CN110315984A - 高速受电弓防止飘弓的调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速受电弓防止飘弓的调整方法，受电弓包括绝缘子(1)、受电弓安装座(2)、下臂(3)、下导杆(4)、上臂(5)与弓头(6)；下臂(3)与下导杆(4)下端铰接安装于受电弓安装座(2)，下臂(3)与下导杆(4)的上端通过连杆铰接，上臂(5)下端铰接于下臂(3)上端，弓头(6)安装于上臂(5)上端；所述的受电弓安装座(2)安装于三个绝缘子(1)上倾斜设置，安装下臂(3)的一端高于安装下导杆(4)的一端；使下臂(3)与车顶基准平面平行，或者，使下臂(3)与车顶基准平面夹角为负角度，向车顶基准平面下方倾斜。在保持受电弓既有四连杆结构及尺寸不变的前提下，优化受电弓在高速运行工况下的气动特性，降低受电弓作为备用折叠弓运行时所受空气抬升力，避免备用折叠弓飘起，提高动车组受电弓安全运行可靠性。

Description

高速受电弓防止飘弓的调整方法

技术领域

本发明涉及一种受电弓空气动力学领域，尤其涉及一种高速受电弓作为备用折叠弓运行时受气流影响飘起问题的解决方法，具体为高速受电弓防止飘弓的调整方法。

背景技术

我国幅员辽阔，地形复杂，气候多变，给动车组安全稳定运行带来诸多严苛考验。近年来，随着高速铁路的发展，动车组的运行速度不断提高，对动车组牵引性能的要求也越来越高，受电弓作为接触网供电系统和动车组牵引系统的连接纽带，其运行状况直接影响着动车组速度的提升。

通常情况下，每列动车组至少配装两架受电弓：动车组运行过程中，一架受电弓升弓受流为牵引系统提供动能、另一架受电弓以落弓位折叠状态作为备用弓。高速动车组装备的受电弓偶发出现备用折叠受电弓在高速进出隧道时受气流影响发生飘起至接触网线的现象，此时两架受电弓同时带电。极端情况下，动车组两架受电弓处于不同分相区与接触网线接触，若动车组未对两架受电弓采取有效隔离措施，则会造成区段短路，变电所跳闸，造成影响运输安全的严重不良后果。

现有技术的如图1所示，现有的受电弓及其安装结构，包括绝缘子1、受电弓安装座2、下臂3、下导杆4、上臂5与弓头6；受电弓安装座2安装于三个绝缘子1上，三个绝缘子1高度一致，受电弓安装座2处于水平位置，考虑到车辆运行时有时倾斜，也可以认为与车顶基准平面平行；车顶基准平面指的是车顶的安装基准平面，与钢轨的表面平行。下臂3与下导杆4下端铰接安装于受电弓安装座2上，下臂3与下导杆4的上端通过连杆铰接，上臂5下端铰接于下臂3上端，弓头6安装于上臂5上端。

如图1所示，现有的已经在线运行的动车组中已经使用了大量的现有技术的受电弓，车体的结构也不允许有很大的改动，其受电弓安装座2处于水平位置，折叠状态下下臂3与水平面的夹角约均大于0度，通常为0.1～5度，有的可以达到10～15度，也就是下臂3向水平面上方倾斜，由空气动力学可知，在车辆进出隧道时受气流影响会产生较大水平方向的风阻，由于下臂倾斜角度较大，该风阻施加于下臂后，由于水平方向风阻对于下臂的转动力臂较大，因此下臂受空气动力所产生的向上的转矩也较大，受电弓易发生发飘弓现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速受电弓防止飘弓的调整方法，在保持受电弓既有四连杆结构及尺寸不变的前提下，不需要重新设计受电弓，只需要调整一下安装方式，就可以优化受电弓在高速运行工况下的气动特性，降低受电弓作为备用折叠弓运行时所受空气抬升力，避免备用折叠弓飘起，提高动车组受电弓安全运行可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高速受电弓防止飘弓的调整方法，受电弓包括绝缘子1、受电弓安装座2、下臂3、下导杆4、上臂5与弓头6；下臂3与下导杆4下端铰接安装于受电弓安装座2，下臂3与下导杆4的上端通过连杆铰接，上臂5下端铰接于下臂3上端，弓头6安装于上臂5上端；

所述的受电弓安装座2安装于三个绝缘子1上倾斜设置，倾斜设置后安装下臂3的一端高于安装下导杆4的一端；使下臂3与车顶基准平面平行，或者，使下臂3与车顶基准平面夹角为负角度，向车顶基准平面下方倾斜。

所述的下臂3与车顶基准平面夹角为-15°～0°。

所述的下臂3与车顶基准平面夹角为-5°～-0.1°。

所述的受电弓安装座2与绝缘子1间安装高度不同的组合垫圈，安装后所述的受电弓安装座2倾斜设置。

所述的组合垫圈包括三个上垫圈9、第一下垫圈7与两个第二下垫圈8，安装时，第一下垫圈7设于绝缘子1上用于安装下导杆4一侧的受电弓安装座2，两个第二下垫圈8设于绝缘子1上用于安装下臂3一侧的受电弓安装座2；第二下垫圈8高于第一下垫圈7。

所述的第二下垫圈8与第一下垫圈7上表面为斜面，上垫圈9下表面为斜面。

所述的斜面呈α角，0°≦α<15°。

所述的α角，0.1°≦α≦5°。

所述的第一下垫圈7与第二下垫圈8上表面的斜面在同一安装平面，所述第一下垫圈7与第二下垫圈8与上垫圈9侧面设有方向标记缺口10。

所述的第一下垫圈7与第二下垫圈8的标记缺口10设于第一下垫圈7与第二下垫圈8的厚度最小位置处；所述的上垫圈9的标记缺口10设于上垫圈9的厚度最大位置处。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种高速受电弓防止飘弓的调整方法，在保持受电弓既有四连杆结构及尺寸不变的前提下，不需要重新设计受电弓，只需要调整一下安装方式，就优化受电弓在高速运行工况下的气动特性，降低受电弓作为备用折叠弓运行时所受空气抬升力，避免备用折叠弓飘起，提高动车组受电弓安全运行可靠性。解决目前在轨的大量的受电弓的工作状态，成本低，适用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有技术受电弓折叠状态的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的高速受电弓防止飘弓的折叠状态的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的高速受电弓防止飘弓的第一下垫圈的主视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的高速受电弓防止飘弓的第二下垫圈的主视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的高速受电弓防止飘弓的第上垫圈的主视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的高速受电弓防止飘弓的第一下垫圈的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的高速受电弓防止飘弓的第二下垫圈的俯视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的高速受电弓防止飘弓的第上垫圈的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

如图2所示，一种高速受电弓防止飘弓的调整方法，所述的受电弓包括绝缘子1、受电弓安装座2、下臂3、下导杆4、上臂5与弓头6；下臂3与下导杆4下端铰接安装于受电弓安装座2上，下臂3与下导杆4的上端通过连杆铰接，上臂5下端铰接于下臂3上端，弓头6安装于上臂5上端；

如图2所示，本例中，所述的受电弓安装座2安装于三个绝缘子1上倾斜设置，安装下导杆4一侧为一个绝缘子1，安装下臂3一侧为两个绝缘子1。

所述的倾斜设置表现为倾斜设置后安装下臂3的一端高于安装下导杆4的一端，下臂3与车顶基准平面平行，或者，下臂3与车顶基准平面夹角为负角度，负角度指的是下臂3向车顶基准平面下方倾斜。

在下臂3与车顶基准平面平行时，由空气动力学可知，在车辆进出隧道时受气流影响产生较大的风阻，由于下臂基本水平，风阻在水平方向对于下臂3的转动力臂较小，接近于0，因此下臂3所受空气动力产生的向上转矩也不足以使受电弓升起，不会发生发飘弓现象。

如果，下臂3与车顶基准平面夹角为负角度，也就是下臂3向车顶基准平面下方倾斜，虽然有一定的风阻在水平方向对于下臂3的转动力臂，但是此时的，下臂3所受空气动力产生的转矩是向下的，会将下臂3“压”在车顶，更会发生发飘弓现象。

这里下臂3与车顶基准平面夹角为0°～15°，如表示夹角，则为夹角-15°～0°。最佳倾斜角度为0.1°～5°，如表示夹角，则为夹角-5°～-0.1°。有了这个0.1°～5倾斜角度，不需要改变车体的结构，外观也影响不大，就可以达到使用效果，如倾斜角度太小则可能不会明显减小水平方向风阻对下臂的力臂长度，因此下臂受到的转矩不会明显减弱，受到振动等影响可能不够可靠。如倾斜角度太大则可能会影响受电弓正常运用性能参数，对外观也影响大。

实际的结构是所述的受电弓安装座2与绝缘子1间安装高度不同的组合垫圈，具体的所述的组合垫圈包括三个上垫圈9、第一下垫圈7与两第二下垫圈8，安装时，第一下垫圈7设于绝缘子1上用于安装下导杆4一侧的受电弓安装座2，第二下垫圈8设于绝缘子1上用于安装下臂3一侧的受电弓安装座2；第二下垫圈8高于第一下垫圈7。同时，所述的第二下垫圈8与第一下垫圈7上表面为斜面，上垫圈9下表面为斜面。

如图3至图8所示，所述的斜面呈α角，0°≦α<15°。所述的α角最佳为，0.1°≦α≦5°。这里的α角是为了实现“下臂3与车顶基准平面平行，或者，下臂3与车顶基准平面夹角为负角度”，实际中可以根据情况调整。

这样安装的目的是保证所述的受电弓下臂3与车顶基准平面平行或呈负角度，调整后下臂受水平方向风阻的力臂将降为0或者成为反方向力臂，此时空气动力对下臂无升弓转矩或产生抑制升弓的反向转矩，可以保证不会发生发飘弓现象。

本例中，如图3至图8所示，所述的第一下垫圈7与第二下垫圈8上表面的斜面在同一安装平面，所述第一下垫圈7与第二下垫圈8与上垫圈9侧面设有方向标记缺口10。

所述的第一下垫圈7与第二下垫圈8的标记缺口10设于第一下垫圈7与第二下垫圈8的厚度最小位置处；所述的上垫圈9的标记缺口10设于上垫圈9的厚度最大位置处。这样的标记缺口10便于确定组合垫圈安装角度，具体的安装时对准第一下垫圈7(也包括第二下垫圈8)与上垫圈9的标记缺口10，同时保证标记缺口10在受电弓安装座2的轴线或其延长线的同一方位，如均在左侧或右侧，具体的可以是使其标记缺口指向列车长度方向。可以保证所述的第一下垫圈7与第二下垫圈8上表面的斜面在同一安装平面。同时，所述组合垫圈、受电弓安装座2和绝缘子1通过紧固件固定。

具体安装调整方法如下：

1、将第一下垫圈7与第二下垫圈8水平放置在绝缘子1上支撑面上，使其标记缺口10指向列车长度方向。

2、将所述受电弓(受电弓安装座2)置于第一下垫圈7与第二下垫圈8上，使受电弓安装座2底面与第一下垫圈7与第二下垫圈8上表面紧密贴合。

3、所述上垫圈9分别置于第一下垫圈7与第二下垫圈8对应的受电弓安装座2上，并将上垫圈9的标记缺口10分别与第一下垫圈7与第二下垫圈8的标记缺口10方位重合。所述调整方法安装完成后，上垫圈9与水平面平行

4、最后通过紧固件分别将组合垫圈、受电弓安装座2和绝缘子1固定。

本发明专利，在保持受电弓既有四连杆结构及尺寸不变的前提下，将受电弓绝缘子与受电弓安装座2通过组合垫圈连接，优化受电弓在高速运行工况下的气动特性，降低受电弓作为备用折叠弓运行时所受空气抬升力，避免备用折叠弓飘起，提高动车组受电弓安全运行可靠性。具有重大意义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高速受电弓防止飘弓的调整方法，受电弓包括绝缘子(1)、受电弓安装座(2)、下臂(3)、下导杆(4)、上臂(5)与弓头(6)；下臂(3)与下导杆(4)下端铰接安装于受电弓安装座(2)，下臂(3)与下导杆(4)的上端通过连杆铰接，上臂(5)下端铰接于下臂(3)上端，弓头(6)安装于上臂(5)上端；其特征在于：

所述的受电弓安装座(2)安装于三个绝缘子(1)上倾斜设置，倾斜设置后安装下臂(3)的一端高于安装下导杆(4)的一端；使下臂(3)与车顶基准平面平行，或者，使下臂(3)与车顶基准平面夹角为负角度，向车顶基准平面下方倾斜。

2.根据权利要求1所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的两个臂与车顶基准平面夹角为-15°～0°。

3.根据权利要求1所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的下臂(3)与车顶基准平面夹角为-5°～-0.1°。

4.根据权利要求1、2或3所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的受电弓安装座(2)与绝缘子(1)间安装高度不同的组合垫圈，安装后所述的受电弓安装座(2)倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的组合垫圈包括三个上垫圈(9)、第一下垫圈(7)与两个第二下垫圈(8)，安装时，第一下垫圈(7)设于绝缘子(1)上用于安装下导杆(4)一侧的受电弓安装座(2)，两个第二下垫圈(8)设于绝缘子(1)上用于安装下臂(3)一侧的受电弓安装座(2)；第二下垫圈(8)高于第一下垫圈(7)。

6.根据权利要求5所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的第二下垫圈(8)与第一下垫圈(7)上表面为斜面，上垫圈(9)下表面为斜面。

7.根据权利要求6所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的斜面呈α角，0°≦α<15°。

8.根据权利要求7所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的α角，0.1°≦α≦5°。

9.根据权利要求6所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的第一下垫圈(7)与第二下垫圈(8)上表面的斜面在同一安装平面，所述第一下垫圈(7)与第二下垫圈(8)与上垫圈(9)侧面设有方向标记缺口(10)。

10.根据权利要求9所述的高速受电弓防止飘弓的调整方法，其特征在于，所述的第一下垫圈(7)与第二下垫圈(8)的标记缺口(10)设于第一下垫圈(7)与第二下垫圈(8)的厚度最小位置处；所述的上垫圈(9)的标记缺口(10)设于上垫圈(9)的厚度最大位置处。