CN105004305A - 一种受电弓弓头碳滑块厚度检测装置 - Google Patents

Abstract

一种受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，包括一个“C”形检测座，在“C”形检测座的上半开口的端口位置安装有位移传感器，在“C”形检测座的下半开口的端口位置安装有定位块，且位移传感器可以相对定位块做上下移动，以检测受电弓弓头碳滑块厚度。所述的位移传感器安装在具有弹性伸缩顶杆上，通过弹性伸缩顶杆将位移传感器的探头紧贴在受电弓弓头碳滑块的表面上。本发明采取位移传感器移动的方式来测量受电弓弓头碳滑块的整个厚度，能快速准确完成受电弓弓头碳滑块厚度。

Description

一种受电弓弓头碳滑块厚度检测装置

技术领域

本发明涉及到一种机车设备的维修检测装置，具体涉及到电力机车、城轨、地铁等各类机车上一种受电弓弓头厚度的检验装置，用以对各类机车上受电弓弓头磨损情况进行快速准确检测，能够方便并连续检测弓头碳滑块厚度并生产位移与弹滑块厚度曲线再传输至终端数据库做进一步分析。属机车制造和检测维护技术领域。

背景技术：

受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的重要受流电气设备，安装在机车或动车车顶上。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。受电弓弓头是受电弓滑板与接触网接触的部件，负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度很大程度取决于受电弓弓头。为保证弓网有良好的受流特性，受电弓弓头的接触是非常关键；由于受电弓弓头在工作时是长期与接触网线滑动接触的，所以磨损较大，当受电弓弓头碳滑块厚度磨损到一定程度需要更换，否则将会影响受流特性。目前对于什么时候情况下要更换，完全凭人工用卡尺量的检查方式，这种方式的检测数据容易存在人为误差；而且由于弓头碳滑块较长，人工测量选择的测量点越多越能反应弓头磨损情况，但同时测量时间会较长，所以通常只选择了几个测量点测量，并不能全面的体现弓头磨损情况，其检测数据也不便于快速存档，因此很有必要对此加以改进。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN201010617570，名称为“受电弓监测系统” 的发明专利，该专利公开了一种受电弓监测系统，包括CCD相机、激光器组和闪光灯组，CCD像机、激光器组和闪光灯组连接PLC控制器，由PLC控制器控制其开闭，PLC控制器还连接有工控机，工控机与CCD相机之间通过宽带网络连接，可通过宽带网络接收CCD相机传送的照片并存储与处理。其工控机通过对CCD拍摄的受电弓弓头部分侧面的图像进行分析处理，可清楚、直观的了解受电弓弓头顶部滑板的磨损情况及两侧的羊角的变形情况。从而能够自动实现对受电弓滑板磨耗情况及羊角变形情况的监测，效率及精度高，不易出现误判，更可靠的避免弓网事故的发生。

2、专利号为CN200410046817，名称为“新型弓网故障隐患检测方法” 发明专利，该专利公开了一种电气化铁路受电弓和接触网的动态检测问题。在实现对弓网接触压力检测的基础上，利用力传感器检测到的力与弓头弹簧变形大小有关，而加速度传感器检测到的弓头加速度与受电弓弓头位移无关的原理就可以判定接触网的硬点是由于导线硬弯造成的，还是线夹倾斜过大造成的。利用弓网接触压力波形的有规则变化还可以判定受电弓滑板上的沟槽。将机车晃动波形和动态拉出值超限波形对比就可以发现接触网动态拉出值超限是由于机车晃动引起的，还是接触网本身有问题。本发明还提供了一种利用感应电检测弓网拉弧的方法。

3、专利号为CN201320020778， 名称为“弓网检测系统专用高速动态接触压力组件”的发明专利，该专利公开了一种弓网检测系统专用高速动态接触压力组件，包括内部设置压力传感器组成电路的第一壳体和内部设有补偿加速度传感器组成电路的第二壳体；第一壳体和第二壳体由航空铝材料制成；第一壳体上设有一个用于与受电弓滑板固定的垂直通孔和一个用于与受电弓弓头支撑固定的水平安装孔；第二壳体由螺栓紧固在第一壳体的侧面；第二壳体一端面穿设有一根输入输出线缆。

上述这些专利虽然都涉及到弓网检测，也提出了一些结构性的改进，但都没有考虑如何改进受电弓弓头的检测，更没有提出如何检测受电弓弓头碳滑块厚度，因此受电弓弓头碳滑块厚度的检测都还是存在前面所述的不足，因此仍有待进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有受电弓弓头碳滑块厚度的检测方法及装置所存在测量时间长，局限性大，不能准确反映受电弓弓头碳滑块厚度的真实情况的不足，提出一种新的受电弓弓头碳滑块厚度的检测装置，该受电弓弓头碳滑块厚度的检测装置可以更加快速准确完成受电弓弓头碳滑块厚度的检测。

为了达到这一目的，本发明提供了一种受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，包括一个“C”形检测座，在“C”形检测座的上半开口的端口位置安装有位移传感器，在“C”形检测座的下半开口的端口位置安装有定位块，且位移传感器可以相对定位块做上下移动，以检测受电弓弓头碳滑块厚度。

进一步地，所述的位移传感器安装在具有弹性伸缩顶杆上，通过弹性伸缩顶杆将位移传感器的探头紧贴在受电弓弓头碳滑块的表面上。

进一步地，所述的弹性伸缩顶杆安装在 “C”形检测座上半开口的端口位置的测试夹具内，测量时弹性伸缩顶杆将带动位移传感器沿着测试夹具内的导轨上下移动，并在移动过程中观测位移传感器器的数据变化，同时将所测得数据通过数据线送到数据处理中心，通过计算测得受电弓弓头碳滑块的整个厚度数据。

进一步地，所述的弹性伸缩顶杆与测试夹具为滑块机构相配合，弹性伸缩顶杆安装在一个弹性装置内，弹性装置上有滑块，在“C”形检测座上半开口的端口位置的测试夹具上有滑块槽，弹性装置的滑块套在测试夹具的滑块槽内，并在弹性装置的作用下上下移动。

进一步地，所述的“C”形检测座的中心内侧面安装有可调钢珠滚轮，通过调整可调钢珠滚轮的位置，调整位移传感器在受电弓弓头碳滑块宽度方向上的位置，以便在移动弓形测试夹具时能够测得同一纵向方向截面的受电弓弓头碳滑块厚度数据。

进一步地，所述的“C”形检测座为两个支架组合形成，分别为上支架和下支架，上支架和下支架之间通过紧固件连接固定起来，形成一个类似“C”形检测座。

进一步地，所述的上支架的端头上安装有用于安装弹性装置的滑块槽，滑块槽内安装有弹性装置，弹性装置内有一个弹性伸缩顶杆，位移传感器器安装在弹性伸缩顶杆上，并通过位移传感器器读取弹性伸缩顶杆的位移数据。

进一步地，所述的下支架的端头向上安装有一个滚轮支架，滚轮支架上安装有滚轮；测量时，滚轮始终紧贴在受电弓弓头碳滑块下面的金属底板的底面上滚动。

进一步地，所述的下支架的中间内侧面安装有可调钢珠滚轮，通过调节可调钢珠滚轮相对下支架的中间内侧面的距离，调整测量受电弓弓头碳滑块的横向位置。

进一步地，所述的下支架的后侧面通过紧固件连接有一操作把手，通过操作把手移动整个测量装置。

使用本发明测量受电弓弓头碳滑块厚度的步骤如下：

1）先调整弓形测试夹具内弹性伸缩的顶杆，使得位移传感器的显示数值为零；

2）将弓形测试夹具上的弹性伸缩的顶杆拉起，夹在受电弓弓头碳滑块的一头，并通过调整设在弓形测试夹具侧面的钢珠滚轮，调整位移传感器位于受电弓弓头碳滑块宽度方向的位置；

3）手持弓形测试夹具沿受电弓弓头碳滑块从一头移动到另一头，移动过程中保持弓形测试夹具底部的滑块始终接触在弓头金属支撑板的底部，通过读取移动过程中位移传感器的变化值；

4）在移动过程中，将位移传感器的变化值通过数据信号线送到数据处理中心，由数据处理中心进行数据处理，测量出受电弓弓头碳滑块在一个宽度位置的纵向所有厚度值；所测数据通过显示屏显示；

5）调整设在弓形测试夹具侧面的钢珠滚轮，进一步调整位移传感器位于受电弓弓头碳滑块宽度方向的位置，按照步骤3）和4）可以确定另外宽度截面的纵向厚度数值；以此反复可以测得所有受电弓弓头碳滑块的整个厚度数据。

本发明的优点在于：

本发明采取位移传感器移动的方式来测量受电弓弓头碳滑块的整个厚度，能快速准确完成受电弓弓头碳滑块厚度，主要有以下特点：

（1）采取位移传感器移动的方式来测量受电弓弓头碳滑块的厚度，可以全面的进行受电弓弓头碳滑块的检测，检测面广、精度高；

（2）能对各类机车上受电弓弓头磨损情况进行快速准确检测；

（3）能够方便并连续检测弓头碳滑块厚度并生产位移与弹滑块厚度曲线再传输至终端数据库做进一步分析；

（4）所检测的数据便于传输和保存；检测速度快，检测方法简单，容易操作；

（5）可以作为一种功能模块与试验台、测试仪等设备配合使用。

附图说明

图1是本发明原理示意图；

图2是本发明一种实施例的结构立体示意图；

图3是本发明一种实施例的结构示意主视图；

图4是本发明一种实施例的结构示意侧视图；

图5是本发明一种实施例的结构示意俯视图；

图6是图4的局部结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。

实施例一

通过附图可以看出，本发明涉及一种受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，包括一个“C”形检测座1，在“C”形检测座1的上半开口的端口位置2安装有位移传感器3，在“C”形检测座的下半开口的端口位置4安装有定位块5，且位移传感器3可以相对定位块5做上下移动，以检测受电弓弓头碳滑块厚度。定位块5在测量时始终顶在受电弓弓头碳滑块的金属底板10的底面上。

进一步地，所述的位移传感器3安装在具有弹性伸缩顶杆6上，通过弹性伸缩顶杆6将位移传感器的探头7紧贴在受电弓弓头碳滑块8的表面上。

进一步地，所述的弹性伸缩顶杆安装在 “C”形检测座1上半开口的端口位置的测试夹具11内，测量时弹性伸缩顶杆6将带动位移传感器3沿着测试夹具11内的导轨上下移动，并在移动过程中观测位移传感器器的数据变化，同时将所测得数据通过数据线送到数据处理中心，通过计算测得受电弓弓头碳滑块的整个厚度数据。

进一步地，所述的弹性伸缩顶杆6与测试夹具11为滑块机构相配合，弹性伸缩顶杆6安装在一个弹性装置13内，弹性装置13上有滑块，在“C”形检测座上半开口的端口位置的测试夹具10上有滑块槽，弹性装置13的滑块套在测试夹具10的滑块槽内，并在弹性装置13的作用下上下移动。

进一步地，所述的“C”形检测座1的中心内侧面安装有可调钢珠滚轮9，通过调整可调钢珠滚轮9的位置，调整位移传感器在受电弓弓头碳滑块宽度方向上的位置，以便在移动弓形测试夹具时能够测得同一纵向方向截面的受电弓弓头碳滑块厚度数据。

进一步地，所述的“C”形检测座1为两个支架组合形成，分别为上支架14和下支架15，上支架14和下支架15之间通过紧固件19连接固定起来，形成一个类似“C”形检测座。

进一步地，所述的上支架14的端头上安装有用于安装弹性装置13的滑块槽16，滑块槽16内安装有弹性装置13，弹性装置13内有一个弹性伸缩顶杆6，位移传感器器3安装在弹性伸缩顶杆6上，并通过位移传感器器3读取弹性伸缩顶杆6的位移数据。

进一步地，所述的下支架15的端头向上安装有定位块5，定位块5包括一个滚轮支架18，滚轮支架18上安装有滚轮17；测量时，滚轮17始终紧贴在受电弓弓头碳滑块下面的金属底板10的底面上滚动。

进一步地，所述的下支架15的中间内侧面安装有可调钢珠滚轮9，通过调节可调钢珠滚轮9相对下支架15的中间内侧面的距离，调整测量受电弓弓头碳滑块的横向位置。

进一步地，所述的下支架15的后侧面通过紧固件连接有一操作把手12，通过操作把手12移动整个测量装置。

使用本发明测量受电弓弓头碳滑块厚度的步骤如下：

1）先调整弓形测试夹具内弹性伸缩的顶杆，使得位移传感器的显示数值为零；

2）将弓形测试夹具上的弹性伸缩的顶杆拉起，夹在受电弓弓头碳滑块的一头，并通过调整设在弓形测试夹具侧面的钢珠滚轮，调整位移传感器位于受电弓弓头碳滑块宽度方向的位置；

3）手持弓形测试夹具沿受电弓弓头碳滑块从一头移动到另一头，移动过程中保持弓形测试夹具底部的滑块始终接触在弓头金属支撑板的底部，通过读取移动过程中位移传感器的变化值；

4）在移动过程中，将位移传感器的变化值通过数据信号线送到数据处理中心，由数据处理中心进行数据处理，测量出受电弓弓头碳滑块在一个宽度位置的纵向所有厚度值；所测数据通过显示屏显示；

5）调整设在弓形测试夹具侧面的钢珠滚轮，进一步调整位移传感器位于受电弓弓头碳滑块宽度方向的位置，按照步骤3）和4）可以确定另外宽度截面的纵向厚度数值；以此反复可以测得所有受电弓弓头碳滑块的整个厚度数据。

上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的优点在于：

本发明采取位移传感器移动的方式来测量受电弓弓头碳滑块的整个厚度，能快速准确完成受电弓弓头碳滑块厚度，主要有以下特点：

（1）采取位移传感器移动的方式来测量受电弓弓头碳滑块的厚度，可以全面的进行受电弓弓头碳滑块的检测，检测面广、精度高；

（2）能对各类机车上受电弓弓头磨损情况进行快速准确检测；

（3）能够方便并连续检测弓头碳滑块厚度并生产位移与弹滑块厚度曲线再传输至终端数据库做进一步分析；

（4）所检测的数据便于传输和保存；检测速度快，检测方法简单，容易操作；

（5）可以作为一种功能模块与试验台、测试仪等设备配合使用。

Claims (10)

1.一种受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，包括一个“C”形检测座，在“C”形检测座的上半开口的端口位置安装有位移传感器，在“C”形检测座的下半开口的端口位置安装有定位块，且位移传感器可以相对定位块做上下移动，以检测受电弓弓头碳滑块厚度。

2.如权利要求1所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的位移传感器安装在具有弹性伸缩顶杆上，通过弹性伸缩顶杆将位移传感器的探头紧贴在受电弓弓头碳滑块的表面上。

3.如权利要求2所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的弹性伸缩顶杆安装在 “C”形检测座上半开口的端口位置的测试夹具内，测量时弹性伸缩顶杆将带动位移传感器沿着测试夹具内的导轨上下移动，并在移动过程中观测位移传感器器的数据变化，同时将所测得数据通过数据线送到数据处理中心，通过计算测得受电弓弓头碳滑块的整个厚度数据。

4.如权利要求3所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的弹性伸缩顶杆与测试夹具为滑块机构相配合，弹性伸缩顶杆安装在一个弹性装置内，弹性装置上有滑块，在“C”形检测座上半开口的端口位置的测试夹具上有滑块槽，弹性装置的滑块套在测试夹具的滑块槽内，并在弹性装置的作用下上下移动。

5.如权利要求1所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的“C”形检测座的中心内侧面安装有可调钢珠滚轮，通过调整可调钢珠滚轮的位置，调整位移传感器在受电弓弓头碳滑块宽度方向上的位置，以便在移动弓形测试夹具时能够测得同一纵向方向截面的受电弓弓头碳滑块厚度数据。

6.如权利要求1所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的“C”形检测座为两个支架组合形成，分别为上支架和下支架，上支架和下支架之间通过紧固件连接固定起来，形成一个类似“C”形检测座。

7.如权利要求6所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的上支架的端头上安装有用于安装弹性装置的滑块槽，滑块槽内安装有弹性装置，弹性装置内有一个弹性伸缩顶杆，位移传感器器安装在弹性伸缩顶杆上，并通过位移传感器器读取弹性伸缩顶杆的位移数据。

8.如权利要求6所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的下支架的端头向上安装有一个滚轮支架，滚轮支架上安装有滚轮；测量时，滚轮始终紧贴在受电弓弓头碳滑块下面的金属底板的底面上滚动。

9.如权利要求6所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的下支架的中间内侧面安装有可调钢珠滚轮，通过调节可调钢珠滚轮相对下支架的中间内侧面的距离，调整测量受电弓弓头碳滑块的横向位置。

10.如权利要求6所述的受电弓弓头碳滑块厚度检测装置，其特征在于：所述的下支架的后侧面通过紧固件连接有一操作把手，通过操作把手移动整个测量装置。