CN108725218A - 一种电动车及配套使用的路面触点供电装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动车及配套的路面触点供电装置，属交通运输领域。该电动车下部装有从路面触点供电装置接收电力的接电器；该接电器由触滑板(1)、第一弯连杆(11)和第二弯连杆(16)组成，其特征在于：触滑板(1)上面装有强力磁铁片(5)。该车配套使用的路面触点供电装置有：电缆(32)、触点(46)、压缩弹簧(26)、弹性密封套(34)、密封管(38)和密封罩(39)、动触头(41)和定触头(49)，其特征在于：动触头(41)上端连有铁磁性材料套环(43)，套环(43)上端接近触点(46)上表面。该触点供电装置供电功率特大，共享通用性好、成本相对小、安全、寿命长、易自动化生产安装维修，达到大规模长期应用技术水平。

Description

一种电动车及配套使用的路面触点供电装置
技术领域
本发明创造涉及一种无轨电动车系统，特别是涉及一种城乡高等级公路 上的交通工具，属于交通运输领域。
背景技术
目前由于燃油车存在排放污染和油价较高问题，出现了各种电池电车， 但电池寿命短、成本高、一次充电路程短，特别是大客、货电动车，只能小 量生产使用。传统的无轨电车零排放，用的是价格低的电网电，目前虽经改 进机动性和通用性仍较差，特别不能通用于各种小型车，并其架空供电触线 电网严重影响道路景观。为解决好上述问题，目前初步查出，中、美、德、 韩、瑞典、新西兰和中国香港出现了电车可直接用电网电的不同电气化公路 样板或方案，包括唯一的电车下触滑受电方案，即本文作者过去的专利申请 “一种无轨电动车及其路面供电触点线”(申请号为CN200910114531.2， CN200920164795.4，)，但上述电气化公路存在着供电功率小、共享通用性 差、成本过大、可靠性欠佳等重大缺陷，不达到大规模推广的技术水平。
发明内容
本发明提供了称为“一种电动车及配套使用的路面触点供电装置”的技 术方案，这是在上述“一种无轨电动车及其路面供电触点线”基础上的重大 改进创新。内容主要是：1、一种电动车，有安装在车辆下部的接电器触滑板， 用于从路面触点供电装置接收电力，其特征在于：触滑板上面装有强力磁铁 片；2、一种与上款电动车配套使用的路面触点供电装置，该装置包括：电缆、 触点、动触头和定触头，其特征在于：动触头上端连有铁磁性材料套环。触 滑板与正极触点和负极触点同时碰触时，磁铁片磁力会将套环吸向上，使动 触头和定触头闭合通电驱动电车；触滑板与正、负触点不碰触时，触头和定 触头分离断电。触点不会使人畜触电，可长期经受车压人踩和日晒水泡。
本发明方案优点突出：该路面触点供电装置供电功率特别大，可满足同 条路特别多各种大小电动车同时用电的需要、共享通用性好、成本相对小、 安全、寿命长、容易自动化生产安装维修，达到大规模长期应用技术水平。
附图说明
以下给出一个实施例的附图：
图1是安装在一种电动大公交车下部的接电器装配图，是图3的B-B剖 视图，比例为1∶7。图中有四个局部放大视图，均不另标图号。
图2是该接电器与路面触点供电装置配套使用时的关系图，比例为1∶7。
图3是图1的A-A剖视装配图，比例为1∶7。
图4是图1的A向部分视图，是接电器底平面仰视图，比例为1∶7。
图5是一个触点单元的装配图，比例为1∶1。同一段电缆上面的多个触 点单元与该电缆，称之为一段触点线。从图3可见，对于并列的一对触点线， 若是直流电，则分别是正极触点线和负极触点线；若是交流电，则分别是火 线触点线和零线触点线。
图6是图5的局部放大视图，比例为2.8∶1。
图7是触点线的整体固定套零件横断面图，也是图8的C-C剖视图，比 例为1∶1。用该固定套可将一段触点线固定成整体，方便生产、运输和装卸。
图8是图7的B向视图，比例为1∶1。
图9是前后相邻二段触点线的电缆接头装配图，比例为1∶1。
具体实施方式
本实施例是一种电动大公交车及配套的路面触点供电装置。
如图1、图2、图3和图4所示，一种直接使用电网电的电动公交车，车 辆下部有用于从安装在路面(62)的触点供电装置接收电力的接电器；该接 电器由触滑板(1)、第一弯连杆(11)、第二弯连杆(16)、第一铰链座(7) 和第二铰链座(19)组成，其特征在于：触滑板(1)上面装有强力磁铁片(5)。 强力磁铁片(5)能使与触滑板(1)触碰的触点(46)相连电路开关闭合而 接通电路。触滑板(1)对强力磁铁片(5)起重要保护作用，使之温度较低 而磁性不容易降低，也不容易散落和不受磨损。触滑板(1)是磁力线能穿过 或不能被屏蔽的导电板，例如铝合金薄板。
从图1可见，根据上段文字所述的电动车，其特征在于：有用来固定触 滑板(1)和强力磁铁片(5)的上平板(4)，强力磁铁片(5)被上平板(4) 和触滑板(1)夹在中间，第一铰链座(7)和第二铰链座(19)都安装在上 平板(4)上，触滑板(1)连有导电接头(3)。导电接头(3)被橡胶块(2) 压紧在触滑板(1)上。导电接头(3)通过电线与车内动力电池或驱动电机连接(省略不画)。这样的结构，进一步使强力磁铁片(5)得到保护而可长 期使用。为确保触滑板(1)离开触点线不碰到路面(62)，上平板(4)上 有一对定轴轮(9)、一对万向轮(18)和万向轮座(17)。上平板(4)连 有斜面板(22)及其加强板(21)，对受电器有保护作用，并使行进前方触 点(46)可能受到的碰撞力大大变小。
从图1、图3和图4可见，根据上段文字所述的电动车，其特征在于：触 滑板(1)旁有隔板(20)，隔板(20)底面与触滑板(1)底面共平面；触 滑板(1)至少有一对二块，各块触滑板(1)被部分隔板(20)分开绝缘。 一对触滑板(1)是分别与正极触点线和负极触点线触滑的，为避免短路，一 对触滑板(1)由隔板(20)隔开绝缘。每块触滑板(1)底面尺寸要合适，都不能同时碰触一对正极触点线和负极触点线上两个不同电极的触点(46)， 特别是在路口交汇处。因此，本实施例不同电极的两个相邻触点(46)中心 距离为620毫米，同电极的两个相邻触点(46)中心距离为400毫米，一个 触滑板(1)底面为边长420毫米的正方形。只有一套驱动电机系统的电动车， 其受电器上只需一对不同极触滑板(1)。为获得加倍的功率，如图4所示， 本实施例有二对四个触滑板(1)，对应于车辆上驱动电机系统二套，每套系 统由其相连的一对触滑板(1)分别与正极触点线和负极触点线碰触而独立通 电。显然，触滑板(1)对数，与独立驱动电机系统数量是相同的；触滑板(1) 对数与能够输送给该车辆最大功率呈正比。
从图1、图3和图4可见，根据上段文字所述的电动车，其特征在于： 上平板(4)四周边沿下面连有用于防电弧和保护强力磁铁片(5)的边条(6)， 边条(6)底面与触滑板(1)底面共一平面。本实施例设计的边条(6)、隔 板(20)和触滑板(1)拼成的组合底面尺寸设计为1064毫米×942毫米，在 车辆用电网电运行时，一般情况下，该组合底面能同时至少与不同电极二对 四个触点(46)碰触，这是运行时该组合底面晃动小的重要条件之一。
由图1、图2和图3可见，根据一种电动车，其受电器触滑板(1)上面 装有强力磁铁片(5)，其特征在于：有短连杆(8)、一对铰接拉杆(13)、 弹簧(14)和弹簧(15)，第一弯连杆(11)、短连杆(8)和第一铰链座(7) 依次铰接，这对铰接拉杆(13)分别与第一弯连杆(11)上端和第二弯连杆 (16)上端铰接，这对铰接拉杆(13)中间受弹簧(14)向下的拉力，第二 弯连杆(16)上端受弹簧(15)水平拉力。这样结构好处是，只要弹簧(14) 和弹簧(15)设计合适，就能使车辆负重不同，底盘高度倾斜度也不同时， 运行中触滑板(1)对触点(46)的压力仍在合适范围。弹簧(15)连着车上 专用气泵、油泵和电动拉杆三者之一，车辆司机室的相应开关可操纵改变弹 簧(15)拉力，以控制触滑板(1)的升降。另外，第一弯连杆(11)和第二弯连杆(16)分别与连杆座(12)铰接，连杆座(12)固定在车辆纵梁(10)； 有第一横杆(24)和第二横杆(23)，分别铰接一对第一弯连杆(11)下端 和一对第二弯连杆(16)下端。
从图5和图6可见，一种与触滑板(1)上面有强力磁铁片(5)的电动 车配套使用的路面触点供电装置，该装置包括：电缆(32)、触点(46)、 密封管(38)和位于密封管(38)内的密封罩(39)、动触头(41)和定触 头(49)，其特征在于：动触头(41)上端连有铁磁性材料套环(43)，套 环(43)上端接近触点(46)上表面。如图5和图2所示，车辆受电器触滑 板(1)上的强力磁铁片(5)，使与触滑板(1)触碰的触点(46)下动触头 (41)与定触头(49)闭合而接通电路。触滑板(1)离开该触点(46)时， 该触点(46)下所受磁力消失，动触头(41)在重力和绝缘橡胶柱(48)作 用下与定触头(49)分离，电路断开。可见，不在触滑板(1)下的触点(46)全都是不通电的，从而确保路面上人畜的安全。图3所示正极触点线和负极 触点线，分别与安装在路边的电网变压整流器正负极输出端联接。动触头 (41)和套环(43)由螺栓组(51)和垫套(42)固定连接。
由图5和图6可见，根据上段文字所述的路面触点供电装置，其特征在 于：密封管(38)内有弹性密封套(34)、压缩弹簧(26)、定触头架(53) 和垫座(35)，弹性密封套(34)和压缩弹簧(26)二者至少有一个支撑着 垫座(35)，动触头(41)呈套盖状，垫座(35)上支撑着密封罩(39)、 定触头架(53)和动触头(41)；密封罩(39)和密封管(38)之间有密封 用大胶圈(40)。大胶圈(40)上有排积水用的封顶槽(52)，大胶圈(40) 内壁固定在密封罩(39)外壁上，只要材料选择得当，这种尺寸合理的结构 使用寿命就长，触点(46)被车压人踩时缩至路下而不会损坏，可经受长期 日晒水泡。在触点(46)受压缩进地面时，在宽度22毫米并且外壁呈几个锯 齿形断面的大胶圈(40)的作用下，就能将可能进入密封面的部分微尘水气排出地面。为了增加密封管(38)强度，密封管(38)固定连有管座(33)。
从图5和图6可见，根据上段文字所述的路面触点供电装置，其特征在 于：密封罩(39)内有定触头架(53)、导电柱(28)和底座(31)，密封 罩(39)、定触头架(53)头端、定触头(49)、弹性密封套(34)、导电 柱(28)和底座(31)共同组成不漏气空间，该空间充满了惰性气体。这样 确保了该空间内金属零件，特别是动触头(41)和定触头(49)接触面，长 期不受氧化而导电不受影响。本实施例惰性气体是容易取得的氮气。定触头 架(53)与定触头(49)由内螺纹套(50)固定连接。
由图5可见，根据上段文字所述的路面触点供电装置，其特征在于：导 电柱(28)下面有电接头(27)、电缆上夹(25)、电缆下夹(31)和电缆 (32)，导电柱(28)通过电接头(27)与电缆(32)芯线表面连接，导电 柱(28)与呈套盖状的动触头(41)之间动配合导电。只要该动配合公差设 计合理，导电柱(28)和动触头(41)连成的电路电阻就会长期小至理想值，而不影响动触头(41)上下开关动作。另外，还有导电膏(29)、夹紧螺钉 (30)和定位卡(37)，定位卡(37)下面有缓冲垫(36)和密封罩(39) 外壁上的避让槽(省略不画)，装卸密封罩(39)时定位卡(37)通过该槽。
由图5和图6可见，根据一种路面触点供电装置，动触头(41)上端连 有铁磁性材料套环(43)，套环(43)上端接近触点(46)上表面，其特征 在于：定触头(49)与触点(46)之间是球面触连；触点(46)周围连有弹 性绝缘密封圈(45)，绝缘密封圈(45)上端呈环状平面，该环状平面与触 点(46)上端面共一平面。触滑板(1)在触点(46)上触滑时，该环状平面 与边条(6)、触滑板(1)、隔板(20)的三个底面共一平面，使得触滑板 (1)与触点(46)离合开始瞬间周围可电离的空气极少，从而该处较明显的 电弧不容易形成。另外，触点(46)中间有导电橡胶封孔盖(47)，封孔盖 (47)封的是下面透气孔。这样，触点(47)就容易安装合格：封孔盖(47) 装好后，用细的空心针穿透封孔盖(47)，触点(46)和定触头(49)接触 面处与外面气压相同，而接触良好；需拆卸时，将封孔盖(47)挑出，利用 该透气孔内的台阶，将相对易损件触点(46)连同密封圈(45)勾出。
如图5、图7和图8所示，边板(56)、电缆座(55)和底板(57)焊接 组成固定套，固定套将一段触点线固定成一段整体触点线。一段整体触点线 各部件，包括图5中所示的混凝土块(54)，它们之间垫有聚乙烯薄膜以容 易拆卸。做成一段整体触点线，方便了大量生产、运输和在路面的装卸。
如图9所示，前后相邻二条触点线的电缆(32)接头装置由下夹(58)、 上夹(59)、芯夹(60)和螺钉(61)组成。
本实施例工作原理简述如下：如图1、2、3、5和图6所示，电动车触滑 板(1)与触点(46)碰触时，强力磁铁片(5)的磁力会将相应的套环(43) 吸向上，使相应的动触头(41)和定触头(49)闭合，这时，电流就能从正 极触点线经过车辆的负载到负极触点线，途径中的导电件为触滑板(1)、导 电接头(3)、电线(省略不画)。触点(46)相对离开触滑板(1)时，磁力消失，相应的动触头(41)和定触头(49)分开，上述电流不存在，不会 使人畜触电，触点(46)可长期经受车压人踩，和日晒水泡。
为避免电化腐蚀，电缆(32)、电接头(27)、导电柱(28)、动触头 (43)、定触头(49)和触点(46)最好用同一种导电金属制成。触滑板(1) 要运行平稳，应使其对触点(46)的压力小于触点(46)能下缩的最小力。 如图5和图6所示，触点(46)下有护垫(44)。本实施例电缆芯采用特制 铝圆棒条芯，与上述固定套长度相同，以方便工厂化自动化生产上述整体触点线，该触点线适应600伏直流电压，电缆安全载电流量约1000安培。

Claims (10)

1.一种直接使用电网电的电动车，有安装在车辆下部的接电器，用于从安装在路表面的触点供电装置接收电力，该接电器由触滑板(1)、第一弯连杆(11)、第二弯连杆(16)、第一铰链座(7)和第二铰链座(19)组成，其特征在于：触滑板(1)上面装有强力磁铁片(5)。
2.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于：有用来固定触滑板(1)和强力磁铁片(5)的上平板(4)，强力磁铁片(5)被上平板(4)和触滑板(1)夹在中间，第一铰链座(7)和第二铰链座(19)都安装在上平板(4)上，触滑板(1)连有导电接头(3)。
3.根据权利要求2所述的电动车，其特征在于：触滑板(1)旁有隔板(20)，隔板(20)底面与触滑板(1)底面共平面；触滑板(1)至少有一对二块，二块触滑板(1)被部分隔板(20)分开绝缘。
4.根据权利要求3所述的电动车，其特征在于：上平板(4)四周边沿下面连有用于防电弧和保护强力磁铁片(5)的边条(6)，边条(6)底面与触滑板(1)底面共平面。
5.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于：有短连杆(8)、一对铰接拉杆(13)、弹簧(14)和弹簧(15)，第一弯连杆(11)、短连杆(8)和第一铰链座(7)依次铰接，这对铰接拉杆(13)分别与第一弯连杆(11)上端和第二弯连杆(16)上端铰接，这对铰接拉杆(13)中间受弹簧(14)向下的拉力，第二弯连杆(16)上端受弹簧(15)水平拉力。
6.一种与权利要求1所述电动车配套使用的路面触点供电装置，该装置包括：电缆(32)、触点(46)、密封管(38)和位于密封管(38)内的密封罩(39)、动触头(41)和定触头(49)，其特征在于：动触头(41)上端连有铁磁性材料套环(43)，套环(43)上端接近触点(46)上表面。
7.根据权利要求6所述的路面触点供电装置，其特征在于：密封管(38)内有弹性密封套(34)、压缩弹簧(26)、定触头架(53)和垫座(35)，弹性密封套(34)和压缩弹簧(26)二者至少有一个支撑着垫座(35)，动触头(41)呈套盖状，垫座(35)上支撑着密封罩(39)、定触头架(53)和动触头(41)；密封罩(39)和密封管(38)之间有密封用大胶圈(40)，大胶圈(40)内壁固定在密封罩(39)外壁上。
8.根据权利要求7所述的路面触点供电装置，其特征在于：密封罩(39)内有定触头架(53)、导电柱(28)和底座(31)，密封罩(39)、定触头架(53)头端、定触头(49)、弹性密封套(34)、导电柱(28)和底座(31)共同组成不漏气空间，该空间充满了惰性气体。
9.根据权利要求8所述的路面触点供电装置，其特征在于：导电柱(28)下面有电接头(27)、电缆上夹(25)、电缆下夹(31)和电缆(32)，导电柱(28)通过电接头(27)与电缆(32)芯线表面连接，导电柱(28)与呈套盖状的动触头(41)之间动配合导电。
10.根据权利要求1所述的路面触点供电装置，其特征在于：定触头(49)与触点(46)之间是球面触连；触点(46)周围连有弹性绝缘密封圈(45)，绝缘密封圈(45)上端呈环状平面，该环状平面与触点(46)上端面共一平面。
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