CN108327542B - 磁悬浮列车弹性连续受流装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种磁悬浮列车弹性连续受流装置及其方法，所述磁悬浮列车弹性连续受流装置包括双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器、侧向弹性接触线、卡座、支撑梁和副轨；所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器主要包括双头拉簧、两个连杆支架、两个末端连杆、两个弧形受电弓、两个辅助连杆、两个斜角支撑杆、两个L型主摆杆、底座、两块碳滑板。本发明采用了全新设计开发的双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器与侧向弹性接触线，避免了传统受流器与导电轨的刚性接触和受流不连续等缺陷，实现了磁悬浮列车中低速运行时的弹性连续接触受流，同时极大地降低了磁悬浮列车接触受流时的运行噪音。

Description

磁悬浮列车弹性连续受流装置及其方法

技术领域

本发明涉及磁悬浮列车技术领域，尤其涉及一种磁悬浮列车弹性连续受流装置及其方法。

背景技术

目前，现行高速磁悬浮列车的供能方式主要有两种，一种是高速运行时的非接触式供能，另一种是低速运行时的接触式供能，而现行中低速磁悬浮列车均采用的是接触式供能。接触式供能的优点包括：（1）能源利用率高，且基本不存在杂散电流的防护问题；（2）与成熟的城市轨道交通供电系统兼容性高，对现有的公共供电设施改造幅度小，因此接触式供能广泛应用于磁悬浮列车的设计建造。与此同时，磁悬浮列车在运行的过程中存在起落，其外部接触供能单元广泛采用侧面接触式受流。由于现行的侧面受流轨采用的是刚性铝/钢铝复合结构，为了达到磁悬浮列车的供能要求，磁悬浮列车在运行的过程中往往需要增大列车受流器与外部接触供能单元的接触面积，加之刚性铝/钢铝复合结构本身的特性，无法做到该结构任意长度的建造，通常每12m左右设计一个间隔，以防止因热胀冷缩造成导电轨的损坏。基于以上原因，造成了现行的磁悬浮列车在中低速运行时噪音极大，同时受流也不连续，严重制约了磁浮列车在城市中心地带的推广与应用。

目前已公布的与磁悬浮列车受流装置相关的方法有：（1）CN201620380858.X公开了一种中低速磁浮列车受流器，该受流装置是基于刚性供电轨进行动态取流进行设计的，为保证受流的稳定性，该专利所公开的受流器具有高强度、低密度的特性，对相关结构的材料性能要求较高；（2）CN201510728237.6公开了一种电力机车受流器，该受流器采用了万向头连接部件，实现了受流面的三自由度转动，其跟随性能优异，可以与受流轨进行灵活贴合；（3）CN201220221939.7公开了一种中低速磁悬浮侧受流器钢铝复合导电轨的设计方法，该专利针对钢铝复合导电轨的结构特性进行了优化设计，优化了两块钢铝复合导电轨间隙的过渡设计，使其能够满足受电靴在单块轨道末端进行平滑过渡；（4）CN201410307525.X公开了一种C型带孔钢铝复合导电轨，该导电轨刚度较高，直线性能优异，所提供的接触面积较大，输电性能较为优异。

目前，尽管我国针对轨道列车侧面受流技术有了十分夯实的技术基础，但已公布的技术方案中并不能对前述技术难点进行突破。同时，就已公布的磁悬浮列车受流方案来看，目前还没有相关技术能够保证磁悬浮列车在接触受流运行时进行连续且低噪的弹性受流。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，公开一种磁悬浮列车弹性连续受流装置及其方法，能够实现磁悬浮列车在接触受流时进行弹性且连续地受流，同时能够极大地降低磁悬浮列车在接触受流时的运行噪音。

本发明的目的是这样实现的：

一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，它包括双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器、侧向弹性接触线、卡座、支撑梁和副轨；所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器主要包括双头拉簧、两个连杆支架、两个末端连杆、两个弧形受电弓、两个辅助连杆、两个斜角支撑杆、两个L型主摆杆、底座、两块碳滑板。

一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器末端与侧向弹性接触线连接，所述卡座包括直板和横板，直板与侧向弹性接触线连接，横板与支撑梁垂直连接，副轨设置在支撑梁的下端。

一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，所述侧向弹性接触线两侧设有对称的V型槽，且V型槽开口朝外，侧向弹性接触线依据现行高速铁路用铜合金接触线的材料技术来进行成分设计。

一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，所述卡座截面呈T型，直板截面呈箭头形状，直板前端设有卡槽，卡槽与侧向弹性接触线相匹配，用于安装侧向弹性接触线。

一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，所述底座一侧的上、下两端分别连接有连杆支架，每个连杆支架的一侧连接辅助连杆，另一侧连接L型主摆杆，所述辅助连杆和L型主摆杆的另一端与末端连杆的两侧相连接；所述双头拉簧的两端分别与两个L型主摆杆相连接；所述斜角支撑杆的一端焊接在末端连杆上，另一端固定在弧形受电弓的背面，所述碳滑板固定在弧形受电弓的工作平面上。

一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，每个L型主摆杆与末端连杆、辅助连杆以及连杆支架形成一个平行四边形。

一种磁悬浮列车弹性连续受流的方法，通过外置驱动电机使双头拉簧进行双向拉伸、收缩运动，进而使两个L型主摆杆进行同步协同式摆动，由于平行四边形的对边始终平行，进而使两个末端连杆在保持方向不变的前提下进行相同的斜线平移，进而使两个弧形受电弓上的碳滑板在保持受流面方向不变的前提下进行平移伸缩，弧形受电弓的受流面始终与侧向弹性接触线的中心轴线平行。

一种磁悬浮列车弹性连续受流的方法，所述碳滑板与侧向弹性接触线接触后所产生的过大压力将通过双头拉簧的张紧程度来进行调节，当磁悬浮列车的运行状态产生波动时，可以始终保持碳滑板与侧向弹性接触线进行弹性接触；且侧向弹性接触线可以实现受流器与供电单元任意长度的连续受流，最终实现磁悬浮列车弹性连续受流。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明一种磁悬浮列车弹性连续受流装置及方法，采用了全新设计开发的双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器与侧向弹性接触线，避免了传统受流器与导电轨的刚性接触，实现了磁悬浮列车中低速运行时的弹性连续接触受流，同时极大地降低了磁悬浮列车接触受流时的运行噪音。与现行的刚性受流轨/受流装置相比，除上述两大优点外，还具有结构简单、与我国迅猛发展的高铁技术兼容程度高、对现有的公共供电设施改造幅度小等诸多优点。

附图说明

图1为本发明的磁悬浮列车弹性连续受流装置实施例示意图。

图2为本发明的双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器实施例示意图。

图3为本发明的侧向弹性接触线实施例示意图。

图4为本发明的卡座实施例示意图。

其中：

双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器1、

侧向弹性接触线2、

卡座3、

支撑梁4 、

副轨5、

双头拉簧6、

连杆支架7、

末端连杆8、

弧形受电弓9、

辅助连杆10、

斜角支撑杆11、

L型主摆杆12、

底座13、

碳滑板14。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

参见图1-4，本发明涉及的一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，它包括双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器1、侧向弹性接触线2、卡座3、支撑梁4和副轨5；所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器1主要包括双头拉簧6、两个连杆支架7、两个末端连杆8、两个弧形受电弓9、两个辅助连杆10、两个斜角支撑杆11、两个L型主摆杆12、底座13、两块碳滑板14。

所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器1末端与侧向弹性接触线2连接，所述侧向弹性接触线2两侧设有对称的V型槽，且V型槽开口朝外，侧向弹性接触线2是依据现行高速铁路用铜合金接触线的材料技术来进行成分设计的，其导电性能是铝/钢铝复合导电轨的3~6倍以上。以高速铁路双受电弓的弹性接触供能方式为例，其最大接触面积为30×2×2mm²，可稳定提供超过10MW的电能，而一般的中低速磁悬浮列车只需提供2MW的电能即可。采用侧向弹性接触线供电的形式用于磁悬浮列车接触式供能可以实现任意长度的连续性接触受流（除轨道叉道口处无法实现连续受流外），避免了传统刚性铝/钢铝复合导电轨不连续的缺点。

所述卡座3用于安装侧向弹性接触线2，卡座3截面呈T型，包括直板和横板，直板截面呈箭头形状，直板前端设有卡槽，卡槽与侧向弹性接触线2相匹配。

所述卡座3与支撑梁4垂直连接，副轨5设置在支撑梁4的下端。

所述底座3一侧的上、下两端分别连接有连杆支架7，每个连杆支架7的一侧连接辅助连杆10，另一侧连接L型主摆杆12，所述辅助连杆10和L型主摆杆12的另一端与末端连杆8的两侧相连接；所述双头拉簧6的两端分别与两个L型主摆杆12相连接；所述斜角支撑杆11的一端焊接在末端连杆8上，另一端固定在弧形受电弓9的背面，所述碳滑板14固定在弧形受电弓9的工作平面上。

每个L型主摆杆12与末端连杆8、辅助连杆10以及连杆支架7形成一个平行四边形。

本发明涉及的一种磁悬浮列车弹性连续受流装置的工作方法：

通过外置驱动电机使双头拉簧6进行双向拉伸、收缩运动，进而使双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器1中的两个L型主摆杆12进行同步协同式摆动，由于平行四边形的对边始终平行，进而使所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器1中的两个末端连杆8在保持方向不变的前提下进行相同的斜线平移，进而使所述两个弧形受电弓9上的碳滑板14在保持受流面方向不变的前提下进行平移伸缩，弧形受电弓9的受流面始终与侧向弹性接触线2的中心轴线平行。

利用弧形受电弓9与接触线接触面积较小的特点，大幅减小了受流器与供电单元的接触面积，极大地降低了磁悬浮列车接触受流时的运行噪音。

由于采用了拉簧结构，所述碳滑板14与侧向弹性接触线2接触后所产生的过大压力将通过双头拉簧6的张紧程度来进行调节，当磁悬浮列车的运行状态产生波动时，可以始终保持碳滑板14与侧向弹性接触线2进行弹性接触；由于本发明采用的是侧向弹性接触线2，可以实现受流器与供电单元任意长度的连续受流，最终实现磁悬浮列车弹性连续受流。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，其特征在于：它包括双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器（1）、侧向弹性接触线（2）、卡座（3）、支撑梁（4）和副轨（5）；所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器（1）主要包括双头拉簧（6）、两个连杆支架（7）、两个末端连杆（8）、两个弧形受电弓（9）、两个辅助连杆（10）、两个斜角支撑杆（11）、两个L型主摆杆（12）、底座（13）、两块碳滑板（14）；所述底座（13）一侧的上、下两端分别连接有连杆支架（7），每个连杆支架（7）的一侧连接辅助连杆（10），另一侧连接L型主摆杆（12），所述辅助连杆（10）和L型主摆杆（12）的另一端与末端连杆（8）的两侧相连接；所述双头拉簧（6）的两端分别与两个L型主摆杆（12）相连接；所述斜角支撑杆（11）的一端焊接在末端连杆（8）上，另一端固定在弧形受电弓（9）的背面，所述碳滑板（14）固定在弧形受电弓（9）的工作平面上。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮列车弹性连续受流装置，其特征在于：所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器（1）末端与侧向弹性接触线（2）连接，所述卡座（3）包括直板和横板，直板与侧向弹性接触线（2）连接，横板与支撑梁（4）垂直连接，副轨（5）设置在支撑梁（4）的下端。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮列车弹性连续受流装置，其特征在于：所述侧向弹性接触线（2）两侧设有对称的V型槽，且V型槽开口朝外。

4.根据权利要求2所述的磁悬浮列车弹性连续受流装置，其特征在于：所述卡座（3）截面呈T型，直板截面呈箭头形状，直板前端设有卡槽，卡槽与侧向弹性接触线（2）相匹配，用于安装侧向弹性接触线（2）。

5.根据权利要求1所述的磁悬浮列车弹性连续受流装置，其特征在于：每个L型主摆杆（12）与末端连杆（8）、辅助连杆（10）以及连杆支架（7）形成一个平行四边形。

6.一种磁悬浮列车弹性连续受流的方法，其特征在于：采用一种磁悬浮列车弹性连续受流装置，它包括双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器（1）、侧向弹性接触线（2）、卡座（3）、支撑梁（4）和副轨（5）；所述双平行四边形连杆结构同步协同式双弓受流器（1）主要包括双头拉簧（6）、两个连杆支架（7）、两个末端连杆（8）、两个弧形受电弓（9）、两个辅助连杆（10）、两个斜角支撑杆（11）、两个L型主摆杆（12）、底座（13）、两块碳滑板（14）；所述底座（13）一侧的上、下两端分别连接有连杆支架（7），每个连杆支架（7）的一侧连接辅助连杆（10），另一侧连接L型主摆杆（12），所述辅助连杆（10）和L型主摆杆（12）的另一端与末端连杆（8）的两侧相连接；所述双头拉簧（6）的两端分别与两个L型主摆杆（12）相连接；所述斜角支撑杆（11）的一端焊接在末端连杆（8）上，另一端固定在弧形受电弓（9）的背面，所述碳滑板（14）固定在弧形受电弓（9）的工作平面上；

通过外置驱动电机使双头拉簧（6）进行双向拉伸、收缩运动，进而使两个L型主摆杆（12）进行同步协同式摆动，由于平行四边形的对边始终平行，进而使两个末端连杆（8）在保持方向不变的前提下进行相同的斜线平移，进而使两个弧形受电弓（9）上的碳滑板（14）在保持受流面方向不变的前提下进行平移伸缩，弧形受电弓（9）的受流面始终与侧向弹性接触线（2）的中心轴线平行。

7.根据权利要求6所述的磁悬浮列车弹性连续受流的方法，其特征在于：所述碳滑板（14）与侧向弹性接触线（2）接触后所产生的过大压力将通过双头拉簧（6）的张紧程度来进行调节，当磁悬浮列车的运行状态产生波动时，可以始终保持碳滑板（14）与侧向弹性接触线（2）进行弹性接触；且侧向弹性接触线（2）可以实现受流器与供电单元任意长度的连续受流，最终实现磁悬浮列车弹性连续受流。

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