CN109263479A - 一种无轨电车受电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无轨电车受电系统，下臂杆下端与底架铰接、上端与上臂杆铰接；拉杆上端与上臂杆下端铰接；弓头充电器设置于上臂杆上端；还包括传力件、平衡弹簧；平衡弹簧一端与传力件铰接、另一端固定于底架上；拉杆下端与传力件铰接，传力件与底架铰接；还包括水平设置的顶棚、垂直于顶棚设置的侧棚、安装在侧棚内壁上的供电轨，弓头充电器可沿顶棚滑动；弓头充电器抵接顶棚之前，传力件在拉杆和平衡弹簧的牵拉下保持平衡，传力件不相对底架转动。本发明对驾驶员的停靠位置精度要求低，不需要调整弓头充电器与供电轨的相对位置，节约了操作时间，留出了更多的充电时间，提高了车辆进出站效率，且不影响市容。

Description

一种无轨电车受电系统
技术领域
本发明属于无轨电车技术，具体涉及一种无轨电车受电系统。
背景技术
随着社会的发展，节能、环保等城市轨道交通发展理念不断提升，超级电容储能式无轨电车应运而生。所谓超级电容储能式无轨电车是指使用超级电容来存储电能作为动力进行牵引，采用车顶受电器系统受流及回流，并利用乘客在站台上下车的几十秒的时间内快速完成充电，一次充电可保证超级电容储能式无轨电车运行至下一站再进行充电。正是由于上述特点，该车型得到了越来越多的推广使用。但是超级电容储能式无轨电车也存在以下三方面特点：
第一，无固定轨道，停车位置精准度较差。
第二，充电时间短（≤30s）。
第三，充电电流大(800A)。
基于上述特点，目前所设计的无轨电车受电器系统主要有两种方式：
(1)安装于车顶且垂直升起一定高度后与正上方供电轨接触实现对车辆受流；
(2)安装于车顶且直接水平侧向运动一定行程后于供电轨接触实现对车辆受流。
上述方式（1）需要在道路上方架设网线，不利于城市美观；方式（2）设计的机构对无轨电车停靠位置精确性要求高，驾驶员操作难度大，要求驾驶员操作充电器精准的与供电轨接触。
而且上述两种方式的一个共同缺陷是，由于路面不平会导致不同站点停靠时，充电器的离地高度不同，充电时就需要调整充电器与供电轨之间的相对位置，调整难度大，耗费时间，严重影响车辆进出站效率。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种不影响市容、对停靠位置精确性要求低的无轨电车受电系统。
本发明解决问题的技术方案是：一种无轨电车受电系统，包括底架、下臂杆、上臂杆、拉杆、安装于底架上的升降弓驱动装置、以及弓头充电器，所述下臂杆下端与底架铰接，下臂杆上端与上臂杆铰接；所述升降弓驱动装置与下臂杆连接并可驱动下臂杆绕下臂杆与底架的铰接点转动；所述拉杆上端与上臂杆下端铰接；所述弓头充电器设置于上臂杆上端；
还包括传力件、平衡弹簧；所述平衡弹簧一端与传力件铰接、另一端固定于底架上；所述拉杆下端与传力件铰接，传力件与底架铰接；
还包括水平设置的顶棚、垂直于顶棚设置的侧棚、安装在侧棚内壁上的供电轨，所述弓头充电器可沿顶棚滑动；
弓头充电器抵接顶棚之前，传力件在拉杆和平衡弹簧的牵拉下保持平衡，传力件不相对底架转动。
上述方案可以使得在升弓过程中保持弓头充电器向上移动，抵接到顶棚后水平移动直至与供电轨接触充电。
具体的，所述传力件包括第一连接部、与第一连接部下端固定连接的第二连接部，第一连接部与第二连接部之间存在夹角；
所述第一连接部和第二连接部的连接处与底架铰接，第一连接部上端与拉杆下端连接，第二连接部上端与平衡弹簧连接。
传力件和平衡弹簧的作用就是控制拉杆的运动。
优选的，所述平衡弹簧设有两根，第二连接部为Y形结构，第二连接部上端分别对应连接有一根平衡弹簧。
进一步的，所述下臂杆为T字形，其横杆与底架铰接，其竖杆与上臂杆铰接；在横杆上固定设有多个耳板；
所述升降弓装置包括升弓气缸和升降弓弹簧，所述升弓气缸安装于底架上，升弓气缸的活塞杆与耳板连接；所述升降弓弹簧一端与耳板连接、另一端与底架连接。
升降弓机构是传统受电弓都具备的结构。
进一步的，在弓头充电器顶部安装有滑轮。
本发明主要特点在于运用了传统受电弓拉杆长度恒定条件下可实现弓头垂直升降原理，对该原理中的拉杆长度恒定条件进行了改变，把传统拉杆用两部分（本发明的拉杆和传力件）代替。本发明的固定于超级电容储能式无轨电车车顶。需要充电时，运动第一阶段，传力件在外力的作用下不参与运动，仅拉杆参与运动，此时受电器运动轨迹与传统受电弓相同，仅做垂直升降；运动第二阶段，传力件在外力的作用下参与运动，此时拉杆恒定条件被改变，受电器运动轨迹在顶棚的约束下变成水平横向，最终实现双向运动轨迹。
本发明的显著效果是：
1.采用了顶棚和侧棚同时对弓头充电器进行了约束，无论不同站点地面是否存在落差，弓头充电器都必须上升到与顶棚接触，然后在顶棚的约束下滑至侧棚，弓头充电器是有固定的轨迹导向的，只要升弓，弓头充电器只会最终与供电轨抵接，不会存在偏离。因此，对驾驶员的停靠位置精度要求低，不需要调整弓头充电器与供电轨的相对位置，节约了操作时间，留出了更多的充电时间，提高了车辆进出站效率。
2. 无需在道路上方架设网线，网线可以与站牌融合一起，不影响市容。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明受电系统结构示意图。
图2为本发明受电系统侧视图。
图3为本发明受电系统俯视图。
图4为图3的A-A视图。
图中：1-底架；2-弓头充电器；3-下臂杆；4-上臂杆；5-拉杆；6-升降弓弹簧；7-升弓气缸；8-传力件；9-平衡弹簧；10-供电轨；11-顶棚；12-侧棚；13-滑轮；31-耳板；81-第一连接部；82-第二连接部。
具体实施方式
如图1～4所示，一种无轨电车受电系统，包括底架1、下臂杆3、上臂杆4、拉杆5、安装于底架1上的升降弓驱动装置、弓头充电器2、传力件8、平衡弹簧9。
所述下臂杆3为T字形，其横杆与底架1铰接，其竖杆上端与上臂杆4铰接。在横杆上固定设有多个耳板31。
所述升降弓驱动装置与下臂杆3连接并可驱动下臂杆3绕下臂杆3与底架1的铰接点转动。所述升降弓装置包括升弓气缸7和升降弓弹簧6。所述升弓气缸7安装于底架1上。升弓气缸7的活塞杆与耳板31连接。所述升降弓弹簧6一端与耳板31连接、另一端与底架1连接。
所述弓头充电器2设置于上臂杆4上端。
所述拉杆5上端与上臂杆4下端铰接。
所述传力件8包括第一连接部81、与第一连接部81下端固定连接的第二连接部82。第一连接部81与第二连接部82之间存在夹角。所述第一连接部81和第二连接部82的连接处与底架1铰接。第一连接部81上端与拉杆5下端连接。第二连接部82为Y形结构。
所述平衡弹簧9设有两根。第二连接部82上端分别对应连接有一根平衡弹簧9。所述平衡弹簧9另一端固定于底架1上。
还包括水平设置的顶棚11、垂直于顶棚11设置的侧棚12、安装在侧棚12内壁上的供电轨10。在弓头充电器2顶部安装有滑轮13。所述弓头充电器2可沿顶棚11滑动。
弓头充电器2抵接顶棚11之前，传力件8在拉杆5和平衡弹簧9的牵拉下保持平衡，传力件8不相对底架1转动。
工作过程为：对升弓气缸7供气，推动下臂杆3旋转。下臂杆3旋转时，在拉杆5的拖拽下，上臂杆4开始旋转并带动弓头充电器2近似垂直升起。垂直升起过程中，传力件8在平衡弹簧9的作用下可以克服拉杆5的作用力，传力件8被牵拉保持平衡，因而不参与运动。当弓头充电器2升高到与顶棚11接触后，弓头充电器2垂直向上运动被限制，随着下臂杆3继续旋转，上臂杆4有继续旋转带动弓头充电器2上升的趋势，此时传力件8的平衡被打破，拉杆5对传力件8的作用力大于平衡弹簧9对传力件8的力，传力件8开始转动，弓头充电器2运动轨迹由垂直向上转为向侧棚12水平运动直至与供电轨10接触，实现对储能无轨电车充电，充电完毕后关闭升弓气缸7气源，受电器在升弓气缸7和升降弓弹簧6的共同作用下沿反向轨迹实现降弓。
上述过程能实现从接到升弓指令到开始充电时间≤10s；从接到降弓指令到完全降弓时间≤10s；受电器升弓高度≤1200mm；侧向允许停车偏差0～600mm；充电电流：800A。

Claims (5)

1.一种无轨电车受电系统，包括底架（1）、下臂杆（3）、上臂杆（4）、拉杆（5）、安装于底架（1）上的升降弓驱动装置、以及弓头充电器（2），所述下臂杆（3）下端与底架（1）铰接，下臂杆（3）上端与上臂杆（4）铰接；所述升降弓驱动装置与下臂杆（3）连接并可驱动下臂杆（3）绕下臂杆（3）与底架（1）的铰接点转动；所述拉杆（5）上端与上臂杆（4）下端铰接；所述弓头充电器（2）设置于上臂杆（4）上端；其特征在于：还包括传力件（8）、平衡弹簧（9）；所述平衡弹簧（9）一端与传力件（8）铰接、另一端固定于底架（1）上；所述拉杆（5）下端与传力件（8）铰接，传力件（8）与底架（1）铰接；
还包括水平设置的顶棚（11）、垂直于顶棚（11）设置的侧棚（12）、安装在侧棚（12）内壁上的供电轨（10），所述弓头充电器（2）可沿顶棚（11）滑动；
弓头充电器（2）抵接顶棚（11）之前，传力件（8）在拉杆（5）和平衡弹簧（9）的牵拉下保持平衡，传力件（8）不相对底架（1）转动。
2.根据权利要求1所述的无轨电车受电系统，其特征在于：所述传力件（8）包括第一连接部（81）、与第一连接部（81）下端固定连接的第二连接部（82），第一连接部（81）与第二连接部（82）之间存在夹角；
所述第一连接部（81）和第二连接部（82）的连接处与底架（1）铰接，第一连接部（81）上端与拉杆（5）下端连接，第二连接部（82）上端与平衡弹簧（9）连接。
3.根据权利要求2所述的无轨电车受电系统，其特征在于：所述平衡弹簧（9）设有两根，第二连接部（82）为Y形结构，第二连接部（82）上端分别对应连接有一根平衡弹簧（9）。
4.根据权利要求1所述的无轨电车受电系统，其特征在于：所述下臂杆（3）为T字形，其横杆与底架（1）铰接，其竖杆与上臂杆（4）铰接；在横杆上固定设有多个耳板（31）；
所述升降弓装置包括升弓气缸（7）和升降弓弹簧（6），所述升弓气缸（7）安装于底架（1）上，升弓气缸（7）的活塞杆与耳板（31）连接；所述升降弓弹簧（6）一端与耳板（31）连接、另一端与底架（1）连接。
5.根据权利要求1所述的无轨电车受电系统，其特征在于：在弓头充电器（2）顶部安装有滑轮（13）。
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