CN109130960B - 一种城轨车辆用回流装置及其升降靴方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城轨车辆用回流装置及其升降靴方法。该回流装置包括背板（1）、底架（2）、扭簧（3）、摆臂（4）及锁结构（5），所述背板采用环氧绝缘板制成，且所述底架固定安装在所述背板上；所述底架上悬挂设置第一支座（17）和第二支座（25），第一、二支座上经轴承支撑安装转轴（12）；所述摆臂的一端设置枢转部，且所述摆臂经其枢转部枢接安装在所述转轴上，所述转轴的一端设置能使摆臂升靴状态锁定的所述锁结构；所述转轴的中部套设安装所述扭簧，所述扭簧的一端抵触连接所述摆臂而给摆臂提供接触力，使摆臂与回流轨（6）接触，所述扭簧的另一端固定连接所述底架。本发明增加了背板材料的机械性能，且本发明性能可靠，方便操作调整。

Description

一种城轨车辆用回流装置及其升降靴方法

技术领域

本发明涉及一种城轨车辆用回流装置及其升降靴方法。

背景技术

随着社会的发展，城轨车辆通过钢轨回流，杂散电流对轨道旁的设备产生干扰和腐蚀影响。为解决通过轮轨回流方式对轨道旁设备的影响，城轨车辆可采用第四轨回流，将列车的电流通过回流器传送到回流轨上，降低杂散电流对轨道附近设备的影响。

在现有的回流器中，比较典型的是受流器，其采用下部或侧部受流，将供电轨电流传输到列车上，主要应用于正极受流。

现有受流器的结构如图1所示，主要包括背板1’、底架2’、拉簧3’、摆臂4’及锁结构，这种产品的不足是背板1’采用模压的方式进行绝缘，材料的机械性能较低，锁结构复杂，调整和维护不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种机械性能好，且升降平稳的城轨车辆用回流装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种城轨车辆用回流装置，包括背板、底架、扭簧、摆臂及锁结构，其中，

所述背板采用环氧绝缘板制成，且所述底架固定安装在所述背板上；

所述底架上悬挂设置第一支座和第二支座，第一、二支座上经轴承支撑安装转轴；

所述摆臂的一端设置枢转部，且所述摆臂经其枢转部枢接安装在所述转轴上，所述转轴的一端设置所述锁结构；

所述锁结构包括主动杆、从动杆及限位块，所述主动杆的一端经主动杆轴枢接在所述底架上，所述从动杆固定连接所述摆臂，所述主动杆连接枢接在所述底架上的弹簧，所述限位块垂直于所述主动杆安装在所述底架上，且所述主动杆相对主动杆轴转动过程中，所述主动杆与所述从动杆相抵触连接而带动所述从动杆相反转动，所述主动杆越过死点位置而被所述限位块及所述弹簧限位；

所述转轴的中部套设安装所述扭簧，所述扭簧的一端抵触连接所述摆臂而给摆臂提供接触力，使所述摆臂与回流轨接触，所述扭簧的另一端固定连接所述底架。

上述方案的进一步改进为，所述背板包括主板、侧板、顶板，所述侧板安装于所述主板的两侧，所述顶板安装于所述主板的顶部，侧板及顶板形成一设置于所述主板外周的包围结构，且所述侧板、顶板采用粘接方式固定在所述主板上。

上述方案的进一步改进为，所述背板还包括一盖板，所述底架经螺栓与T型螺母的连接而固定在所述背板上，所述T型螺母上盖设所述盖板。由于T型螺栓与背板的接触面积更大，从而改变了背板的受力方式，使背板更不易被破坏，提高了背板强度。

上述方案的进一步改进为，所述第一、二支座分别包括相邻的两支腿，所述摆臂的一端具有两个枢转部，两枢转部分别于第一、二支座的两支腿中部与所述转轴枢接，所述从动杆与所述摆臂位于所述第二支座内的枢转部固定连接。

上述方案的进一步改进为，所述死点位置为在所述主动杆逆时针旋转时，所述主动杆与所述从动杆形成90°夹角时的位置。

上述方案的进一步改进为，所述限位块与所述第二支座一体成型，所述从动杆与所述摆臂的一枢转部一体成型。

上述方案的进一步改进为，所述主动杆连接一手柄。

上述方案的进一步改进为，所述弹簧的一端与所述底架上的弹簧轴连接，另一端与所述主动杆上的圆柱段连接。

上述方案的进一步改进为，所述主动杆的另一端与调节螺杆的一端连接，调节螺杆的另一端嵌入钢珠，因而在升降靴过程中通过钢珠采用滚动摩擦，减少了升降过程中的冲击力，提高产品的寿命。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种上述城轨车辆用回流装置的升降靴方法，其具体为：

升靴时，主动杆逆时针转动，使从动杆绕转轴顺时针转动，摆臂随从动杆一起顺时针转动，实现升靴，在主动杆逆时针转动时，主动杆越过结构死点位置后继续转动一角度使主动杆与从动杆的夹角小于90°时，主动杆被限位块限制而不能进一步转动，同时在此过程中，主动杆带动弹簧转动，当弹簧轴、主动杆轴的距离连线与主动杆的轴线在同一条直线时，弹簧受到的拉力值最大，然后弹簧受到的拉力值变小，直至弹簧和限位块共同作用提供主动杆绕主动杆轴逆时针转动的保持力；

降靴时，主动杆顺时针转动，从动杆在扭簧的作用下绕转轴逆时针转动，使主动杆和从动杆分别越过死点位置，同时，弹簧绕弹簧轴顺时针转动，弹簧长度先变长，然后缩短以提供主动杆顺时针转动保持力，使摆臂逆时针转动，实现降靴。

与现有技术相比，本发明所具有的优点在于：

1、本发明采用环氧绝缘板制成的背板，增加了材料的机械性能，提高了背板寿命。

2、本发明通过扭簧提供回流器和回流轨的接触力，扭簧采用调整螺栓调节扭簧力，通过螺母实现锁紧，使得接触力的大小调整方便。

3、本发明通过主动杆与从动杆的相对运动，利用机构的死点，实现回流器升靴和降靴，主动杆上设置调节螺杆，方便回流器升靴高度的调整，同时主动杆上设置钢珠，减少了回流器升降过程中与回流轨的冲击。

4、本发明回流装置性能可靠，方便操作调整，提高了受流装置的寿命。

附图说明

图1为现有受流器结构示意图；

图2为本发明回流装置立体结构示意图；

图3为本发明回流装置另一角度立体结构示意图；

图4为本发明背板立体结构示意图；

图5为图3的主视图；

图6为图5的A－A截面图；

图7为本发明回流装置降靴示意图，其中a为主视图，b为a的A－A截面图；c为a的B－B截面图；

图8为本发明回流装置升靴示意图，其中a为主视图，b为a的A－A截面图；c为a的B－B截面图。

图中：1’、1、背板；2’、2、底架； 3’、拉簧；3、扭簧； 4’、4、摆臂； 5、锁结构； 6、回流轨； 7、主板； 8、侧板； 9、顶板； 10、盖板； 11、T型螺母； 12、转轴； 13、手柄； 14、限位块；15、弹簧轴；16、弹簧；17、第一支座；18、从动杆； 19、圆柱段； 20、螺栓； 21、钢珠； 22、调节螺杆； 23、主动杆； 24、主动杆轴；25、第二支座。

具体实施方式

为了使本发明能更好地被理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图2－图8所示，本发明回流装置主要由背板1、底架2、扭簧3和摆臂4组成。背板1主要由主板7、侧板8、顶板9、盖板10、T型螺母11组成，其中，侧板8安装于主板7的两侧，顶板9安装于主板7的顶部，侧板8及顶板9形成一包围结构设置于主板7上，侧板8、顶板9和盖板10采用粘接方式固定在主板7上。背板1采用环氧绝缘板。底架2通过穿设底架2及主板7的螺栓20与T型螺母11的连接而固定到背板1上，T型螺母11上盖设盖板10，实现连接处的绝缘。

底架2上悬挂设置第一支座17和第二支座25，第一、二支座17、25分别包括相邻的两支腿，且第一、二支座17、25上经轴承支撑安装转轴12。摆臂4的一端具有两个枢转部，两枢转部分别于第一、二支座17、25的两支腿中部与支撑在底架2上的转轴12枢接，摆臂4的另一端在扭簧3的初始压力（接触力）作用下与回流轨6接触。扭簧3套设在转轴12的中部，且扭簧3能绕转轴12旋转，扭簧3的一端与摆臂4抵触连接，另一端与底架2连接，且扭簧3提供一初始接触压力给摆臂4，使摆臂4与回流轨6接触。

转轴12的一端设置锁结构5。锁结构5主要由主动杆23、主动杆轴24、调节螺杆22、钢珠21、从动杆18、限位块14、手柄13和弹簧16组成。主动杆23一端与固定安装在第二支座25侧面上的主动杆轴24枢接，且主动杆23能相对主动杆轴24发生垂直于转轴12的转动，主动杆23的另一端与调节螺杆22的一端连接，调节螺杆22的另一端嵌入钢珠21。从动杆18与摆臂4位于第二支座内的枢转部固定连接，且主动杆23转动过程中推抵从动杆18，使从动杆18发生相反方向的转动。第二支座25的外侧固定设置垂直于第二支座25的限位块14，以限制主动杆23的转动角度，使主动杆23逆时针转过结构的死点位置（当主动杆23和从动杆18成90°夹角时，进入结构的死点）后，再转动一小角度后被限位块14限位。本实施例中，限位块14与第二支座25一体成型，从动杆18与摆臂4的一枢转部一体成型，但这仅为本发明的一优选实施方式，本发明方案并不局限于此，比如，限位块14、从动杆18都可为独立部件。手柄13与主动杆23连接，以藉由给手柄13施力，而带动主动杆23旋转。弹簧16一端与底架2上的弹簧轴15连接，另一端与主动杆23上的圆柱段19连接，且弹簧16与主动杆23的连接点高于弹簧轴15、主动杆轴17的安装高度，在主动杆23逆时针转动升靴时，主动杆23带动弹簧16绕弹簧轴15转动，当弹簧轴15、主动杆轴17的距离连线与主动杆23的轴线在同一条直线时，弹簧16受到的拉力值最大，然后弹簧16受到的拉力值变小，最后，限位块14与弹簧16共同提供主动杆23绕主动杆轴17逆时针转动的保持力。本实施例中，扭簧3的扭矩为16N.m －28N.m，弹簧16所受拉力的范围为70N－130N。

当需要升靴时，手柄13逆时针转动，带动主动杆23逆时针转动，从动杆18绕转轴12顺时针转动，从而摆臂4顺时针转动，实现升靴。在主动杆23逆时针转动过程中，当主动杆23和从动杆18成90°夹角时，进入结构的死点，之后主动杆23继续转动越过死点位置，使主动杆23与从动杆18的夹角小于90°时，限位块14限制主动杆23的进一步摆动。主动杆23转动时带动弹簧16绕弹簧轴15转动，当弹簧轴15、主动杆轴17的距离连线与主动杆23的轴线在同一条直线时，弹簧16受到的拉力值最大，然后弹簧16受到的拉力值变小，弹簧16和限位块14共同提供主动杆23绕主动杆轴24逆时针转动的保持力。当列车受到振动与冲击，摆臂4向上摆动时，主动杆23受到限位块14和弹簧16的保持力作用，主动杆23的位置不变，实现稳定的升靴。当需要调整摆臂4转动的高度时，调整调节螺杆22的长度，实现高度的调节。

当需要降靴时，手柄13顺时针转动，主动杆23顺时针转动，从动杆18在扭簧3的作用下绕转轴12逆时针转动，通过主动杆23和从动杆18形成的死点。同时，弹簧16绕弹簧轴15顺时针转动，弹簧16首先变长后，然后缩短提供主动杆23绕顺时针转动保持力，克服列车中的振动与冲击对主动杆23的影响。摆臂4逆时针转动，锁结构5与摆臂4脱离，回流器达到降靴的状态。

以上对本发明所提供的受流装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种城轨车辆用回流装置，包括背板（1）、底架（2）、扭簧（3）、摆臂（4）及锁结构（5），其特征在于，

所述背板采用环氧绝缘板制成，且所述底架固定安装在所述背板上；

所述底架上悬挂设置第一支座（17）和第二支座（25），第一、二支座上经轴承支撑安装转轴（12）；

所述摆臂的一端设置枢转部，且所述摆臂经其枢转部枢接安装在所述转轴上，所述转轴的一端设置所述锁结构；

所述锁结构包括主动杆（23）、从动杆（18）及限位块（14），所述主动杆的一端经主动杆轴（24）枢接在所述底架上，所述从动杆固定连接所述摆臂，所述主动杆连接枢接在所述底架上的弹簧（16），所述限位块垂直于所述主动杆安装在所述底架上，且所述主动杆相对主动杆轴（24）转动过程中，所述主动杆与所述从动杆相抵触连接而带动所述从动杆相反转动，所述主动杆越过死点位置而被所述限位块及所述弹簧限位；

所述转轴的中部套设安装所述扭簧，所述扭簧的一端抵触连接所述摆臂而给摆臂提供接触力，使所述摆臂与回流轨（6）接触，所述扭簧的另一端固定连接所述底架。

2.根据权利要求1所述的一种城轨车辆用回流装置，其特征在于，所述背板包括主板（7）、侧板（8）、顶板（9），所述侧板安装于所述主板的两侧，所述顶板安装于所述主板的顶部，侧板及顶板形成一设置于所述主板外周的包围结构，且所述侧板、顶板采用粘接方式固定在所述主板上。

3.根据权利要求2所述的一种城轨车辆用回流装置，其特征在于，所述背板还包括一盖板（10），所述底架经螺栓（20）与T型螺母（11）的连接而固定在所述背板上，所述T型螺母上盖设所述盖板。

4.根据权利要求1所述的一种城轨车辆用回流装置，其特征在于，所述第一、二支座分别包括相邻的两支腿，所述摆臂的一端具有两个枢转部，两枢转部分别于第一、二支座的两支腿中部与所述转轴枢接，所述从动杆与所述摆臂位于所述第二支座内的枢转部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种城轨车辆用回流装置，其特征在于，所述死点位置为在所述主动杆逆时针旋转时，所述主动杆与所述从动杆形成90°夹角时的位置。

6.根据权利要求1所述的一种城轨车辆用回流装置，其特征在于，所述限位块与所述第二支座一体成型，所述从动杆与所述摆臂的一枢转部一体成型。

7.根据权利要求1所述的一种城轨车辆用回流装置，其特征在于，所述主动杆连接一手柄（13）。

8.根据权利要求1所述的一种城轨车辆用回流装置，其特征在于，所述弹簧的一端与所述底架上的弹簧轴（15）连接，另一端与所述主动杆上的圆柱段（19）连接。

9.根据权利要求1所述的一种城轨车辆用回流装置，其特征在于，所述主动杆的另一端与调节螺杆（22）的一端连接，调节螺杆的另一端嵌入钢珠（21）。

10.一种权利要求1－9中任一项所述城轨车辆用回流装置的升降靴方法，其特征在于，

升靴时，主动杆（23）逆时针转动，使从动杆（18）绕转轴（12）顺时针转动，摆臂（4）随从动杆一起顺时针转动，实现升靴，在主动杆逆时针转动时，主动杆越过结构死点位置后继续转动一角度使主动杆与从动杆的夹角小于90°时，主动杆被限位块限制而不能进一步转动，同时在此过程中，主动杆带动弹簧（16）转动，当弹簧轴（15）、主动杆轴（24）的距离连线与主动杆的轴线在同一条直线时，弹簧受到的拉力值最大，然后弹簧受到的拉力值变小，直至弹簧和限位块共同作用提供主动杆绕主动杆轴逆时针转动的保持力；

降靴时，主动杆顺时针转动，从动杆在扭簧的作用下绕转轴逆时针转动，使主动杆和从动杆分别越过死点位置，同时，弹簧绕弹簧轴顺时针转动，弹簧长度先变长，然后缩短以提供主动杆顺时针转动保持力，使摆臂逆时针转动，实现降靴。

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