CN111267622B - 一种矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和无轨电车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和无轨电车，其装置包括控制器和集电组件。集电组件中，摆动座设置于底座上，其在控制器的控制下可摆动；旋转座设置于摆动座上，其与摆动座旋转连接，且在控制器的控制下旋转；连接臂与旋转座旋转连接，其在控制器的控制下可沿竖直方向转动；集电小车设置于连接臂的另一端上；集电小车的两边均设置有至少两个碳刷座，碳刷座适于与滑触线电连接。以上方案能通过摆动座补偿电车前行时与架空线网平面在平面方向的夹角误差，旋转座和连接臂的调节能够确保集电小车上的碳刷座与滑触线接触，多个碳刷座的设置，可确保每一时间段都至少有一个碳刷座能保持与架空线网的正常接触，防止受电中断现象。

Description

一种矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和无轨电车

技术领域

本发明涉及煤炭开采设备开发技术领域，具体涉及一种矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和无轨电车。

背景技术

煤矿井下无轨辅助运输车辆大部分采用防爆柴油发动机为动力源，考虑到井下防爆问题，一般柴油机的排放效果较差且噪声大，对巷道的污染严重，影响巷道内工作人员的健康；小部分车辆使用蓄电池为动力源，这种车辆排放好，但受整车续航里程的制约，只能在井下特定范围内工作，不能取代防爆柴油发动机车辆进行长距离运输工作。

无轨电车经过一个时期的发展，技术趋于完善，它无需车载能源，由架空线网提供电能，主要有点是对局部使用环境零排放，噪声小，从动力方面来说，在坡道硬质路面上无轨电车的启步加速和制动性能，都优于防爆柴油发动机车辆。

目前无轨电车的集电装置多为“双辫子”形式，具有两个集电杆，集电杆的端部被称为“靴头”，“靴头”底部是一个U型槽，里面安装石墨滑块，架空线在U型槽中与石墨滑块直接摩擦获取电力，弹簧的拉力把集电杆拉起，与架空线网紧密接触。下降过程是手动的，需要用集电杆端部的绳索拉下固定，绳索通常卷入绳箱中。遇到颠簸路面时，该集电装置容易“掉辫子”，影响车辆的受流的稳定性和可靠性，另外脱网后的集电杆会自由摆动，容易制造安全事故，尤其在井下巷道。

发明内容

本发明旨在提供一种矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和无轨电车，以解决现有技术中的无轨电车存在的可靠性低、容易造成安全事故的技术问题。

为此，本发明提供一种矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置，包括控制器和集电组件，所述集电组件包括：

底座；

摆动座，设置于所述底座上；所述摆动座在所述控制器的控制下可沿所述底座上的预设轨迹摆动；

旋转座，设置于所述摆动座上，其与所述摆动座旋转连接；所述旋转座在所述控制器的控制下在设定角度范围内沿水平方向旋转；

连接臂，其一端与所述旋转座旋转连接，所述连接臂在所述控制器的控制下可沿竖直方向转动；

集电小车，设置于所述连接臂的另一端上；所述集电小车的两边均设置有至少两个碳刷座，所述碳刷座适于与滑触线电连接。

可选地，上述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置中：

所述集电小车的一边通过第一旋转组件与所述连接臂连接；

所述集电小车的另一边通过第二旋转组件与所述连接臂连接；

所述第一旋转组件和所述第二旋转组件在所述控制器的控制下旋转以调整所述集电小车与所述连接臂之间的角度。

可选地，上述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置中：

所述第一旋转组件为第一旋转油缸，所述第一旋转油缸的进液口通过第一旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述第一旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第一旋转油缸的第一端与所述连接臂旋转连接，所述第一旋转油缸的第二端与所述集电小车连接；所述第一旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一旋转油缸的介质流向以控制所述集电小车在第一方向的角度；

所述第二旋转组件为第二旋转油缸，所述第二旋转油缸的进液口通过第二旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述第二旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第二旋转油缸的第一端与所述连接臂旋转连接，所述第二旋转油缸的第二端与所述集电小车连接；所述第二旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二旋转油缸的介质流向以控制所述集电小车在第二方向的角度，所述第一方向与所述第二方向垂直。

可选地，上述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置中：还包括：

第一摆动油缸，其进液口通过第一摆动控制电磁阀与介质出口连接，所述第一摆动控制电磁阀，其被控端与所述控制器连接，其第一端固定于所述底座上，其第二端与所述摆动座的一侧连接；

第二摆动油缸，其进液口通过第二摆动控制电磁阀与介质出口连接，所述第二摆动控制电磁阀，其被控端与所述控制器连接，其第一端固定于所述底座上，其第二端与所述摆动座的另一侧连接；

所述第一摆动电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一摆动油缸的介质流向、所述第二摆动电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二摆动油缸的介质流向，进而控制所述第一摆动油缸和所述第二摆动油缸动作以带动所述摆动座摆动。

可选地，上述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置中：

所述旋转座为旋转油缸，其通过销轴与固定于所述摆动座上，所述旋转油缸的进液口通过旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接，所述旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述旋转油缸的介质流向以控制所述旋转油缸旋转。

可选地，上述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置中：所述连接臂包括第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂的厚度大于所述第二连接臂的厚度；所述第一连接臂与所述旋转座的连接点高于所述第二连接臂与所述旋转座的连接点；

所述装置还包括：

第一举升油缸，所述第一举升油缸的进液口通过第一举升控制电磁阀与介质出口连接，所述第一举升控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第一举升油缸的第一端与所述旋转座旋转连接，所述第一举升油缸的第二端与所述第一连接臂连接；所述第一举升控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一举升油缸的介质流向以控制所述第一举升油缸以第一步长抬高或拉回所述第一连接臂；

第二举升油缸，所述第二举升油缸的进液口通过第二举升控制电磁阀与介质出口连接，所述第二举升控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第二举升油缸的第二端与所述旋转座旋转连接，所述第二举升油缸的第二端与所述第二连接臂连接；所述第二举升控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二举升油缸的介质流向以控制所述第二举升油缸以第二步长抬高或拉回所述第二连接臂，所述第一步长大于所述第二步长。

可选地，上述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置中，所述碳刷座包括：

升降部件，所述升降部件具有平行四边形边框，所述平行四边形边框的底边位于所述集电小车安装座上；所述平行四边形边框内部沿对角线方向设置有弹性连接件；所述升降部件还包括高度限位杆，所述高度限位杆沿竖直方向设置于所述平行四边形边框的两边之间，且所述高度限位杆的两端分别固定于所述平行四边形边框的两边上；

碳刷，包括两个，两个所述碳刷分别设置于所述平行四边形边框的顶边的两端上。

可选地，上述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置中：每一电磁阀上配置有信号接收器，每一电磁阀根据信号接收器接收到的控制信号动作；

所述控制器包括：

控制键盘，所述控制键盘上设置有控制按键，所述控制按键用于控制第一旋转控制电磁阀、第二旋转控制电磁阀、第一摆动控制电磁阀、第二摆动控制电磁阀、旋转控制电磁阀、第一举升控制电磁阀和第二举升控制电磁阀动作；

信号发射器，在所述控制按键被操作后将被操作的控制按键对应的控制信号发送至对应的电磁阀上的信号接收器中。

本发明还提供一种无轨电车，包括以上任一项方案所述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和车体，所述装置的底座固定于所述车体的顶部。

可选地，上述的无轨电车中，所述底座中心部分通过销轴与所述车顶固定连接；

所述底座的边缘设置有四个弹性压片，四个所述弹性压片的连线形成正方形。

本发明提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

本发明提供的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和无轨电车，其中的装置能通过摆动座的设置补偿无轨电车前行时与架空线网平面在左右方向的夹角误差，其中旋转座能够实现对连接臂的水平方向夹角的调节，连接臂与旋转座旋转连接，从而可以调节连接臂在竖直方向上的夹角，通过以上调节方式能够确保集电小车上的碳刷座与滑触线接触，并且在集电小车的两边均设置有至少两个碳刷座，预防车辆颠簸状态，有一个碳刷意外脱离时另一个碳刷还能继续保持与架空线网的正常接触，防止受电中断现象。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置的立体结构示意图；

图2为本发明一个实施例所述底座结构示意图；

图3为图2所示底座结构的左视图；

图4为本发明一个实施例所述集电小车的结构示意图；

图5为图4所示集电小车的左视图；

图6为本发明一个实施例所述四连杆碳刷座；

图7为图6所示四连杆碳刷座的俯视图；

图8为本发明一个实施例矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置的电气控制原理图；

图9为本发明一个实施例矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置的液压系统原理图；

图10为本发明一个实施例矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置的气动原理图；

图中的附图标记所表示的含义分别为：

1-底座，2-第二连接臂的下转动销，3-第一连接臂的下转动销，4-举升油缸，5-举升油缸销轴，6-第一连接臂，7-回正气缸，8-回正弹簧组件，9-集电小车，10-第一连接臂的上转动销，11-第二连接臂的上转动销，12-第二连接臂，13-摆动油缸销，14-摆动油缸，15-弹簧座，16-第一螺母，17-第二轴承，18-第一轴承，19-转轴，20-V型密封，21-垫圈，22-编码器连接轴，23-油封，24-圆环密封，25-球面滚子轴承，26-距离套，27-空心轴，28-转轴壳，29-架体组件，30-自动捕捉架，31.碳刷座，32-右翻转轮架，33-轮架转轴，34-接地轮组件，35-上转轴座，36-第二螺母，37-轮架扭转轴，38-气缸座，39-连接座，40-剪切销，41-气缸连接销，42-左翻转轮架，43-减震座，44-锥面座，45-上转轴，46-轴套，47-O型圈，48-碳刷，49-弹性连接件，50-平行四边形边框，51-高度限位杆，52-碳刷回正扭簧组合，53-摆轴，A-摆动座，B-旋转座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明以下实施例中的各个方案只要不彼此冲突，则可以根据实际需要进行组合。

实施例1

本实施例提供一种矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置，包括控制器和图1所示的集电组件，参考图1，所述集电组件包括：底座1；摆动座A，设置于所述底座1上；所述摆动座A在所述控制器的控制下可沿所述底座1上的预设轨迹摆动；旋转座B，设置于所述摆动座A上，其与所述摆动座A旋转连接；所述旋转座B在所述控制器的控制下在设定角度范围内沿水平方向旋转；连接臂，其一端与所述旋转座B旋转连接，所述连接臂在所述控制器的控制下可沿竖直方向转动；集电小车9，设置于所述连接臂的另一端上；所述集电小车9的两边均设置有至少两个碳刷座，所述碳刷座适于与滑触线电连接。

从图中可以看出，连接臂可以包括两个，分别为第一连接臂6和第二连接臂12，二者平行设置，所述第一连接臂6的厚度大于所述第二连接臂12的厚度；所述第一连接臂6与所述旋转座B的连接点高于所述第二连接臂12与所述旋转座B的连接点；所述的第一连接臂6和第二连接臂12平行布置，与集电小车9和旋转座B组件成平行四连杆机构，保证第一连接臂举升过程中集电小车始终保持水平状态。所述装置还包括举升油缸4，举升油缸4的一端通过举升油缸销轴5与连接臂连接，另一端固定于旋转座上，当连接臂包括第一连接臂6和第二连接臂12时，所述举升油缸也包括第一举升油缸和第二举升油缸，所述第一举升油缸的进液口通过第一举升控制电磁阀与介质出口连接，所述第一举升控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第一举升油缸的第一端与所述旋转座B旋转连接，所述第一举升油缸的第二端与所述第一连接臂6连接；所述第一举升控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一举升油缸的介质流向以控制所述第一举升油缸以第一步长抬高或拉回所述第一连接臂6；所述第二举升油缸的进液口通过第二举升控制电磁阀与介质出口连接，所述第二举升控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第二举升油缸的第二端与所述旋转座B旋转连接，所述第二举升油缸的第二端与所述第二连接臂12连接；所述第二举升控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二举升油缸的介质流向以控制所述第二举升油缸以第二步长抬高或拉回所述第二连接臂12，所述第一步长大于所述第二步长。介质出口可以为井下供液设备的出液口，供液设备可设置于无轨电车中，或者与无轨电车距离很近的供液设备。第二连接臂12两端分别设置有转动销，即：第二连接臂的下转动销2和第二连接臂的上转动销11，同样地，第一连接臂6的两端也分别设置有转动销，分别为第一连接臂的下转动销3和第一连接臂的上转动销10，下转动销用于实现与旋转座的旋转连接，上转动销用于实现与集电小车的旋转连接。

上述方案中，所述旋转座B优选为旋转油缸，其可以通过销轴固定于所述摆动座A上，所述旋转油缸的进液口通过旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接，所述旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述旋转油缸的介质流向以控制所述旋转油缸旋转。

图中所示，摆动座A通过摆动油缸14控制其进行摆动，摆动油缸14通过摆动油缸销13固定于底座1上，具体地，可以通过如下方式实现摆动座A的控制，其中的摆动油缸14包括第一摆动油缸和第二摆动油缸，其进液口通过第一摆动控制电磁阀与介质出口连接，所述第一摆动控制电磁阀，其被控端与所述控制器连接，其第一端固定于所述底座上，其第二端与所述摆动座的一侧连接；第二摆动油缸，其进液口通过第二摆动控制电磁阀与介质出口连接，所述第二摆动控制电磁阀，其被控端与所述控制器连接，其第一端固定于所述底座上，其第二端与所述摆动座的另一侧连接；所述第一摆动电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一摆动油缸的介质流向、所述第二摆动电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二摆动油缸的介质流向，进而控制所述第一摆动油缸和所述第二摆动油缸动作以带动所述摆动座摆动。也即摆动座两边设置油缸对摆动座的摆动幅度进行控制，可以设置一个摆动油缸收回，另一个摆动油缸伸出时连接臂处于回正位置，两个摆动油缸全部伸出时连接臂摆向一侧45°，两个摆动油缸全部收回时连接臂摆向另一侧45°。上述方案中，所述的举升油缸和摆动油缸可以采用两个共用同一活塞杆的举升油缸和两个共用同一活塞杆的摆动油缸实现，布置在连接臂下方。

以上方案中，能通过摆动座A的设置补偿无轨电车前行时与架空线网平面在左右方向的夹角误差，其中旋转座B能够实现对连接臂的水平方向夹角的调节，连接臂与旋转座B旋转连接，从而可以调节连接臂在竖直方向上的夹角，通过以上调节方式能够确保集电小车9上的碳刷座与滑触线接触，并且在集电小车9的两边均设置有至少两个碳刷座，预防车辆颠簸状态，有一个碳刷意外脱离时另一个碳刷还能继续保持与架空线网的正常接触，防止受电中断现象。

参考图1、图2和图3，所述底座1固定于车体的车顶上(图中最下方板面即为车体车顶)，底座1和车体车顶通过弹簧座15进行固定，底座1的中心部分可以与车顶通过销轴连接，其中摆动座A与底座1之间可以通过多个第一螺母16进行固定，由于摆动座A需要摆动，旋转座B需要旋转，因此可以通过图中所示第一轴承18和第二轴承17来实现摆动座和旋转座的连接关系，旋转座B可以通过转轴19来实现，其中在转轴19和第一轴承19的连接处通过V型密封20进行密封，在转轴19与摆动座A的底部设置点券21，编码器连接轴22通过油封设置于转轴19与摆动座A之间。另外，摆动座外部设置有转轴壳28，其上设置有球面滚子轴承25用于辅助旋转座的转动，摆动座中的空心轴27适于转轴19插入，在其上部设置有距离套26和圆环密封24，用于实现旋转座与摆动座之间的密封连接，确保其稳定性。

优选地，以上方案中，所述集电小车9的一边通过第一旋转组件与所述连接臂连接；所述集电小车9的另一边通过第二旋转组件与所述连接臂连接；所述第一旋转组件和所述第二旋转组件在所述控制器的控制下旋转以调整所述集电小车9与所述连接臂之间的角度。其中，所述第一旋转组件为第一旋转油缸，所述第一旋转油缸的进液口通过第一旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述第一旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第一旋转油缸的第一端与所述连接臂旋转连接，所述第一旋转油缸的第二端与所述集电小车连接；所述第一旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一旋转油缸的介质流向以控制所述集电小车在第一方向的角度；所述第二旋转组件为第二旋转油缸，所述第二旋转油缸的进液口通过第二旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述第二旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第二旋转油缸的第一端与所述连接臂旋转连接，所述第二旋转油缸的第二端与所述集电小车连接；所述第二旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二旋转油缸的介质流向以控制所述集电小车9在第二方向的角度，所述第一方向与所述第二方向垂直。

参考图1和图4，集电小车9与连接臂之间还设置有回正油缸7和回正弹簧组件8，所述的集电小车9组件包括架体组件29、自动捕捉架30，碳刷座31，右翻转轮架32，轮架转轴33，接地轮组件34，上转轴座35，第二螺母36，轮架扭转轴37，气缸座38，连接座39，剪切销40，气缸连接销41，左翻转轮架42，减震座43，锥面座44，上转轴45，轴套46，以上部件的连接关系可以参照现有集电小车的结构实现。如图所示，架体组件29包括架体、上下轮组件、水平轮组件；碳刷座包括连杆座、横连杆组件、立连杆组件、绝缘座、碳刷、双扭簧组件、弹簧组件和限位杆，其中连杆座、横连杆组件和立连杆组件组成图6所示的平行四边形边框50。参考图6和图7，其中碳刷48固定于平行四边形边框50的顶边的两端上，所述平行四边形边框50的底边位于所述集电小车9的安装座上；所述平行四边形边框50内部沿对角线方向设置有弹性连接件49；所述平行四边形边框50上还包括高度限位杆51，所述高度限位杆51沿竖直方向设置于所述平行四边形边框的两边之间，且所述高度限位杆51的两端分别固定于所述平行四边形边框的两边上。所述平行四边形边框50与集电小车之间固定时通过轴套46固定，其中轴套内部设置O型圈以实现密封。碳刷48通过碳刷回正扭簧组合52和摆轴53进行固定。集电小车9，利用弹簧拉力使碳刷48和架空线网滑动接触，高度限位杆51可以控制碳刷48垂直方向行程，双扭簧组件可以使左右碳刷倾斜后进行复位。翻转轮座组件通过销轴连接布置在架体组件两侧，与架体组件上的上下轮组件和水平轮组件一起组合成一个三向轮卡在轨道上。倍力翻转气缸在架体组件前后两侧呈中心对称布置。捕捉架是个三角架，布置在架体组件前后两侧，上线时，其顶点必须在架空线两根导向轨内侧，才能实现集电装置的自动捕捉功能。减震组件通过螺栓连接架体组件和转轴。转轴组件包括转轴和转轴壳体组件，架体组件通过转轴绕转轴壳体组件转动。对于集电小车的结构，本方案中的改进点在于，在集电小车的两边均设置两个或者更多个碳刷，以确保碳刷与滑触线之间的可靠连接，即便由于颠簸导致某一碳刷断开连接也不会出现断电情况。

以上方案中，所述控制器可选择为具有遥控功能的器件，其与电磁阀的被控端能够通信连接，向电磁阀的被控端发送控制信号，以控制电磁阀的动作。因此，优选每一电磁阀上配置有信号接收器，每一电磁阀根据信号接收器接收到的控制信号动作；所述控制器包括控制键盘，所述控制键盘上设置有控制按键，所述控制按键用于控制第一旋转控制电磁阀、第二旋转控制电磁阀、第一摆动控制电磁阀、第二摆动控制电磁阀、旋转控制电磁阀、第一举升控制电磁阀和第二举升控制电磁阀动作；所述控制键盘上还包括信号发射器，在所述控制按键被操作后将被操作的控制按键对应的控制信号发送至对应的电磁阀上的信号接收器中。

具体地，参考图8至图10，在液压系统图中，C1、C2油缸为第一举升油缸和第二举升油缸，C3、C4油缸为第一摆动油缸和第二摆动油缸，C5为轮架气缸，C6为转动轮架，C7为回正气缸，回正气缸可以防止集电小车转动。

控制器控制上述装置上线过程可通过如下方式实现：在控制键盘上按下“举1”按钮，当得到指令，V7、V8阀得电动作，第一举升气缸C1将第一连接臂举起，直至集电小车的三角架位于导轨下方，集电小车这一垂直上下运动约需要3秒。再操作“举2”按钮(若三角架不在导轨内，则通过调整旋转座和摆动座控制小车左右摆动来定位)，当得到指令后，且角位移传感器检测到第一连接臂举升角度小于20度时，控制阀V9、V11得电动作，第二举升气缸C2举升。延时2秒后，阀V1、V5得电动作，第一摆动油缸C3、第二摆动油缸C4处于自动摆动状态。延时6秒，摆动悬浮状态下第二举升油缸C2继续举升，在该延时时间内第一举升气缸C1的接近开关L1、第二举升气缸C2的接近开关L2、第一摆动油缸C3的接近开关L3、第二摆动油缸C4的接近开关L4得到反馈信号，即接近信号大于等于3时表明集电小车已经捕捉到正确的位置。此时，阀V12得电，轮架气缸C5、C6伸出，轮架抱轨。延时1秒后(时间可调整)，阀V13得电，回正气缸C7释放，集电小车自由转动；同时阀V8、V11失电，第一举升气缸C1与第二举升气缸C2处于自由浮动状态。当角位移传感器检测到第一连接臂举升角度大于20度(角度可调整)时，且第一举升气缸C1的接近开关L1、第二举升气缸C2的接近开关L2、第一摆动油缸C3的接近开关L3、第二摆动油缸C4的接近开关L4未得到信号，则执行下线命令。

集电装置下线过程：按下“下线”按钮，当得到指令，阀V9处于得电状态，第二举升气缸C2继续处于自由浮动状态。阀V1、V5断电，摆动油缸锁止。阀V12断电，轮架气缸C5、C6动作收回。待阀V12断电，轮架气C5、C6动作收回(主要条件)，第一举升气缸C1的接近开关L1、第二举升气缸C2的接近开关L2、第一摆动油缸C3的接近开关L3、第二摆动油缸C4的接近开关L4得到反馈信号1秒后(时间可调整)(次要条件)，阀V9断电、V10、V11得电，第二举升气C2油缸收回；阀V13断电，回正气缸收回。1秒后(时间可调整)阀V2、V3、V4、V5得电，第一摆动油缸C3伸出，第二摆动油缸C4收回，第一连接臂回中。阀V7断电，V6、V8得电，第一举升油缸C1收回。角位移传感器检测到第一连接臂举升角度小于0度，第一连接臂臂不再转动时，所有电磁阀断电(V2、V3、V4、V5、V6、V8、V10、V11)，可以理解，以上方案中，其核心点在于何时控制各个油缸伸出或收回，由此来控制相应电磁阀动作，当确定每一油缸的动作状态之后，本领域技术人员可以控制对应的电磁阀执行相应的动作，在此不再详细叙述。

实施例2

本实施例还提供一种无轨电车，包括实施例1中任一方案所述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和车体，所述装置的底座固定于所述车体的顶部。优选地，所述底座中心部分通过销轴与所述车顶固定连接；所述底座的边缘设置有四个弹性压片，四个所述弹性压片的连线形成正方形。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置，其特征在于，包括控制器和集电组件，所述集电组件包括：

底座；

摆动座，设置于所述底座上；所述摆动座在所述控制器的控制下可沿所述底座上的预设轨迹摆动；

旋转座，设置于所述摆动座上，其与所述摆动座旋转连接；所述旋转座在所述控制器的控制下在设定角度范围内沿水平方向旋转；

连接臂，其一端与所述旋转座旋转连接，所述连接臂在所述控制器的控制下可沿竖直方向转动；

集电小车，设置于所述连接臂的另一端上；所述集电小车的两边均设置有至少两个碳刷座，所述碳刷座适于与滑触线电连接；所述集电小车的一边通过第一旋转组件与所述连接臂连接；

所述集电小车的另一边通过第二旋转组件与所述连接臂连接；

所述第一旋转组件和所述第二旋转组件在所述控制器的控制下旋转以调整所述集电小车与所述连接臂之间的角度；

所述第一旋转组件为第一旋转油缸，所述第一旋转油缸的进液口通过第一旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述第一旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第一旋转油缸的第一端与所述连接臂旋转连接，所述第一旋转油缸的第二端与所述集电小车连接；所述第一旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一旋转油缸的介质流向以控制所述集电小车在第一方向的角度；

所述第二旋转组件为第二旋转油缸，所述第二旋转油缸的进液口通过第二旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述第二旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第二旋转油缸的第一端与所述连接臂旋转连接，所述第二旋转油缸的第二端与所述集电小车连接；所述第二旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二旋转油缸的介质流向以控制所述集电小车在第二方向的角度，所述第一方向与所述第二方向垂直。

2.根据权利要求1所述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置，其特征在于，还包括：

第一摆动油缸，其进液口通过第一摆动控制电磁阀与介质出口连接，所述第一摆动控制电磁阀，其被控端与所述控制器连接，其第一端固定于所述底座上，其第二端与所述摆动座的一侧连接；

第二摆动油缸，其进液口通过第二摆动控制电磁阀与介质出口连接，所述第二摆动控制电磁阀，其被控端与所述控制器连接，其第一端固定于所述底座上，其第二端与所述摆动座的另一侧连接；

所述第一摆动控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一摆动油缸的介质流向、所述第二摆动控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二摆动油缸的介质流向，进而控制所述第一摆动油缸和所述第二摆动油缸动作以带动所述摆动座摆动。

3.根据权利要求1所述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置，其特征在于：

所述旋转座为旋转油缸，其通过销轴与固定于所述摆动座上，所述旋转油缸的进液口通过旋转控制电磁阀与介质出口连接，所述旋转控制电磁阀的被控端与所述控制器连接，所述旋转控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述旋转油缸的介质流向以控制所述旋转油缸旋转。

4.根据权利要求1所述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置，其特征在于：

所述连接臂包括第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂的厚度大于所述第二连接臂的厚度；所述第一连接臂与所述旋转座的连接点高于所述第二连接臂与所述旋转座的连接点；

所述装置还包括：

第一举升油缸，所述第一举升油缸的进液口通过第一举升控制电磁阀与介质出口连接，所述第一举升控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第一举升油缸的第一端与所述旋转座旋转连接，所述第一举升油缸的第二端与所述第一连接臂连接；所述第一举升控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第一举升油缸的介质流向以控制所述第一举升油缸以第一步长抬高或拉回所述第一连接臂；

第二举升油缸，所述第二举升油缸的进液口通过第二举升控制电磁阀与介质出口连接，所述第二举升控制电磁阀的被控端与所述控制器连接；所述第二举升油缸的第二端与所述旋转座旋转连接，所述第二举升油缸的第二端与所述第二连接臂连接；所述第二举升控制电磁阀在所述控制器的控制下控制所述第二举升油缸的介质流向以控制所述第二举升油缸以第二步长抬高或拉回所述第二连接臂，所述第一步长大于所述第二步长。

5.根据权利要求1-4任一项所述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置，其特征在于，所述碳刷座包括：

升降部件，所述升降部件具有平行四边形边框，所述平行四边形边框的底边位于所述集电小车安装座上；所述平行四边形边框内部沿对角线方向设置有弹性连接件；所述升降部件还包括高度限位杆，所述高度限位杆沿竖直方向设置于所述平行四边形边框的两边之间，且所述高度限位杆的两端分别固定于所述平行四边形边框的两边上；

碳刷，包括两个，两个所述碳刷分别设置于所述平行四边形边框的顶边的两端上。

6.根据权利要求5所述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置，其特征在于：

每一电磁阀上配置有信号接收器，每一电磁阀根据信号接收器接收到的控制信号动作；

所述控制器包括：

控制键盘，所述控制键盘上设置有控制按键，所述控制按键用于控制第一旋转控制电磁阀、第二旋转控制电磁阀、第一摆动控制电磁阀、第二摆动控制电磁阀、旋转控制电磁阀、第一举升控制电磁阀和第二举升控制电磁阀动作；

信号发射器，在所述控制按键被操作后将被操作的控制按键对应的控制信号发送至对应的电磁阀上的信号接收器中。

7.一种无轨电车，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的矿用顶滑式辅助导向自动捕捉集电装置和车体，所述装置的底座固定于所述车体的顶部。

8.根据权利要求7所述的无轨电车，其特征在于：

所述底座中心部分通过销轴与车顶固定连接；

所述底座的边缘设置有四个弹性压片，四个所述弹性压片的连线形成正方形。

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