的电线设置在集电杆上时，可以使所述导电件2直接与集电杆电连接，便于输电。在图1所示的实施例中，所述集电杆固定部11和导电件2分别作为杆套的两个部分，集电杆的端部可以插在所述杆套中。所述导电件2紧固在所述集电杆固定部11上，使集电头稳定安装在集电杆上，同时实现导电件2与集电杆的稳定电连接。在本发明中，可以采用螺栓等紧固件将导电件2紧固在集电杆固定部11上。集电杆的材料通常是铝合金，为了使导电件2与集电杆之间具有良好的导电效果，所述导电件2优选为铝合金，本领域技术人员也可以采用铜等材料制作导电件2。在本发明的其它实施例中，在不需要通过集电杆输电的情况下，本领域技术人员可以不在导电件2与集电杆之间形成电连接，所述绝缘固定件1上的集电杆固定部11可以单独形成完整的杆套或者杆夹，以将集电头可靠的安装在集电杆上。所述导电件2安装在所述绝缘固定件1上，但不与集电杆固定部11直接接触，不与集电杆形成电连接。电车的输电线可以直接与导电件2连接，将电能输至车中。图1中示出的导电件2与集电杆固定部11组合构成杆套的技术方案是本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以根据实际的输电需要对导电件2、集电杆固定部11的结构进行设计，本发明不对导电件2是否构成杆套进行限制。

特别的，为了避免在旋转机构中形成电流，需要在导电件2和滑座4之间形成稳定的电流通路，以绕开所述旋转机构。所述电连接件5可以为铜缆，所述铜缆的一端连接在所述导电件2上，另一端连接在所述滑座4上。优选的，如图1、2所示，所述导电件2可以具有第一导电柱21，所述电连接件5的一端可以固定在所述第一导电柱21上。所述滑座4的尾部也可以设置有第二导电柱41，所述电连接件5的另一端连接在所述第二导电柱41上。

车辆在行驶过程中可能发生各种不确定的情况，当发生集电杆损坏、空中电缆损坏、车辆偏离空中电缆过远等情况时，滑座有可能从空中电缆中脱出，造成脱线。这种突然的脱线情况容易造成集电头与空中电缆发生钩挂，对空中电缆造成更大的损坏。所以，为了防止集电头钩挂空中电缆，本发明提供的绝缘固定件1能够与滑座4的前端平滑对接，使集电头具有流线型的外形。优选的，如图1、2所示，所述绝缘固定件1上可以具有倾斜的肋片14，所述滑座4的前端具有倒角42，绝缘固定件1与滑座4的前端能够通过肋片14和倒角42平滑对接，以防止集电头脱线时钩挂在空中电缆上。本领域技术人员还可以采用其它结构使整个集电头具有流线型的外形，本发明不只限于使用肋片和倒角实现平滑对接。

另外，为防止集电头意外从集电杆上脱落，坠落造成伤害，所述集电头上可以设置保险装置。优选的，如图1、2所示，所述导电件2上可以具有拉环22，可以通过保险绳和拉环22将所述集电头拴在所述集电杆上。一旦集电头发生脱落，保险绳和拉环22可以防止集电头坠落。

另一方面，由于车辆在行驶中常常遇到起伏、颠簸的情况，这种情况下集电杆相对于空中电缆的角度就会发生改变，为了使滑座4以及碳刷6能够平滑的与空中电缆对接，优选的，所述旋转机构还可以包括横轴32，使滑座4能够前后倾斜旋转。如图1所示，在本发明的实施例中，所述旋转机构还可以包括横轴32，所述纵轴31的顶部具有横轴套311，所述滑座4的底部具有横轴孔43。所述横轴32从所述横轴套311和横轴孔43中穿入，将所述滑座4连接在所述纵轴31的顶部。在本发明中，可以采用卡簧的装置，对横轴32进行固定，以防止横轴32在横轴套311和横轴孔43中发生轴向运动。所述滑座4能够绕所述横轴32旋转，向前或向后倾斜一定角度，在工作状态下，当集电杆与空中电缆的相对角度发生改变时，所述滑座4能够保持与空中电缆平行的状态。

特别的，如果旋转机构上具有横轴32，当集电杆下降，使集电头与空中电缆脱离时，或者当集电头意外从空中电缆上脱线时，所述滑座4的前后倾斜角度是不确定的。这种情况下，滑座4更有可能与空中电缆之间发生钩挂，如果滑座4向后倾斜，则滑座4与绝缘固定件1之间的缝隙还有可能夹住空中电缆。为了避免集电头与空中电缆的钩挂现象，优选的，在本发明的实施例中，所述旋转机构还包括扭簧33，如图1所示，所述扭簧33安装在所述横轴32的两端，用于将对滑座4前后旋转的角度进行限制。通常，所述扭簧33的一端与所述纵轴31固定连接，另一端与所述滑座4固定连接。当集电头不与空中电缆对接时，所述滑座4在扭簧33的作用下向前倾斜，当集电头与空中电缆对接时，空中电缆对滑座4、碳刷6施加的压力使滑座4抬平。这样，集电头在工作状态下，能够与空中电缆平行，使碳刷6在空中电缆上顺畅的滑动，图2中示出的滑座4即处在抬平的状态。当集电头与空中电缆脱开时，扭簧33会使滑座4向前倾斜，使肋片14与倒角42对接，形成良好的流线型结构，即使集电头的前端与空中电缆发生擦碰，也能够避免钩挂现象。图3中示出的滑座4即处在向前倾斜的状态。

另外，由于滑座4安装在所述纵轴31上，所以滑座4可以相对于绝缘固定件1左右旋转，以适应车辆行驶时的转弯和并道。但是，如果滑座4左右旋转的角度过大，一旦脱线后再进行对接，就会出现由于左右旋转角度过大而无法与空中电缆对接的情况。为了防止上述现象，在本发明的实施例中，如图1、4所示，在所述纵轴套12的两侧，所述绝缘固定件1上具有两个止挡台13。如图1所示，在所述纵轴31上固定设置有止挡件312。当所述纵轴31安装在所述纵轴套12中时，所述止挡件312与所述止挡台13的高度相当。当所述纵轴31左右旋转到一定角度时，所述止挡件312会与所述止挡台13接触，止挡台13阻止止挡件312继续旋转，从而限制纵轴31和滑座4的左右旋转角度。滑座4左右旋转的具体角度范围可以根据滑座4的宽度和长度进行设计，本发明对此不进行限制。

图5示出的是本发明具体实施例集电头的立体结构，本发明提供的集电头通过绝缘固定件1形成纵轴套12，并通过电连接件5和导电件2与滑座4构成导通的电路，从而绕开旋转机构，防止旋转机构上形成导通的电流，进而防止旋转机构由于高温、电火花引起的破损、变形，提高集电头的可靠性和使用寿命。另外，为了使集电头能够在空中电缆上顺畅的滑动，所述旋转机构可以包括横轴套311和横轴32，所述滑座4上具有横轴孔43，滑座4可以使横轴32前后旋转倾斜，从而适应集电杆与空中电缆之间的角度的改变。进一步的，所述横轴套311两侧还可以安装有扭簧33，当集电杆将集电头抬高以接触空中电缆时，扭簧33产生的弹力能够使滑座4以及碳刷6更紧密的贴合在空中电缆上，增强导电性能。而且，当集电头从空中电缆上脱开时，扭簧33的弹力使滑座4向前旋转、倾斜，防止集电头与空中电缆之间发生钩挂现象。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种集电头，其特征在于，包括：

绝缘固定件(1)，所述绝缘固定件(1)上具有纵轴套(12)和集电杆固定部(11)；

导电件(2)，所述导电件(2)设置在所述绝缘固定件(1)上，所述导电件(2)不与所述纵轴套(12)接触，所述导电件(2)固定安装在所述集电杆固定部(11)上，导电件(2)与所述集电杆固定部(11)组合构成杆套；

旋转机构，所述旋转机构包括纵轴(31)，所述纵轴(31)插在所述纵轴套(12)中；

滑座(4)，所述滑座(4)设置在所述旋转机构上，所述滑座(4)由导电材料构成；

电连接件(5)，所述电连接件(5)将所述导电件(2)与所述滑座(4)电连接；

所述集电头具有流线型的外形，所述绝缘固定件(1)与所述滑座(4)的前端平滑对接。

2.根据权利要求1所述的集电头，其特征在于，所述电连接件(5)为铜缆，所述铜缆的一端连接在所述导电件(2)上，所述铜缆的另一端连接在所述滑座(4)上。

3.根据权利要求1所述的集电头，其特征在于，所述导电件(2)具有第一导电柱(21)，所述电连接件(5)连接在所述第一导电柱上(21)。

4.根据权利要求3所述的集电头，其特征在于，所述滑座(4)的尾部设置有第二导电柱(41)，所述电连接件(5)连接在所述第二导电柱(41)上。

5.根据权利要求1所述的集电头，其特征在于，所述导电件(2)上具有拉环(22)。

6.根据权利要求1至3任意之一所述的集电头，其特征在于，所述旋转机构包括横轴(32)，所述纵轴顶部具有横轴套(311)，所述滑座(4)底部具有横轴孔(43)，所述横轴(32)插在所述横轴套(311)和横轴孔(43)中，以将所述滑座(4)固定在所述纵轴(31)顶部。

7.根据权利要求6所述的集电头，其特征在于，所述旋转机构包括扭簧(33)，所述扭簧(33)设置在所述横轴(32)的两端，所述扭簧(33)的一端与所述纵轴(31)固定连接，所述扭簧(33)的另一端与所述滑座(4)固定连接。

8.根据权利要求1所述的集电头，其特征在于，在所述纵轴套(12)的两侧，所述绝缘固定件(1)上具有两个止挡台(13)，所述纵轴(31)上固定设置有止挡件(312)，当所述纵轴(31)旋转时，所述止挡件(312)与所述止挡台(13)接触，所述止挡台(13)限制所述纵轴(31)的旋转角度。