CN104960438B - 一种轨道交通可视化接地装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通可视化接地装置，包括防护外壳，接地操作装置，静触导流装置，动触导流装置和固定安装底板；接地操作装置通过柔性电缆与静触导流装置连接，接地操作装置同时通过接触刀片可接触式连接动触导流装置，静触导流装置经电缆与轨道交通的接触轨连接，动触导流装置经另一电缆与轨道交通的走形轨连接；接地操作装置具备四种功能模式：电动、锁定、手动、远程模式；各模式下，只能通过本模式所属的指定方法操作接地装置，其他方式均不能操作；本发明结构紧凑、操作简便可靠，具备电动、手动、远控和锁定四种功能并且功能可互锁、有效杜绝错误操作、提高了电气安全性和可靠性，进一步提高了检修和抢修效率。

Description

一种轨道交通可视化接地装置

技术领域

本发明涉及一种轨道交通接地装置，具体是一种轨道交通可视化接地装置，属于轨道交通技术领域。

背景技术

城市轨道交通沿线供电系统及其相关联的其他系统在进行正常的检修或者故障抢修时，目前国际国内较为通行的做法是采用人工挂拆地线的方式，除了在对检修或抢修的供电分区进行停电操作外，还需要工人到供电分区坑基现场对接触轨(正极)进行人工挂接地线操作。

人工挂接地线程序如下：将验电器的接地线与走行轨(负极)连接→将验电器正极接触接触轨(正极)进行验电→确认接触轨无电→将接地线的一端与走行轨可靠连接→将接地线的另一端与接触轨可靠连接。

一方面，挂拆接地线的操作属于危险性较大的电气操作，一旦发生事故，后果严重、影响极大。

另一方面，对于现代化的管理而言，远程电控室的人员不能主动了解接地线的挂接状态，单纯依靠工人汇报来判断，具有较大不可靠性，由于工人素质、主观判断错误等多方面原因，不挂接地线、不按规定挂设接地线和送电时漏拆接地线的现象时有发生。

通常，完成一供电分区的停电、验电和挂拆地线等复杂的操作需要60-80分钟，这大大影响了检修效率，特别是事故抢修时，直接影响抢修的效率和正常运营秩序的恢复。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种轨道交通可视化接地装置，其结构紧凑、操作简便可靠，具备电动、手动、远控和锁定四种功能并且功能可互锁、能有效杜绝错误操作、提高电气安全性和可靠性，进一步提高检修和抢修效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种轨道交通可视化接地装置，它包括设置在本装置外部的防护外壳、具有档位操作及功能互锁功能的接地操作装置、静触导流装置、动触导流装置和固定安装底板；

所述的接地操作装置通过柔性电缆与静触导流装置连接，静触导流装置经电缆与轨道交通的接触轨连接；接地操作装置同时通过接触刀片可接触式连接动触导流装置，动触导流装置经另一电缆与轨道交通的走形轨连接；

其中，所述接地操作装置、静触导流装置动触导流装置均设置在固定安装底板上；

所述接地操作装置包括传动箱前面板、箱盖和传动箱基体；

所述传动箱前面板设有闸位置指针指示窗、开闸按钮安装孔、合闸按钮安装孔、模式切换旋钮安装孔、手车扳手插口孔、旋钮杆端部固定孔、手车封口齿轴安装孔；

模式切换旋钮通过设置在传动箱前面板上的模式切换旋钮安装孔固定安装；

旋钮齿固定安装在开关凸轮上，并贴合于传动箱前面板背面，开关凸轮与旋钮齿同轴固定安装在模式切换旋钮上；

开关凸轮凸轮段套入模式选择组合开关内；

模式选择组合开关由4组每组4个的接触开关构成，接触开关安装在接触开关安装板上，接触开关安装板通过螺栓固定安装在传动箱基体的底板上；

档位传动齿通过旋钮杆贴合安装在传动箱前面板背面；

旋钮杆的另一端设有圆环结构，外环转动安装有换挡架，内环与电机输出轴转动安装，换挡架可沿旋钮杆轴线转动，旋钮杆也可沿自身轴线转动；

换挡架和旋钮杆通过一根弹性杆连接，使换挡架相对于旋钮杆转动一定角度时具有回复力；

换挡架上设有两个惰齿轴，惰齿一和惰齿二通过惰齿轴安装在换挡架上并互不接触，电机输出轴上固定安装有电机齿，电机齿分别与惰齿一和惰齿二啮合；

电机面向传动箱前面板方向的一侧通过电机支撑架固定安装在传动箱基体的底板上，另一侧固定安装在传动箱基体的后面板上；

手车封口齿通过手车封口齿轴安装在传动箱前面板背面，手车封口齿上设有用于通过手车扳手的孔；

旋钮齿与档位传动齿啮合，档位传动齿与手车封口齿啮合，档位传动齿与旋钮杆固连；

传动主轴上安装有动作齿和限位盘，传动主轴通过安装在传动箱基体的后面板上的轴承座一、轴承一、轴承座二、轴承二支承并限定轴向运动；

传动箱基体的后面板上设有限位杆固定轴，定位杆一和定位杆二的一端安装在限位杆固定轴上并可沿限位杆固定轴轴线转动，定位杆一和定位杆二的另一端接触于限位盘，并通过定位拉力弹簧紧压在限位盘上；

后面板上传动主轴径向位置安装有2个限位接触开关；

传动主轴穿过后面板的部分与轴刀连接件的一端固定，轴刀连接件的另一端固定安装有传动绝缘子，传动绝缘子的另一侧固定安装有接触刀片。

所述的接地操作装置通过4个绝缘子Ⅰ安装在固定安装底板上；静触导流装置通过2个绝缘子Ⅱ安装在固定安装底板上；动触导流装置通过3个绝缘子Ⅲ安装在固定安装底板上，所述的绝缘子Ⅱ和绝缘子Ⅲ为带有绝缘监测传感器的绝缘子。

所述的防护外壳在正面面板上于传动箱前面板对应位置分别设有闸位置指针指示窗、开闸按钮安装孔、合闸按钮安装孔、模式切换旋钮安装孔、手车扳手插口孔，还设有观察窗安装孔；观察窗安装于所述的观察窗安装孔内，所述观察窗材质包括但不限于玻璃、透明有机塑料。

所述的模式切换旋钮包括旋钮、旋钮套、旋钮定位弹簧和定位钢珠；旋钮为三级圆形凸台形状，大端凸台外端面设有便于手操作的扁凸台，大端凸台中部沿径向设有贯穿圆孔，旋钮定位弹簧和定位钢珠以钢珠-弹簧-钢珠的顺序装于该孔内，旋钮的大端凸台和中部凸台转动装配在旋钮套内，旋钮套大径圆环中部360度均布4个贯穿圆孔，其直径小于设置于旋钮上的贯穿圆孔，旋钮的小端凸台靠近外端面的位置设有平面，开关凸轮通过平端紧定螺钉固定安装在旋钮的小端凸台上，并通过设置的平面可靠固定。

所述的接触开关为滚珠短摆杆型接触开关；所述的电机为具备自锁特性的蜗轮蜗杆减速电机；所述的限位接触开关为短摆杆型接触开关。

所述的传动主轴的一端设有槽型盲孔，用于手车扳手插入扳动操作，传动主轴上还依次设有闸位置指针安装孔、动作齿安装台和限位盘安装台。

所述的旋钮齿和档位传动齿的传动比为23:28，档位传动齿和手车封口齿的传动比为28:41，档位传动齿上设有限位凸台，档位传动齿通过限位凸台可被安装在传动箱前面板上的限位块限定转动角度，使模式切换旋钮只能沿电动-锁定-手动-远控的顺序旋转，而不能直接在电动和远控之间直接切换；所述的电机齿2k1和惰齿一2n的传动比为1:1，惰齿一2n和动作齿2r的传动比为18:33。

所述的定位杆一和定位杆二为相同零件，定位杆一的末端设有定位小凸台，所述的限位盘设有波浪形定位结构，定位杆一末端的定位小凸台可在传动主轴自由状态下可靠啮合于波浪形定位结构的凹处，可靠保持传动主轴的位置；所述限位盘还设有机械限位结构和电气限位拨杆结构，当传动主轴转动到开闸或合闸极限位置时，定位杆一或定位杆二则会通过设置在限位盘上的机械限位结构在该位置单方向顶死传动主轴，同时限位盘上的电气限位拨杆结构触发安装在传动箱基体后面板上的限位接触开关，使电机在机械结构顶死的方向上失电。

所述的轴刀连接件小端设有传动主轴配合孔，通过紧定螺钉将轴刀连接件和传动主轴固定连接，小端外部与轴承一内圈配合，并在其靠近小端端面处设有轴用卡簧槽；轴刀连接件大端设有传动绝缘子安装孔和安装端面，所述传动绝缘子的外部爬电距离不小于10厘米。

所述的接触刀片和静触导流装置通过柔性电缆电连接，接触刀片和柔性电缆、静触导流装置和柔性电缆分别使用固定卡子和螺栓可靠连接；所述的动触导流装置包括拉簧式扁触头和静触导电板。

其中，接地操作装置的档位操作及功能互锁原理为：

当档位选择为电动模式时，将模式切换旋钮旋到电动指示位置，模式切换旋钮固连的开关凸轮旋转到相应位置触发接触开关，外设控制器读取此时模式选择组合开关状态可得此时位于电动模式，同时模式选择组合开关接通开闸按钮、合闸按钮、电机和外设电源的电连接，同时与模式切换旋钮固连的旋钮齿转动，带动与之啮合的档位传动齿转动，档位传动齿通过旋钮杆带动换挡架转动使惰齿一与动作齿啮合，弹性杆使惰齿一紧压在动作齿上，防止换挡时啮合不到位或受力脱出啮合，档位传动齿还带动手车封口齿转动，封堵设置在前面板上的手车扳手插口孔，当按动开闸按钮或合闸按钮，电机就可正转或反转，通过中间传动机构带动接触刀片正反转，完成开闸或合闸动作，即接触刀片与动触导流装置脱开或接合，该模式下只能通过开闸按钮或合闸按钮使接触刀片动作；

当档位选择为锁定模式时，将模式切换旋钮旋到锁定指示位置，模式切换旋钮固连的开关凸轮旋转到相应位置触发接触开关，外设控制器读取此时模式选择组合开关状态可得此时位于锁定模式，同时模式选择组合开关切断电机的所有电连接，同时模式切换旋钮固连的旋钮齿转动，带动与之啮合的档位传动齿转动，档位传动齿通过旋钮杆带动换挡架转动，使惰齿一和惰齿二均不与动作齿啮合，档位传动齿还带动手车封口齿转动，封堵设置在前面板上的手车扳手插口孔，该模式下无法通过任何其他操作使接触刀片动作；

当档位选择为手动模式时，将模式切换旋钮旋到手动指示位置，模式切换旋钮固连的开关凸轮旋转到相应位置触发接触开关，外设控制器读取此时模式选择组合开关状态可得此时位于手动模式，同时模式选择组合开关切断电机的所有电连接，同时模式切换旋钮固连的旋钮齿转动，带动与之啮合的档位传动齿转动，档位传动齿通过旋钮杆带动换挡架转动，使惰齿一和惰齿二均不与动作齿啮合，档位传动齿还带动手车封口齿转动，开启封堵设置在前面板上的手车扳手插口孔，手车扳手可穿过插口孔直接与传动主轴连接，扳动手车扳手，带动接触刀片正反转，完成开闸或合闸动作，即接触刀片与动触导流装置脱开或接合，该模式下只能通过手车扳手带动接触刀片完成开闸或合闸动作；

当档位选择为远控模式时，将模式切换旋钮旋到远控指示位置，模式切换旋钮固连的开关凸轮旋转到相应位置触发接触开关，外设控制器读取此时模式选择组合开关状态可得此时位于远控模式，模式选择组合开关接通外设的远控信号、电机和外设电源的电连接，同时模式切换旋钮固连的旋钮齿转动，带动与之啮合的档位传动齿转动，档位传动齿通过旋钮杆带动换挡架转动使惰齿二与动作齿啮合，弹性杆使惰齿二紧压在动作齿上，防止换挡时啮合不到位或受力脱出啮合，档位传动齿还带动手车封口齿转动，封堵设置在前面板上的手车扳手插口孔，通过远程控制器发送命令，电机就可正转或反转，通过中间传动机构带动接触刀片正反转，完成开闸或合闸动作，即接触刀片与动触导流装置脱开或接合，该模式下只能通过远程控制器使接触刀片动作。

与现有的人工挂拆地线的方式相比：本发明具有以下优点：

1、将传统的人工挂接地线和拆除地线的操作转变为接触刀片与动触导流装置合闸和开闸操作，该操作可通过电控、手动和远控方式可靠完成，不需要操作者下到轨道坑基去手工操作，极大地提高了安全性和可靠性；

2、接地操作装置安装在绝缘子上，接触刀片安装在传动绝缘子上，静触导流装置安装在绝缘子上，动触导流装置安装在绝缘子，在接地通路被断开(开闸)后，接地操作装置、接触刀片及静触导流装置、动触导流装置是彼此绝缘的，这样静触导流装置与接触轨，动触导流装置与走形轨的电缆都不需要拆除；同时，接触刀片和动触导流装置在开闸位置时，两者间的工频耐压满足11kV/1min要求，两者对地的工频耐压满足9.2kV/1min要求，被检修的供电分区可正常送电；

3、传动绝缘子的外部爬电距离不小于10厘米，可有效保证接触刀片等可能带有高压和大电流的装置与其他部件有效绝缘，安全性高；

4、与接触刀片连接的传动主轴通过限位盘设有机械限位和电气限位设计，具备双重限位保护，杜绝接触刀片开闸过度或合闸过度，提高机械结构使用寿命和可靠性；

5、限位盘和定位杆一及定位杆二通过定位拉力弹簧始终可靠有效的限定了传动主轴的位置，从而限定接触刀片的位置，保证整个机构在断电、手动操作、锁定及其他情况下，接触刀片不会误动作；

6、特殊设计的机械结构和机构，使本发明在电动模式下，只能通过电动按钮操作分合闸；在锁定模式下，任何方式均不能操作；在手动模式下，手车扳手手动操作分合闸；在远控模式下，只能通过远程主机发送命令按钮操作分合闸，各功能模式均独立互锁，能有效防止误操作，电气安全性高；

7、具备远程操作功能和模式状态读取、限位状态读取、分合闸位置读取，有利于集中统一监控和现代化管理，加装摄像头等装置，可实现远程实时可视化观测确认接地装置状态；

8、装置结构紧凑，操作简便，操作步骤少，操作步骤简单明了，方便工人操作。

附图说明

图1是本装置的整体结构示意图；

图2是本装置的前面板外观示意图；

图3是本装置去除防护外壳的正面示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3的侧视图；

图6是图3的轴测图；

图7是本装置的接地操作装置的内部结构正视图；

图8是图7的俯视图；

图9是图7的侧视图；

图10是图9的局部视图I；

图11是图9的局部视图II；

图12是图9的轴测图；

图13是本装置处于电动模式下的内部传动结构图；

图14是本装置处于锁定模式下的内部传动结构图；

图15是本装置处于手动模式下的内部传动结构图；

图16是本装置处于远控模式下的内部传动结构图；

图17是本装置处于电动模式下和合闸状态下内部传动结构图；

图18是传动主轴定位结构装配图；

图19是模式选择组合开关的后视图；

图20是换挡架及齿轮组的装配示意图；

图21是图20的B-B剖视图；

图22是本装置的合闸示意图；

图23是本装置的开闸示意图；

图24是手车扳手图；

图25是开关凸轮的正视图；

图26是限位盘的正视图；

图27是旋钮杆的正视图；

图28是图27的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种轨道交通可视化接地装置，它包括设置在本装置外部的防护外壳1、具有档位操作及功能互锁功能的接地操作装置2、静触导流装置3、动触导流装置4和固定安装底板5；

所述的接地操作装置2通过柔性电缆与静触导流装置3连接，静触导流装置3经电缆与轨道交通的接触轨连接；接地操作装置2同时通过接触刀片2v可接触式连接动触导流装置4，动触导流装置4经另一电缆与轨道交通的走形轨连接；

其中，所述接地操作装置2、静触导流装置3、动触导流装置4均设置在固定安装底板5上。

如图3至图12所示，接地操作装置2包括传动箱前面板2a、箱盖2b和传动箱基体2c，及其内部的传动机构。

如图3所示，传动箱前面板2a设有闸位置指针2q1指示窗、开闸按钮2a1安装孔、合闸按钮2a2安装孔、模式切换旋钮2d安装孔、手车扳手2p2插口孔、旋钮杆2i端部固定孔、手车封口齿轴2p1安装孔。

如图10所示，模式切换旋钮2d通过设置在传动箱前面板2a上的模式切换旋钮2d安装孔固定安装；如图25所示：旋钮齿2e固定安装在开关凸轮2f上，并贴合于传动箱前面板2a背面，开关凸轮2f与旋钮齿2e同轴固定安装在模式切换旋钮2d上；开关凸轮2f凸轮段套入模式选择组合开关2g内；

如图19所示，模式选择组合开关2g由4组每组4个的接触开关2g1构成，接触开关2g1通过螺钉固定安装在接触开关安装板2g2上，接触开关安装板2g2通过螺栓固定安装在传动箱基体2c的底板2c1上；

档位传动齿2h通过旋钮杆2i贴合安装在传动箱前面板2a背面；

如图20、图21、图27和图28所示，旋钮杆2i(如图27和图28)的另一端设有圆环结构，外环转动安装有换挡架2j，内环与电机2k输出轴转动安装，换挡架2j可沿旋钮杆2i轴线转动，旋钮杆2i也可沿自身轴线转动；换挡架2j和旋钮杆2i通过一根弹性杆2l连接，使换挡架2j相对于旋钮杆2i转动一定角度时具有回复力；换挡架2j上设有两个惰齿轴2m，惰齿一2n和惰齿二2o通过惰齿轴2m安装在换挡架2j上并互不接触，电机2k输出轴上固定安装有电机齿2k1，电机齿2k1分别与惰齿一2n和惰齿二2o啮合；

电机2k面向传动箱前面板2a方向的一侧通过电机支撑架2k2固定安装在传动箱基体2c的底板2c1上，另一侧固定安装在传动箱基体2c的后面板2c2上；

手车封口齿2p通过手车封口齿轴2p1安装在传动箱前面板2a背面，手车封口齿2p上设有用于通过手车扳手2p2(如图24)的孔；

如图7所示，旋钮齿2e与档位传动齿2h啮合，档位传动齿2h与手车封口齿2p啮合，档位传动齿2h与旋钮杆2i固连；

如图11所示，传动主轴2q上安装有动作齿2r和限位盘2s(如图26所示)，传动主轴2q通过安装在传动箱基体2c的后面板2c2上的轴承座一2c3、轴承一2c4、轴承座二2c5、轴承二2c6支承并限定轴向运动；

如图12和图18所示，传动箱基体2c的后面板2c2上设有限位杆固定轴2c7，定位杆一2c8和定位杆二2c9的一端安装在限位杆固定轴2c7上并可沿限位杆固定轴2c7轴线转动，定位杆一2c8和定位杆二2c9的另一端接触于限位盘2s，并通过定位拉力弹簧2c10紧压在限位盘2s上；后面板2c2上传动主轴2q径向位置安装有2个限位接触开关2c11；传动主轴2q穿过后面板2c2的部分与轴刀连接件2t的一端固定，轴刀连接件2t的另一端固定安装有传动绝缘子2u，传动绝缘子2u的另一侧固定安装有接触刀片2v；

如图5所示，接地操作装置2通过4个绝缘子Ⅰ5a安装在固定安装底板5上；静触导流装置3通过2个绝缘子Ⅱ5b安装在固定安装底板5上；动触导流装置4通过3个绝缘子Ⅲ5c安装在固定安装底板5上；接地操作装置2安装在绝缘子Ⅰ5a上，接触刀片2v安装在传动绝缘子2u上，静触导流装置3安装在绝缘子Ⅱ5b上，动触导流装置4安装在缘子Ⅲ5c，在接地通路被断开(开闸)后，接地操作装置2、接触刀片2v及静触导流装置3、动触导流装置4是彼此绝缘的，这样静触导流装置3与接触轨，动触导流装置4与走形轨的电缆都不需要拆除；其中，绝缘子Ⅱ5b和绝缘子Ⅲ5c为带有绝缘监测传感器的绝缘子。

如图2所示：防护外壳1在正面面板上于传动箱前面板2a对应位置分别设有闸位置指针2q1指示窗、开闸按钮2a1安装孔、合闸按钮2a2安装孔、模式切换旋钮2d安装孔、手车扳手2p2插口孔，还设有观察窗1a安装孔；观察窗1a安装于所述的观察窗1a安装孔内，所述观察窗1a材质包括但不限于玻璃、透明有机塑料。

如图10所示，模式切换旋钮2d包括旋钮2d1、旋钮套2d2、旋钮定位弹簧2d3和定位钢珠2d4；旋钮2d1为三级圆形凸台形状，大端凸台外端面设有便于手操作的扁凸台，大端凸台中部沿径向设有贯穿圆孔，旋钮定位弹簧2d3和定位钢珠2d4以钢珠-弹簧-钢珠的顺序装于该孔内，旋钮2d1的大端凸台和中部凸台转动装配在旋钮套2d2内，旋钮套2d2大径圆环中部360度均布4个贯穿圆孔，其直径小于设置于旋钮2d1上的贯穿圆孔，旋钮2d1的小端凸台靠近外端面的位置设有平面，开关凸轮2f通过平端紧定螺钉固定安装在旋钮2d1的小端凸台上，并通过设置的平面可靠固定。

接触开关2g1为滚珠短摆杆型接触开关，灵敏度较高；所述的电机2k为具备自锁特性的蜗轮蜗杆减速电机；所述的限位接触开关2c11为短摆杆型接触开关，灵敏度高。

传动主轴2q的一端设有槽型盲孔，用于手车扳手2p2插入扳动操作，传动主轴2q上还依次设有闸位置指针2q1安装孔、动作齿2r安装台和限位盘2s安装台。

旋钮齿2e和档位传动齿2h的传动比为23:28，档位传动齿2h和手车封口齿2p的传动比为28:41，档位传动齿2h上设有限位凸台，档位传动齿2h通过限位凸台可被安装在传动箱前面板2a上的限位块2a3限定转动角度，使模式切换旋钮2d只能沿电动-锁定-手动-远控的顺序旋转，而不能直接在电动和远控之间直接切换；所述的电机齿和惰齿的传动比为1:1，惰齿和动作齿的传动比为18:33。

如图18和图26所示，定位杆一2c8和定位杆二2c9为相同零件，定位杆一2c8的末端设有定位小凸台，所述的限位盘2s设有波浪形定位结构，定位杆一2c8末端的定位小凸台可在传动主轴2q自由状态下可靠啮合于波浪形定位结构的凹处，可靠保持传动主轴2q的位置；所述限位盘2s还设有机械限位结构和电气限位拨杆结构，当传动主轴2q转动到开闸或合闸极限位置时，定位杆一2c8或定位杆二2c9则会通过设置在限位盘上的机械限位结构在该位置单方向顶死传动主轴2q，同时限位盘2s上的电气限位拨杆结构触发安装在传动箱基体2c后面板2c2上的限位接触开关2c11，使电机2k在机械结构顶死的方向上失电；

即限位盘2s和定位杆一2c8及定位杆二2c9通过定位拉力弹簧始终可靠有效的限定了传动主轴2q的位置，从而限定接触刀片2v的位置，保证整个机构在断电、手动操作、锁定及其他情况下，接触刀片2v不会误动作。

如图9所示，轴刀连接件2t小端设有传动主轴2q配合孔，通过紧定螺钉将轴刀连接件2t和传动主轴2q固定连接，小端外部与轴承一2c4内圈配合，并在其靠近小端端面处设有轴用卡簧槽；轴刀连接件2t大端设有传动绝缘子2u安装孔和安装端面，所述传动绝缘子2u的外部爬电距离不小于10厘米，可有效保证接触刀片2v等可能带有高压和大电流的装置与其他部件有效绝缘，安全性高。

如图22和图23所示，接触刀片2v和静触导流装置3通过柔性电缆电连接，接触刀片2v和柔性电缆、静触导流装置3和柔性电缆分别使用固定卡子3a和螺栓可靠连接；所述的动触导流装置4包括拉簧式扁触头4a和静触导电板4b。

其中，接地操作装置2的档位操作及功能互锁原理为：

如图10、图12、图13和图17所示，当档位选择为电动模式时，将模式切换旋钮2d旋到电动指示位置，模式切换旋钮2d固连的开关凸轮2f旋转到相应位置触发接触开关2g1，外设控制器读取此时模式选择组合开关2g状态可得此时位于电动模式，同时模式选择组合开关2g接通开闸按钮2a1、合闸按钮2a2、电机2k和外设电源的电连接，同时与模式切换旋钮2d固连的旋钮齿2e转动，带动与之啮合的档位传动齿2h转动，档位传动齿2h通过旋钮杆2i带动换挡架2j转动使惰齿一2n与动作齿2r啮合，弹性杆2l使惰齿一2n紧压在动作齿2r上，防止换挡时啮合不到位或受力脱出啮合，档位传动齿2h还带动手车封口齿2p转动，封堵设置在前面板2a上的手车扳手2p2插口孔，当按动开闸按钮2a1或合闸按钮2a2，电机2k就可正转或反转，通过中间传动机构带动接触刀片2v正反转，完成开闸或合闸动作，即接触刀片2v与动触导流装置4脱开或接合，该模式下只能通过开闸按钮2a1或合闸按钮2a2使接触刀片2v动作；

如图10、图12、图14所示，当档位选择为锁定模式时，将模式切换旋钮2d旋到锁定指示位置，模式切换旋钮2d固连的开关凸轮2f旋转到相应位置触发接触开关2g1，外设控制器读取此时模式选择组合开关2g状态可得此时位于锁定模式，同时模式选择组合开关2g切断电机2k的所有电连接，同时模式切换旋钮2d固连的旋钮齿2e转动，带动与之啮合的档位传动齿2h转动，档位传动齿2h通过旋钮杆2i带动换挡架2j转动，使惰齿一2n和惰齿二2o均不与动作齿2r啮合，档位传动齿2h还带动手车封口齿2p转动，封堵设置在前面板2a上的手车扳手2p2插口孔，该模式下无法通过任何其他操作使接触刀片2v动作；

如图10、图12、图15所示，当档位选择为手动模式时，将模式切换旋钮2d旋到手动指示位置，模式切换旋钮2d固连的开关凸轮2f旋转到相应位置触发接触开关2g1，外设控制器读取此时模式选择组合开关2g状态可得此时位于手动模式，同时模式选择组合开关2g切断电机2k的所有电连接，同时模式切换旋钮2d固连的旋钮齿2e转动，带动与之啮合的档位传动齿2h转动，档位传动齿2h通过旋钮杆2i带动换挡架2j转动，使惰齿一2n和惰齿二2o均不与动作齿2r啮合，档位传动齿2h还带动手车封口齿2p转动，开启封堵设置在前面板2a上的手车扳手2p2插口孔，手车扳手2p2可穿过插口孔直接与传动主轴2q连接，扳动手车扳手2p2，带动接触刀片2v正反转，完成开闸或合闸动作，即接触刀片2v与动触导流装置4脱开或接合，该模式下只能通过手车扳手2p2带动接触刀片2v完成开闸或合闸动作；

如图10、图12、图16所示，当档位选择为远控模式时，将模式切换旋钮2d旋到远控指示位置，模式切换旋钮2d固连的开关凸轮2f旋转到相应位置触发接触开关2g1，外设控制器读取此时模式选择组合开关2g状态可得此时位于远控模式，模式选择组合开关2g接通外设的远控信号、电机2k和外设电源的电连接，同时模式切换旋钮2d固连的旋钮齿2e转动，带动与之啮合的档位传动齿2h转动，档位传动齿2h通过旋钮杆2i带动换挡架2j转动使惰齿二2o与动作齿2r啮合，弹性杆2l使惰齿二2o紧压在动作齿2r上，防止换挡时啮合不到位或受力脱出啮合，档位传动齿2h还带动手车封口齿2p转动，封堵设置在前面板2a上的手车扳手2p2插口孔，通过远程控制器发送命令，电机2k就可正转或反转，通过中间传动机构带动接触刀片2v正反转，完成开闸或合闸动作，即接触刀片2v与动触导流装置4脱开或接合，该模式下只能通过远程控制器使接触刀片2v动作。

Claims (10)

1.一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，它包括设置在本装置外部的防护外壳（1）、具有档位操作及功能互锁功能的接地操作装置（2）、静触导流装置（3）、动触导流装置（4）和固定安装底板（5）；

所述的接地操作装置（2）通过柔性电缆与静触导流装置（3）连接，静触导流装置（3）经电缆与轨道交通的接触轨连接；接地操作装置（2）同时通过接触刀片（2v）可接触式连接动触导流装置（4），动触导流装置（4）经另一电缆与轨道交通的走形轨连接；

其中，所述接地操作装置（2）、静触导流装置（3）、动触导流装置（4）均设置在固定安装底板（5）上；

所述的接地操作装置（2）包括传动箱前面板（2a）、箱盖（2b）和传动箱基体（2c）；

所述传动箱前面板（2a）设有闸位置指针（2q1）指示窗、开闸按钮（2a1）安装孔、合闸按钮（2a2）安装孔、模式切换旋钮（2d）安装孔、手车扳手（2p2）插口孔、旋钮杆（2i）端部固定孔、手车封口齿轴（2p1）安装孔；

模式切换旋钮（2d）通过设置在传动箱前面板（2a）上的模式切换旋钮（2d）安装孔固定安装；

旋钮齿（2e）固定安装在开关凸轮（2f）上，并贴合于传动箱前面板（2a）背面，开关凸轮（2f）与旋钮齿（2e）同轴固定安装在模式切换旋钮（2d）上；

开关凸轮（2f）凸轮段套入模式选择组合开关（2g）内；

模式选择组合开关（2g）由4组每组4个的接触开关（2g1）构成，接触开关（2g1）安装在接触开关安装板（2g2）上，接触开关安装板（2g2）通过螺栓固定安装在传动箱基体（2c）的底板（2c1）上；

档位传动齿（2h）通过旋钮杆（2i）贴合安装在传动箱前面板（2a）背面；

旋钮杆（2i）的另一端设有圆环结构、外环转动安装有换挡架（2j）、内环与电机（2k）输出轴转动安装，换挡架（2j）可沿旋钮杆（2i）轴线转动，旋钮杆（2i）也可沿自身轴线转动；

换挡架（2j）和旋钮杆（2i）通过一根弹性杆（2l）连接，使换挡架（2j）相对于旋钮杆（2i）转动一定角度时具有回复力；

换挡架（2j）上设有两个惰齿轴（2m），惰齿一（2n）和惰齿二（2o）通过惰齿轴（2m）安装在换挡架（2j）上并互不接触，电机（2k）输出轴上固定安装有电机齿（2k1），电机齿（2k1）分别与惰齿一（2n）和惰齿二（2o）啮合；

电机（2k）面向传动箱前面板（2a）方向的一侧通过电机支撑架（2k2）固定安装在传动箱基体（2c）的底板（2c1）上，另一侧固定安装在传动箱基体（2c）的后面板（2c2）上；

手车封口齿（2p）通过手车封口齿轴（2p1）安装在传动箱前面板（2a）背面，手车封口齿（2p）上设有用于通过手车扳手（2p2）的孔；

旋钮齿（2e）与档位传动齿（2h）啮合，档位传动齿（2h）与手车封口齿（2p）啮合，档位传动齿（2h）与旋钮杆（2i）固连；

传动主轴（2q）上安装有动作齿（2r）和限位盘（2s），传动主轴（2q）通过安装在传动箱基体（2c）的后面板（2c2）上的轴承座一（2c3）、轴承一（2c4）、轴承座二（2c5）、轴承二（2c6）支承并限定轴向运动；

传动箱基体（2c）的后面板（2c2）上设有限位杆固定轴（2c7），定位杆一（2c8）和定位杆二（2c9）的一端安装在限位杆固定轴（2c7）上并可沿限位杆固定轴（2c7）轴线转动，定位杆一（2c8）和定位杆二（2c9）的另一端接触于限位盘（2s），并通过定位拉力弹簧（2c10）紧压在限位盘（2s）上；

后面板（2c2）上传动主轴（2q）径向位置安装有2个限位接触开关（2c11）；

传动主轴（2q）穿过后面板（2c2）的部分与轴刀连接件（2t）的一端固定，轴刀连接件（2t）的另一端固定安装有传动绝缘子（2u），传动绝缘子（2u）的另一侧固定安装有接触刀片（2v）。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的接地操作装置（2）通过4个绝缘子Ⅰ（5a）安装在固定安装底板（5）上；静触导流装置（3）通过2个绝缘子Ⅱ（5b）安装在固定安装底板（5）上；动触导流装置（4）通过3个绝缘子Ⅲ（5c）安装在固定安装底板（5）上；所述的绝缘子Ⅱ（5b）和绝缘子Ⅲ（5c）为带有绝缘监测传感器的绝缘子。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的防护外壳（1）在正面面板上与传动箱前面板（2a）对应位置分别设有闸位置指针（2q1）指示窗、开闸按钮（2a1）安装孔、合闸按钮（2a2）安装孔、模式切换旋钮（2d）安装孔、手车扳手（2p2）插口孔，还设有观察窗（1a）安装孔；观察窗（1a）安装于所述的观察窗（1a）安装孔内，所述观察窗（1a）材质包括但不限于玻璃、透明有机塑料。

4.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的模式切换旋钮（2d）包括旋钮（2d1）、旋钮套（2d2）、旋钮定位弹簧（2d3）和定位钢珠（2d4）；

其中，旋钮（2d1）为三级圆形凸台形状，大端凸台外端面设有便于手操作的扁凸台，大端凸台中部沿径向设有贯穿圆孔，旋钮定位弹簧（2d3）和定位钢珠（2d4）以钢珠-弹簧-钢珠的顺序装于该孔内，旋钮（2d1）的大端凸台和中部凸台转动装配在旋钮套（2d2）内，旋钮套（2d2）大径圆环中部360度均布4个贯穿圆孔，其直径小于设置于旋钮（2d1）上的贯穿圆孔，旋钮（2d1）的小端凸台靠近外端面的位置设有平面，开关凸轮（2f）通过平端紧定螺钉固定安装在旋钮（2d1）的小端凸台上，并通过设置的平面可靠固定。

5.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的接触开关（2g1）为滚珠短摆杆型接触开关；所述的电机（2k）为具备自锁特性的蜗轮蜗杆减速电机；所述的限位接触开关（2c11）为短摆杆型接触开关。

6.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的传动主轴（2q）的一端设有槽型盲孔，用于手车扳手（2p2）插入扳动操作；传动主轴（2q）上还依次设有闸位置指针（2q1）安装孔、动作齿（2r）安装台和限位盘（2s）安装台。

7.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的旋钮齿（2e）和档位传动齿（2h）的传动比为23:28，档位传动齿（2h）和手车封口齿（2p）的传动比为28:41，档位传动齿（2h）上设有限位凸台，档位传动齿（2h）通过限位凸台可被安装在传动箱前面板（2a）上的限位块（2a3）限定转动角度，使模式切换旋钮（2d）只能沿电动-锁定-手动-远控的顺序旋转，而不能直接在电动和远控之间直接切换；所述的电机齿（2k1）和惰齿一（2n）的传动比为1:1，惰齿一（2n）和动作齿（2r）的传动比为18:33。

8.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的定位杆一（2c8）和定位杆二（2c9）为相同零件，定位杆一（2c8）的末端设有定位小凸台，所述的限位盘（2s）设有波浪形定位结构，定位杆一（2c8）末端的定位小凸台可在传动主轴（2q）自由状态下可靠啮合于波浪形定位结构的凹处，可靠保持传动主轴（2q）的位置；

所述限位盘（2s）还设有机械限位结构和电气限位拨杆结构，当传动主轴（2q）转动到开闸或合闸极限位置时，定位杆一（2c8）或定位杆二（2c9）则会通过设置在限位盘上的机械限位结构在该位置单方向顶死传动主轴（2q），同时限位盘（2s）上的电气限位拨杆结构触发安装在传动箱基体（2c）后面板（2c2）上的限位接触开关（2c11），使电机（2k）在机械结构顶死的方向上失电。

9.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的轴刀连接件（2t）小端设有与传动主轴（2q）配合孔，通过紧定螺钉将轴刀连接件（2t）和传动主轴（2q）固定连接，小端外部与轴承一（2c4）内圈配合，并在其靠近小端端面处设有轴用卡簧槽；轴刀连接件（2t）大端设有传动绝缘子（2u）安装孔和安装端面，所述传动绝缘子（2u）的外部爬电距离不小于10厘米。

10.根据权利要求1、2或3所述的一种轨道交通可视化接地装置，其特征在于，所述的接触刀片（2v）和静触导流装置（3）通过柔性电缆电连接，接触刀片（2v）和柔性电缆、静触导流装置（3）和柔性电缆分别使用固定卡子（3a）和螺栓可靠连接；所述的动触导流装置（4）包括拉簧式扁触头（4a）和静触导电板（4b）。