CN111002874B - 一种轴端接地装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴端接地装置，其包括刷架组件（6）和法兰安装座（4），所述法兰安装座的内腔以电隔离方式安装刷架组件（6），且所述法兰安装座的一端通过第二螺栓（5）与所述刷架组件的一端固定连接，所述法兰安装座的另一端内腔配合定位环（9）的一端；所述定位环的另一端与轴箱（1）配合，同时所述定位环（9）被绝缘块（10）轴向限位，所述法兰安装座通过第一螺栓（2）及金属垫片安装固定在轴箱（1）上。本发明把刷架组件安装在法兰安装座的内腔，且法兰安装座与轴箱采用刚性连接，有效克服了刷架组件安装中存在非金属绝缘件在使用中容易发生形变导致刷架组件脱出掉落造成行车事故的隐患，保证了轴端接地装置的可靠性和安全性。

Description

一种轴端接地装置
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆受流部件，特别是一种适用于极限工况的轴端接地装置。
背景技术
轴端接地装置用于防止轴箱轴承电蚀、改善机车车辆导电性能、实现机车车辆主电路回流接地。轴端接地装置属于轴上设备，工作环境极为恶劣，承受的振动冲击是车辆上的最高等级，但其实际运用工况还远高于产品和试验标准，并且根据轴端接地装置的功能属性，轴端接地装置必须采用绝缘件与轴箱实现绝缘隔离，因此在结构上存在金属件与非金属绝缘件的紧固连接，两者机械强度相差较大，在紧固力矩作用下，绝缘件会首先不同程度地发生形变，造成紧固扭矩逐渐衰减和预紧力下降，在载荷和强烈的冲击振动下，紧固螺栓在没有其它的防松措施下有出现松动的可能，导致在实际运用过程中现有轴端接地装置存在掉落和失效的风险（尤其是掉落在轨道或道岔上），给列车安全运行造成较大的风险隐患。
例如：中国专利CN207466417U公开了一种地铁车辆用轴端接地装置，其仅通过紧固螺栓及非金属绝缘件（绝缘支架或绝缘垫）直接安装于轴箱上，绝缘支架或绝缘垫在紧固螺栓预紧力作用下会发生形变从而导致紧固螺栓预紧力下降，进而容易发生紧固螺栓松动以致轴端接地装置易落和失效，给列车安全运行造成较大的风险隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有轴端接地装置存在掉落和失效风险的不足，提供一种具备高安全性和可靠性的轴端接地装置。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种轴端接地装置，包括刷架组件和法兰安装座，所述法兰安装座的内腔以电隔离方式安装刷架组件，且所述法兰安装座的一端通过第二螺栓与所述刷架组件的一端固定连接，所述法兰安装座的另一端内腔配合定位环的一端；所述定位环的另一端与轴箱配合，同时所述定位环被绝缘块轴向限位，所述法兰安装座通过第一螺栓及金属垫片安装固定在轴箱上。
本发明组装时，先将刷架组件组装在法兰安装座的内腔，并用第二螺栓及定位环将刷架组件固定在法兰安装座内，再利用第一螺栓、金属垫片将法兰安装座刚性连接于轴箱上，实现双重固定。由于金属垫片在刚性连接中不会因长时间工作而产生形变，因而第一螺栓的紧固力矩不变，法兰安装座能被稳定安装于轴箱上，即使第二螺栓的紧固失效，由于整个刷架组件固定组装在法兰安装座的内腔中，不会从法兰安装座中脱出，因而保证了轴端接地装置的高安全性和高可靠性。在车辆运行过程中，利用定位环承载振动冲击，使第二螺栓仅起连接作用，不承受剪切力，更进一步保证了轴端接地装置的高安全性和高可靠性。
为实现刷架组件与法兰安装座之间的绝缘隔离，所述法兰安装座与所述刷架组件之间设置绝缘支架，所述第二螺栓与所述刷架组件之间设置绝缘垫。
具体地，所述刷架组件包括刷架，刷架内经恒力弹簧支撑安装碳刷，所述碳刷的导流线一端固定连接所述刷架，所述刷架固定连接与车辆回流电路连接的导流排。工作时，电流从导流排引入，依次经刷架、碳刷、车轴、车轮、钢轨与地面接通，实现接地回流。
为保证碳刷的密封防水，所述刷架的外端用端盖密封，所述端盖与所述刷架的安装面之间设置密封圈，同时，所述绝缘支架与所述法兰安装座及所述刷架的安装面之间分别设置密封圈，所述法兰安装座与所述轴箱的安装面之间也设置密封圈。
本发明轴端接地装置不仅实现了接地回流的功能，还从结构上避免了刷架组件脱落的可能，保证了极限工况下的可靠接地回流，从而提高了轴端接地装置的可靠性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明轴端接地装置的安装结构示意图。
图2为图1中轴端接地装置的主视结构示意图。
图3为图2的左视图。
图4为图2的右视图。
图5为图4去掉导流排之后的A－A剖视图。
图6为图2中刷架组件的主视结构示意图。
图7为图6的左视图。
图8为图7的A－A剖视图。
图9为图6的右视图。
图10为本发明轴端接地装置的部件分解图。
在图中：
1、轴箱；2、第一螺栓；3、密封圈；4、法兰安装座；5、第二螺栓；6、刷架组件；7、导流排；8、端盖；9、定位环；10、绝缘块；11、刷架；12、碳刷；13、恒力弹簧；14、第一绝缘垫；14’、第二绝缘垫。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。
如图1－图10所示，本发明轴端接地装置主要由：法兰安装座4、第二螺栓5、刷架组件6、导流排7、端盖8、定位环9、绝缘块10、绝缘支架14、绝缘垫14’、密封圈3组成。
法兰安装座4通过第一螺栓2及金属垫片安装固定于轴箱1上。由于金属垫片在刚性连接中不会因长时间工作而产生形变，因而第一螺栓2的紧固力矩不变，法兰安装座4能被稳定安装于轴箱1上。
刷架组件6组装在法兰安装座4的内腔，且法兰安装座4的一端通过第二螺栓5与刷架组件6的一端固定连接，法兰安装座4的另一端配合定位环9的一端，定位环9的另一端与轴箱1的内腔固定连接，在车辆运行过程中，定位环9起到承载轴端接地装置的振动冲击的作用，从而使第二螺栓5仅起连接作用，不承受剪切力。刷架组件6上紧固连接绝缘块10，绝缘块10将定位环9轴向限定在法兰安装座4的内腔，使绝缘块10不仅可限制定位环9脱出，还可实现定位环9与刷架组件6之间的绝缘。定位环9和绝缘块10的设置，保证了轴端接地装置交付时的整体性。
法兰安装座4与刷架组件6之间通过绝缘支架14进行绝缘隔离，第二螺栓5与刷架组件6之间通过绝缘垫14’进行绝缘隔离。虽然绝缘垫14’是非金属件，在刚性连接中长时间工作下可能会产生形变导致第二螺栓5的紧固力矩下降，从而导致第二螺栓5的紧固失效，但是由于整个刷架组件6组装在法兰安装座4的内腔中，即使第二螺栓5发生失效也不会导致刷架组件6脱出，不会造成安全隐患。
刷架组件6包括刷架11，刷架11内经恒力弹簧13支撑安装3个碳刷12，且刷架11的外部以螺栓固定连接导流排7，刷架11的内部电连接碳刷12的导流线。工作时，导流排7与车辆回流电路连接，使电流从导流排7流入刷架11，再经刷架11流入碳刷12，最后经碳刷12依次流入车轴、车轮及钢轨，实现接地回流。碳刷12的外端（刷架11的外端）通过端盖8密封。
为保证碳刷12的密封防水，刷架11的外端用端盖8密封，端盖8与刷架11的安装面之间设置密封圈3，同时，绝缘支架14与法兰安装座4及刷架11的安装面之间分别设置密封圈3，法兰安装座4与轴箱1的安装面之间也设置密封圈3。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (5)

1.一种轴端接地装置，包括刷架组件(6)，其特征在于还包括法兰安装座(4)，所述法兰安装座的内腔以电隔离方式安装整个刷架组件(6)，且所述法兰安装座的一端通过第二螺栓(5)与所述刷架组件的一端固定连接，所述法兰安装座的另一端内腔配合定位环(9)的一端，所述定位环的另一端与轴箱(1)配合，同时所述定位环(9)被绝缘块(10)轴向限位，所述法兰安装座通过第一螺栓(2)及金属垫片安装固定在轴箱(1)上；
在车辆运行过程中，利用定位环承载振动冲击，使第二螺栓仅起连接作用，不承受剪切力。
2.根据权利要求1所述的一种轴端接地装置，其特征在于，所述法兰安装座与所述刷架组件之间设置绝缘支架(14)，所述第二螺栓与所述刷架组件之间设置绝缘垫(14’)。
3.根据权利要求1所述的一种轴端接地装置，其特征在于，所述刷架组件包括刷架(11)，刷架内经恒力弹簧(13)支撑安装碳刷(12)，所述碳刷(12)的导流线一端固定连接所述刷架，所述刷架固定连接与车辆回流电路连接的导流排(7)。
4.根据权利要求3所述的一种轴端接地装置，其特征在于，所述刷架(11)的外端用端盖(8)密封，且所述刷架与所述端盖之间设置密封圈。
5.根据权利要求2所述的一种轴端接地装置，其特征在于，所述绝缘支架与所述法兰安装座及所述刷架的安装面之间分别设置密封圈，所述法兰安装座与所述轴箱的安装面之间设置密封圈。
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