CN109927556A - 轨道车辆用第三轨下接触受流器 - Google Patents

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薛浩飞
谭宇文
马飞
陈奎
杨磊
李明刚
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Abstract

本发明公布了一种轨道车辆用第三轨下接触受流器,包括机架、绝缘臂和碳滑板,所述绝缘臂铰接于机架的下端且可相对其铰接轴旋转以与机架形成不同夹角,所述铰接轴上套有扭簧,所述扭簧使得绝缘臂始终保持一个朝机架靠拢而减小所述夹角的趋势,所述碳滑板固定安装在绝缘臂自由端处的在旋转靠拢机架时朝机架的一面上;还包括带动所述绝缘臂实现升降弓的驱动部件,所述驱动部件包括气缸和自锁支架,气缸铰接在机架上;自锁支架为呈L型的板状结构,其拐角顶点处铰接在挑臂的末端,所述挑臂固定在机架上。该接触受流器在升降弓时安全可靠,并可在需要时完成手动升降弓操作。

Description

轨道车辆用第三轨下接触受流器
技术领域
本发明属于城市轨道车辆中第三轨受流车辆动态受流设备技术领域,尤其涉及一种第三轨下接触受流器。
背景技术
第三轨受流器适用于城市轨道车辆中第三轨受流车辆,它是安装在车辆转向架上,为列车从刚性供电轨(第三轨)进行动态取流,满足列车电力需求的一套动态受流设备。现有的接触受流器结构复杂,受流动作执行过程不稳定,碳滑板与供电轨道在接触时,以及断电后与供电轨分离而须保持足够的安全间距时,碳滑板均易因其驱动构件在振动等因素下异常动作而移位,造成升/降弓(接触/断开)位置的不可靠,且在必要时不能完成手动升/降弓操作。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题,提供一种轨道车辆用第三轨下接触受流器,该接触受流器在升降弓时安全可靠,并可在需要时完成手动升降弓操作。
本发明的技术方案如下:
一种轨道车辆用第三轨下接触受流器,包括机架、绝缘臂和碳滑板,所述绝缘臂铰接于机架的下端且可相对其铰接轴旋转以与机架形成不同夹角,所述铰接轴上套有扭簧,所述扭簧使得绝缘臂始终保持一个朝机架靠拢而减小所述夹角的趋势,所述碳滑板固定安装在绝缘臂自由端处的在旋转靠拢机架时朝机架的一面上;
还包括带动所述绝缘臂实现升降弓的驱动部件,所述驱动部件包括气缸和自锁支架,气缸铰接在机架上;自锁支架为呈L型的板状结构,其拐角顶点处铰接在挑臂的末端,所述挑臂固定在机架上;所述气缸的活塞杆与自锁支架铰接且其铰接的位置使得所述活塞杆在伸长时克服扭簧的扭力而带动所述绝缘臂朝远离机架的方向旋转并最终实现碳滑板与刚性供电轨分离。
进一步地,所述机架下端朝绝缘臂的一侧具有两侧伸出该侧面的轴承座块,所述铰接轴的两端安装在轴承座块内的轴承中;所述扭簧套在两轴承座块之间的铰接轴上,扭簧的簧丝两端处均为直线段,簧丝的一端插在机架上,另一端插在固接于铰接轴上的固定架上。
进一步地,所述固定架包括固接于铰接轴上的圆筒部,所述圆筒部上具有两个分别沿其两相互垂直的径向设置的支撑条,两支撑条形成一个直角状的夹角,所述簧丝的另一端插入其中一支撑条底端而固接,另一支撑条固定搭接在所述绝缘臂靠机架一侧的边缘处以使得绝缘臂与铰接轴一体相连。
进一步地,所述自锁支架的拐角处与所述挑臂铰接,自锁支架的夹角开口朝背离铰接轴一侧设置且自锁支架上部的一段与气缸活塞杆铰接。
进一步地,所述自锁支架的两端处均具有一个缺口,所述自锁支架上端的缺口内铰接有所述活塞杆的自由端,下部的缺口内安装有可与绝缘臂接触的滚轮。
进一步地,所述挑臂为两块平行布置的条状平板,所述自锁支架的拐角处铰接于两平板之间。
进一步地,所述自锁支架上还具有凸起的推杆销轴,推动所述推杆销轴可以使得自锁支架带动绝缘臂旋转。
进一步地,所述挑臂上还具有限位块,所述限位块可在自锁支撑架朝远离机架方向旋转到安全距离时与自锁支撑架接触并顶住自锁支架形成机械自锁。
进一步地,所述气缸的活塞杆在缩回到碳滑板与刚性供电轨稳定接触时实现锁紧。
进一步地,所述气缸实现锁紧的结构为:设置一个拔插杆,所述拔插杆插入所述气缸尾部时可伸入到活塞杆背离自锁支架的一端上的环形沟槽内,以阻止活塞杆的继续回缩或伸出。
本发明的有益效果:本发明提供的第三轨下接触受流器结构简单可靠,通过带锁紧功能的气缸的活塞杆驱动绝缘臂进行升降弓操作,且气缸本身带有自锁功能,能在升弓到位后保持气缸活塞杆位置的锁定,从而避免了因为活塞杆的移动而影响绝缘臂升弓接触受流时的位置,保证接触受流工作状态的稳定性。另外,活塞杆是通过一个特制的自锁支架驱动绝缘臂升降弓动作的,其原因是该自锁支架可以实现降弓后绝缘臂与自锁支架的接触锁死,即绝缘臂在活塞杆即便是失去动力甚至不存在时,自锁支架的形状以及其所达到的位置能保证与限位块之间顶死,二者不会有相对移动,从而使得在降弓到安全距离时绝缘臂不会移动,保证断流分离时的安全可靠性。再次,本发明还设置了一个推杆销轴用于与绝缘操作杆配合来手动转动自锁支架,从而达到手动升降弓的目的。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明在自锁支架与扭簧处的局部结构示意图。
图3为气缸的锁紧示意图。
元件标号说明:碳滑板1、绝缘臂2、自锁支架3、机架4、扭簧5、滚轮6、气缸7、铰接轴8、转轴9、拔插杆10、活塞杆11、推杆销轴12、限位块13、轴承座块14、另一支撑条15、挑臂16、环形沟槽17。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
如图1—2所示,一种轨道车辆用第三轨下接触受流器,包括机架4、绝缘臂2和碳滑板1,所述绝缘臂2铰接于机架4的下端且可相对其铰接轴8旋转以与机架4形成不同夹角,所述铰接轴8上套有扭簧5,所述扭簧5使得绝缘臂2始终保持一个朝机架4靠拢而减小所述夹角的趋势,所述碳滑板1固定安装在绝缘臂2自由端处的在旋转靠拢机架4时朝机架4的一面上。
还包括带动所述绝缘臂2实现升降弓的驱动部件,所述驱动部件包括气缸7和自锁支架3,气缸7铰接在机架4上;自锁支架3为呈L型的板状结构,其拐角顶点处通过转轴99铰接在挑臂16的末端,所述挑臂16固定在机架4上;所述气缸7的活塞杆11与自锁支架3铰接且其铰接的位置使得所述活塞杆11在伸长时克服扭簧5的扭力而带动所述绝缘臂2朝远离机架4的方向旋转并最终实现碳滑板1与刚性供电轨分离。
进一步地,为了更好地安装铰接轴8,并实现扭簧5对绝缘臂2的扭转作用,所述机架4下端朝绝缘臂2的一侧具有两侧伸出该侧面的轴承座块14,所述铰接轴8的两端安装在轴承座块14内的轴承中;所述扭簧5套在两轴承座块14之间的铰接轴8上,扭簧5的簧丝两端处均为直线段,簧丝的一端插在机架4上,另一端插在固接于铰接轴8上的固定架上。
进一步地,所述固定架包括固接于铰接轴8上的圆筒部,所述圆筒部上具有两个分别沿其两相互垂直的径向设置的支撑条,两支撑条形成一个直角状的夹角,所述簧丝的另一端插入其中一支撑条底端而固接,另一支撑条15固定搭接在所述绝缘臂2靠机架4一侧的边缘处以使得绝缘臂2与铰接轴8一体相连。该结构设计使得扭簧5安装更加合理,将铰接轴8与绝缘臂2联系起来,在扭簧5作用下时可实现同步运动,更充分地发挥扭簧5扭矩作用,结构紧凑,能较好地保证碳滑板1与刚性供电轨的接触稳定可靠性。
进一步地,为了实现自锁支架3的安装,所述自锁支架3的拐角处与所述挑臂16铰接,自锁支架3的夹角开口朝背离铰接轴8一侧设置且自锁支架3上部的一段与气缸7活塞杆11铰接,使得自锁支架3的铰接运动得以充分实现,极佳地保证自锁支架3对绝缘臂2的驱动、定位作用。
进一步地,所述自锁支架3的两端处均具有一个缺口,用于作为安装缺口,具体为:所述自锁支架3上端的缺口内铰接有所述活塞杆11的自由端,下部的缺口内安装有可与绝缘臂2接触的滚轮6,以减少与绝缘臂2之间的接触摩擦力。
进一步地,所述挑臂16为两块平行布置的条状平板,所述自锁支架3的拐角处铰接于两平板之间,优化铰接结构,以提升结构的强度。
进一步地,所述自锁支架3上还具有凸起的推杆销轴12,以便适应绝缘操作杆推动所述推杆销轴12,使得自锁支架3带动绝缘臂2旋转,该绝缘操作杆可以是任意能方便伸入到受流器内并与推杆销轴12接触配合,以带动自锁支架3运动的杆件或其他工具。
进一步地,如图1—2所示,所述挑臂16上还具有限位块13,可制成菱形块状结构,所述限位块13可在自锁支撑架朝远离机架4方向旋转到安全距离时与自锁支撑架接触并顶住自锁支架3形成机械自锁,亦即通俗地讲,限位块13与降弓到安全距离时自锁支架3之间形成一定的接触角度而卡死,形成死点,实现自锁,此刻无论活塞杆11是否有力的作用,均不影响限位块13与自锁支架3的位置稳定性,使得绝缘臂2保持在降弓的安全距离范围内。
进一步地,所述气缸7的活塞杆11在缩回到碳滑板1与刚性供电轨稳定接触时实现锁紧,制作时宜缩回至极限时碳滑板1与刚性供电轨稳定接触。优选地,如图3所示,所述气缸7实现锁紧的结构为:设置一个拔插杆10,所述拔插杆10插入所述气缸7尾部时可伸入到活塞杆11背离自锁支架3的一端上的环形沟槽17内,以阻止活塞杆11的继续回缩或伸出。实际制作时,宜在活塞杆11缩回至极限位置插入拔插杆10,拔插杆10端部进入环形沟槽17而实现卡死锁紧,防止气缸7内活塞杆11意外蠕动而导致接触受流不稳。
工作原理:当需要接触受流时,碳滑板1安装在绝缘臂2上绕着铰接轴8转动,扭簧5提供扭力以便与刚性供电轨接触,此时气缸7处于回缩状态,且可辅以锁紧状态,自锁支架3与绝缘臂2之间无干涉。当收到降弓指令时,气缸7通气,活塞杆11推出,自锁支架3绕着转轴9转动,与绝缘臂2接触,推动绝缘臂2并克服扭簧5扭力绕转轴9转动,当自锁支架3与绝缘臂2转动到一定的角度(可自锁的角度)时停止动作,此时碳滑板1与钢铝复合轨(即刚性供电轨)之间保持一定的间隙,完成降弓。当得到升弓指令时,气缸7反向通气,活塞杆11回缩,并保持一定的速度,缓慢升弓,直至碳滑板1与复合轨接触,并继续回缩到极限,通过气缸7自己的自锁功能锁定活塞杆11状态,保证活塞杆11在自重或工作冲击力的情况下不会伸出。
同时该结构也能满足手动升降弓,当无气源的情况下,可以拔出气缸7锁紧按钮,然后推动自锁支架33上面的推杆销轴12,直至自锁支架3与绝缘臂2形成自锁角度;当需要升弓时,可以用绝缘操作杆勾住自锁支架3上面的推杆销轴12向上提起,直至气缸7机械自锁。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:包括机架、绝缘臂和碳滑板,所述绝缘臂铰接于机架的下端且可相对其铰接轴旋转以与机架形成不同夹角,所述铰接轴上套有扭簧,所述扭簧使得绝缘臂始终保持一个朝机架靠拢而减小所述夹角的趋势,所述碳滑板固定安装在绝缘臂自由端处的在旋转靠拢机架时朝机架的一面上;
还包括带动所述绝缘臂实现升降弓的驱动部件,所述驱动部件包括气缸和自锁支架,气缸铰接在机架上;自锁支架为呈L型的板状结构,其拐角顶点处铰接在挑臂的末端,所述挑臂固定在机架上;所述气缸的活塞杆与自锁支架铰接且其铰接的位置使得所述活塞杆在伸长时克服扭簧的扭力而带动所述绝缘臂朝远离机架的方向旋转并最终实现碳滑板与刚性供电轨分离。
2.根据权利要求1所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述机架下端朝绝缘臂的一侧具有两侧伸出该侧面的轴承座块,所述铰接轴的两端安装在轴承座块内的轴承中;所述扭簧套在两轴承座块之间的铰接轴上,扭簧的簧丝两端处均为直线段,簧丝的一端插在机架上,另一端插在固接于铰接轴上的固定架上。
3.根据权利要求2所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述固定架包括固接于铰接轴上的圆筒部,所述圆筒部上具有两个分别沿其两相互垂直的径向设置的支撑条,两支撑条形成一个直角状的夹角,所述簧丝的另一端插入其中一支撑条底端而固接,另一支撑条固定搭接在所述绝缘臂靠机架一侧的边缘处以使得绝缘臂与铰接轴一体相连。
4.根据权利要求1所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述自锁支架的拐角处与所述挑臂铰接,自锁支架的夹角开口朝背离铰接轴一侧设置且自锁支架上部的一段与气缸活塞杆铰接。
5.根据权利要求4所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述自锁支架的两端处均具有一个缺口,所述自锁支架上端的缺口内铰接有所述活塞杆的自由端,下部的缺口内安装有可与绝缘臂接触的滚轮。
6.根据权利要求4所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述挑臂为两块平行布置的条状平板,所述自锁支架的拐角处铰接于两平板之间。
7.根据权利要求1所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述自锁支架上还具有凸起的推杆销轴,推动所述推杆销轴可以使得自锁支架带动绝缘臂旋转。
8.根据权利要求1所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述挑臂上还具有限位块,所述限位块可在自锁支撑架朝远离机架方向旋转到安全距离时与自锁支撑架接触并顶住自锁支架形成机械自锁。
9.根据权利要求1所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述气缸的活塞杆在缩回到碳滑板与刚性供电轨稳定接触时实现锁紧。
10.根据权利要求9所述轨道车辆用第三轨下接触受流器,其特征在于:所述气缸实现锁紧的结构为:设置一个拔插杆,所述拔插杆插入所述气缸尾部时可伸入到活塞杆背离自锁支架的一端上的环形沟槽内,以阻止活塞杆的继续回缩或伸出。
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