CN105067158A - 一种弓网分离式受电弓压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弓网分离式受电弓压力检测装置，包括压力检测结构，沿接触网的长度方向，所述压力检测结构两侧分别设有用于施加接触网预紧力的接触网预紧机构，所述压力检测结构包括连接臂组件以及与连接臂组件铰接的安装组件，所述连接臂组件一端设有用于使受电弓下移与接触网分离的下移接触件，连接臂组件另一端设有用于检测下移接触件与受电弓之间的接触压力的检测组件，所述接触网预紧机构与所述下移接触件电连接，本发明具有能够在机车运行时实现实时动态检测，避免接触网预紧力干扰、温度变化干扰和相邻前后弓的相互干扰，检测精度高等优点。

Description

一种弓网分离式受电弓压力检测装置

技术领域

本发明涉及机车受电弓与接触网之间的接触压力检测技术，尤其涉及一种弓网分离式受电弓压力检测装置。

背景技术

机车的行驶安全直接受到受电弓受流性能的影响，受电弓良好的受流性能要求受电弓和接触网之间需要合适的接触压力，当接触压力过大时，接触网向上移动过大，会造成接触网局部形变、甚至造成疲劳破坏；当接触压力过小时，会造成受电弓和接触网离线拉弧。因此机车在入库检修时，需要对机车受电弓与接触网之间的接触压力进行检测。

目前常用的机车受电弓与接触网之间接触压力的检测方法包括：（1）手工测量法：检测人员登到机车车顶用测力计进行手工测量。但是，这种方法需要多名操作人员合作配合，接触网需要局部断电，操作麻烦，费时费力，并且对检测人员的安全也会造成一定的影响，存在安全隐患；而且，该种检测方法是静态的模拟检测，不是机车在线动态检测，不能反映受电弓和接触网的实际接触压力，因此，存在精度低、准确性差的缺点。（2）接触网夹子动态检测方法：受电弓和接触网下表面接触，接触网夹子夹在接触网上表面，检测机构从上面和接触网夹子相连。该方法虽然实现了动态检测，但是容易受到接触网预紧力干扰、温度变化干扰（冬夏温差大，接触网热胀冷缩导致预紧力发生变化）以及相邻的两弓之间的相互干扰，经过换算后误差较大，检测精度不高。（3）受电弓传感器检测方法：在每根受电弓上安装力传感器和加速度传感器的方法以实现动态实时检测，但是该方法中传感器长期暴露在空气中，可靠性降低、容易损坏且受到的干扰大，影响检测准确性；传感器距离高压接触网较近，对传感器的绝缘性能和抗干扰能力要求非常高，需要采用价格昂贵的传感器才能满足要求；每根受电弓上都需要加装一个压力传感器和一个加速度传感器，数量巨大，总体成本非常之高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够在机车运行时实现实时动态检测，避免接触网预紧力、温度变化和相邻的前后弓的干扰，检测精度高的弓网分离式受电弓压力检测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种弓网分离式受电弓压力检测装置，包括压力检测结构，沿接触网的长度方向，所述压力检测结构两侧分别设有用于施加接触网预紧力的接触网预紧机构，所述压力检测结构包括连接臂组件以及与连接臂组件铰接的安装组件，所述连接臂组件一端设有用于使受电弓下移与接触网分离的下移接触件，连接臂组件另一端设有用于检测下移接触件与受电弓之间的接触压力的检测组件，所述接触网预紧机构与所述下移接触件电连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述下移接触件包括高度比所述接触网低的滑动接触部以及用于引导受电弓下移至滑动接触部下表面的第一引导部。

所述下移接触件还包括用于引导受电弓上移至所述接触网下表面的第二引导部，所述第一引导部和所述第二引导部分别设于所述滑动接触部两端。

所述下移接触件包括两件对称布置于所述接触网两侧的下移接触分块，所述下移接触分块包括高度比所述接触网低的分块滑动接触部和用于引导受电弓下移至分块滑动接触部下表面的分块第一引导部。

所述下移接触分块还包括用于引导受电弓上移至接触网下表面的分块第二引导部，所述分块第一引导部和所述分块第二引导部分别设于所述分块滑动接触部两端。

所述安装组件包括支架、上下调节板和左右调节板，所述上下调节板开设有竖向的第一长孔和横向的第二长孔，上下调节板通过设于第一长孔内的螺栓与所述支架固定连接，左右调节板通过设于第二长孔内的螺栓与上下调节板固定连接，所述连接臂组件包括竖直布置的第二连接臂，所述第二连接臂与所述左右调节板铰接，所述检测组件与所述左右调节板相连。

所述检测组件包括钢丝绳、钢丝绳预紧调节件以及拉压力传感器，所述钢丝绳下端与所述连接臂组件固定连接，钢丝绳上端依次连接所述拉压力传感器和钢丝绳预紧调节件，所述拉压力传感器和钢丝绳预紧调节件设于一保护罩内，所述保护罩固定安装于所述左右调节板上，所述钢丝绳外周套设有钢丝绳套，所述钢丝绳套上端与所述左右调节板下侧固定连接，钢丝绳套下端与所述连接臂组件之间具有间隙。

所述连接臂组件还包括水平布置的第一连接臂和两根第三连接臂，所述钢丝绳和所述下移接触件分别固设于所述第一连接臂的两端，所述第二连接臂下端与所述第一连接臂固定连接，第二连接臂上端与所述左右调节板铰接，第三连接臂两端分别与所述第一连接臂和第二连接臂固定连接，所述第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂上均设有绝缘子，所述第一连接臂靠近所述检测组件的一端还设有平衡秤砣。

所述接触网预紧机构包括横杆、上下调节杆、导轨以及滑设于所述导轨上的两片线夹片，所述横杆上设有绝缘子，所述上下调节杆穿设于所述横杆上并于横杆上下两侧设置调节螺母，所述导轨设于所述上下调节杆下端。

所述接触网预紧机构与所述连接臂组件通过导电软线连接，所述导电软线与所述接触网预紧机构连接的接线端子设于所述上下调节杆上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的弓网分离式受电弓压力检测装置利用下移接触件使受电弓下移与接触网分离，在受电弓沿下移接触件下表面滑动时，利用杠杆原理将受电弓施加在下移接触件上的作用力传递至连接臂组件另一端的检测组件，从而得到受电弓实际动态压力值，由于检测过程中，受电弓与接触网相互分离，可以有效避免接触网预紧力干扰、温度变化干扰以及相邻的前后弓相互干扰，大大提高了检测精度；在压力检测结构两侧设置用于调节接触网预紧力的接触网预紧机构，可以保证两接触网预紧机构之间的接触网的直线度和水平度，进一步提高检测结果的准确性；接触网预紧机构与下移接触件电连接，接触网电流可经接触网预紧机构传递至下移接触件并最终到达受电弓，使得在受电弓与接触网分离过程中始终带电。

附图说明

图1是本发明弓网分离式受电弓压力检测装置的立体结构示意图。

图2是本发明弓网分离式受电弓压力检测装置的侧视结构示意图。

图3是本发明中的接触网预紧机构的立体结构示意图。

图4是本发明实施例一中的下移接触件的立体结构示意图。

图5是本发明实施例二中的下移接触件的主视结构示意图。

图6是本发明实施例二中的下移接触件的侧视结构示意图。

图中各标号表示：1、连接臂组件；11、第一连接臂；12、第二连接臂；13、第三连接臂；14、平衡秤砣；2、安装组件；21、上下调节板；211、第一长孔；212、第二长孔；22、左右调节板；3、下移接触件；31、滑动接触部；32、第一引导部；33、第二引导部；4、检测组件；41、钢丝绳；42、钢丝绳预紧调节件；43、拉压力传感器；44、保护罩；45、钢丝绳套；5、受电弓；6、接触网；7、接触网预紧机构；71、横杆；72、上下调节杆；73、导轨；74、线夹片；75、调节螺母；77、导电软线；771、接线端子；8、绝缘子；9、下移接触分块；91、分块滑动接触部；92、分块第一引导部；93、分块第二引导部；10、支架。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一

如图1至图4所示，本实施例的弓网分离式受电弓压力检测装置包括压力检测结构，沿接触网6的长度方向（定义为前后方向），压力检测结构两侧分别设有用于施加接触网预紧力的接触网预紧机构7，压力检测结构包括连接臂组件1以及与连接臂组件1铰接的安装组件2，连接臂组件1一端设有用于使受电弓5下移与接触网6分离的下移接触件3，连接臂组件1另一端设有用于检测下移接触件3与受电弓5之间的接触压力的检测组件4，接触网预紧机构7与下移接触件3电连接。本实施例的弓网分离式受电弓压力检测装置利用下移接触件3使受电弓5下移与接触网6分离，在受电弓5沿下移接触件3下表面滑动时，利用杠杆原理将受电弓5施加在下移接触件3上的作用力传递至连接臂组件1另一端的检测组件4，从而得到受电弓5实际动态压力值。由于检测过程中，受电弓5与接触网6相互分离，可以有效避免接触网预紧力干扰、温度变化干扰以及相邻的前后弓之间的相互干扰，大大提高了检测精度；在压力检测结构两侧设置用于调节接触网预紧力的接触网预紧机构7，可以保证两接触网预紧机构7之间的接触网6的直线度和水平度，进一步提高检测结果的准确性；接触网预紧机构7与下移接触件3电连接，接触网6的电流可经接触网预紧机构7传递至下移接触件3并最终到达受电弓5，使得在受电弓5与接触网6分离过程中始终带电，不影响机车的正常运行，也无需局部断电、送电操作，安全系数高，并且本实施例的弓网分离式受电弓压力检测装置可置于检测棚内，改善了工作环境，检测组件4无需暴露在室外，提高了检测组件4的抗干扰能力，检测组件4距离高压的接触网6距离较远，对于检测组件4的绝缘性能、抗干扰性能要求较低，大大降低了成本。

本实施例中，下移接触件3包括高度比接触网6低的滑动接触部31以及用于引导受电弓5下移至滑动接触部31下表面的第一引导部32。如图4所示，受电弓5沿前后方向运行至与第一引导部32接触瞬间具有一定的动态冲击，尔后被引导下滑至滑动接触部31下表面，下滑过程中逐渐与接触网6分离，分离后受电弓5施加在下移接触件3上的作用力传递至连接臂组件1另一端的检测组件4，实现弓网分离式动态实时检测，图4中，H₁和H₂分别表示第一引导部32的高度和接触网6上表面的高度，H₁＞H₂，也即第一引导部32比接触网6上表面高，便于将受电弓5顺利引导至滑动接触部31下表面。

本实施例中，下移接触件3还包括用于引导受电弓5上移至接触网6下表面的第二引导部33，第一引导部32和第二引导部33分别设于滑动接触部31两端。如图4所示，第二引导部33和第一引导部32对称布置于滑动接触部31两端，检测完成后，受电弓5经第二引导部33上移与接触网6下表面接触，恢复正常的受流状态。

本实施例中，安装组件2包括支架10、上下调节板21和左右调节板22，上下调节板21开设有竖向的第一长孔211和横向的第二长孔212，上下调节板21通过设于第一长孔211内的螺栓与支架10固定连接，左右调节板22通过设于第二长孔212内的螺栓与上下调节板21固定连接，连接臂组件1包括竖直布置的第二连接臂12，第二连接臂12与左右调节板22铰接，检测组件4与左右调节板22相连，通过调节上下调节板21在支架10上的安装位置进而改变连接臂组件1、检测组件4上下方向的安装位置，连接臂组件1和检测组件4上下方向调节到位后，通过调节左右调节板22相对上下调节板21左右方向的安装位置进而改变连接臂组件1和检测组件4左右方向安装位置，提高了设备的适应性；连接臂组件1的第二连接臂12与上下调节板21铰接，使得连接臂组件1只能绕铰支点转动，保证检测结果的准确性。

本实施例中，检测组件4包括钢丝绳41、钢丝绳预紧调节件42以及拉压力传感器43，钢丝绳41下端与连接臂组件1固定连接，钢丝绳41上端依次连接拉压力传感器43和钢丝绳预紧调节件42，拉压力传感器43和钢丝绳预紧调节件42设于一保护罩44内，保护罩44固定安装于左右调节板22上侧，钢丝绳41外周套设有钢丝绳套45，钢丝绳套45上端与左右调节板22下侧固定连接，钢丝绳套45下端与连接臂组件1之间具有间隙。在受电弓5沿下移接触件3下表面滑动，利用杠杆原理将受电弓5施加在下移接触件3上的作用力传递至连接臂组件1另一端的钢丝绳41，钢丝绳41的作用力作施加在拉压力传感器43上并被检测，进而可得到受电弓5的压力。检测组件4仅需一个拉压力传感器43即可，与现有检测方法相比，减少了传感器的数量，降低了成本；钢丝绳预紧调节件42可以调节钢丝绳41的上下预紧量，从而对拉压力传感器43进行标定；保护罩44和钢丝绳套45可以加强对检测组件4的保护，钢丝绳套45上端与上下调节板21的下表面固定连接，钢丝绳套45下端与连接臂组件1之间具有间隙，防止连接臂组件1转动时钢丝绳套45受到挤压发生变形。

连接臂组件1还包括水平布置的第一连接臂11和两根第三连接臂13，钢丝绳41和下移接触件3分别固设于第一连接臂11的两端，第二连接臂12下端与第一连接臂11固定连接，第二连接臂12上端与左右调节板22铰接，第三连接臂13两端分别与第一连接臂11和第二连接臂12固定连接，第一连接臂11、第二连接臂12和第三连接臂13上均有绝缘子8，第一连接臂11靠近检测组件4的一端还设有平衡秤砣14，便于调节第一连接臂11左右两端的平衡，本实施例中，平衡秤砣14与第一连接臂11螺纹连接。检测时，三角状的连接臂组件1整体相对铰支点左右转动，通过杠杆原理将施加在下移接触件3上的力传递至检测组件4。

本实施例中，接触网预紧机构7包括支横杆71、上下调节杆72、导轨73以及滑设于导轨73上的两片线夹片74，横杆71上设有绝缘子8，上下调节杆72穿设于横杆71上并于横杆71上下两侧设置调节螺母75，导轨73设于上下调节杆72下端，可以非常方便地调节接触网6的预紧量；接触网预紧机构7与连接臂组件1之间通过导电软线77连接，导电软线77的接线端子771设于上下调节杆72上。如图3所示，横杆71上下两侧分别设有两个调节螺母75，接线端子771设于上侧的两个调节螺母75之间，横杆71左侧设有支架10，横杆71左端固定于支架10上。需要说明的是，横杆71对应的支架10可以与安装组件2中的支架10为同一支架10，也可针对横杆71单独设置支架10。

实施例二

如图5和图6所示，本实施例的弓网分离式受电弓压力检测装置结构与实施例一基本相同，不同之处在于，下移接触件3包括两件对称布置于接触网6两侧的下移接触分块9，下移接触分块9包括高度比接触网6低的分块滑动接触部91和用于引导受电弓5下移至分块滑动接触部91下表面的分块第一引导部92，下移接触分块9还包括用于引导受电弓5上移至接触网6下表面的分块第二引导部93。如图5所示，H₃和H₂分别表示分块第一引导部92的高度和接触网6上表面的高度，H₃＞H₂，也即分块第一引导部92比接触网6上表面高，便于将受电弓5顺利引导至分块滑动接触部91下表面。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：包括压力检测结构，沿接触网（6）的长度方向，所述压力检测结构两侧分别设有用于施加接触网预紧力的接触网预紧机构（7），所述压力检测结构包括连接臂组件（1）以及与连接臂组件（1）铰接的安装组件（2），所述连接臂组件（1）一端设有用于使受电弓（5）下移与接触网（6）分离的下移接触件（3），连接臂组件（1）另一端设有用于检测下移接触件（3）与受电弓（5）之间的接触压力的检测组件（4），所述接触网预紧机构（7）与所述下移接触件（3）电连接。

2.根据权利要求1所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述下移接触件（3）包括高度比所述接触网（6）低的滑动接触部（31）以及用于引导受电弓（5）下移至滑动接触部（31）下表面的第一引导部（32）。

3.根据权利要求2所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述下移接触件（3）还包括用于引导受电弓（5）上移至所述接触网（6）下表面的第二引导部（33），所述第一引导部（32）和所述第二引导部（33）分别设于所述滑动接触部（31）两端。

4.根据权利要求1所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述下移接触件（3）包括两件对称布置于所述接触网（6）两侧的下移接触分块（9），所述下移接触分块（9）包括高度比所述接触网（6）低的分块滑动接触部（91）和用于引导受电弓（5）下移至分块滑动接触部（91）下表面的分块第一引导部（92）。

5.根据权利要求4所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述下移接触分块（9）还包括用于引导受电弓（5）上移至接触网（6）下表面的分块第二引导部（93），所述分块第一引导部（92）和所述分块第二引导部（93）分别设于所述分块滑动接触部（91）两端。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述安装组件（2）包括支架（10）、上下调节板（21）和左右调节板（22），所述上下调节板（21）开设有竖向的第一长孔（211）和横向的第二长孔（212），上下调节板（21）通过设于第一长孔（211）内的螺栓与所述支架（10）固定连接，左右调节板（22）通过设于第二长孔（212）内的螺栓与上下调节板（21）固定连接，所述连接臂组件（1）包括竖直布置的第二连接臂（12），所述第二连接臂（12）与所述左右调节板（22）铰接，所述检测组件（4）与所述左右调节板（22）相连。

7.根据权利要求6所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述检测组件（4）包括钢丝绳（41）、钢丝绳预紧调节件（42）以及拉压力传感器（43），所述钢丝绳（41）下端与所述连接臂组件（1）固定连接，钢丝绳（41）上端依次连接所述拉压力传感器（43）和钢丝绳预紧调节件（42），所述拉压力传感器（43）和钢丝绳预紧调节件（42）设于一保护罩（44）内，所述保护罩（44）固定安装于所述左右调节板（22）上，所述钢丝绳（41）外周套设有钢丝绳套（45），所述钢丝绳套（45）上端与所述左右调节板（22）下侧固定连接，钢丝绳套（45）下端与所述连接臂组件（1）之间具有间隙。

8.根据权利要求7所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述连接臂组件（1）还包括水平布置的第一连接臂（11）和两根第三连接臂（13），所述钢丝绳（41）和所述下移接触件（3）分别固设于所述第一连接臂（11）的两端，所述第二连接臂（12）下端与所述第一连接臂（11）固定连接，第二连接臂（12）上端与所述左右调节板（22）铰接，第三连接臂（13）两端分别与所述第一连接臂（11）和第二连接臂（12）固定连接，所述第一连接臂（11）、第二连接臂（12）和第三连接臂（13）上均设有绝缘子（8），所述第一连接臂（11）靠近所述检测组件（4）的一端还设有平衡秤砣（14）。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述接触网预紧机构（7）包括横杆（71）、上下调节杆（72）、导轨（73）以及滑设于所述导轨（73）上的两片线夹片（74），所述横杆（71）上设有绝缘子（8），所述上下调节杆（72）穿设于所述横杆（71）上并于横杆（71）上下两侧设置调节螺母（75），所述导轨（73）设于所述上下调节杆（72）下端。

10.根据权利要求9所述的弓网分离式受电弓压力检测装置，其特征在于：所述接触网预紧机构（7）与所述连接臂组件（1）通过导电软线（77）连接，所述导电软线（77）与所述接触网预紧机构（7）连接的接线端子（771）设于所述上下调节杆（72）上。