CN111585135A - 一种挂轨机器人用集电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集电器技术领域，公开了一种挂轨机器人用集电装置，包括电刷、传动轴、支撑臂、底座、第一弹簧和第二弹簧，电刷连接有电源通讯线，传动轴的一端与电刷连接，支撑臂的一端连接在传动轴上且可沿传动轴的长度方向滑动，第一弹簧连接在传动轴上且第一弹簧的两端分别与支撑臂、传动轴与电刷连接的一端相抵，支撑臂的另一端与底座活动连接，第二弹簧设于底座与支撑臂之间且第二弹簧的两端分别与底座、支撑臂相抵接，第一弹簧和第二弹簧位于支撑臂的两侧，使集电装置与滑触线间有足够调节裕度，可自动适应挂轨机器人与滑触线安装存在的微小偏差，使挂轨机器人行驶过程中其集电装置与滑触线始终保持有效接触，满足挂轨机器人供电及通讯需求。

Description

一种挂轨机器人用集电装置

技术领域

本发明涉及集电器技术领域，特别是涉及一种挂轨机器人用集电装置。

背景技术

变电站继保室、高压室、GIS室等室内场所设备众多，为提高巡视工作效率和节省空间，需要使用挂轨机器人开展设备巡视业务。挂轨机器人通过集电装置与滑触线接触，实现供电与通讯，为确保挂轨机器人持续正常工作。集电器是滑触线系统中集电侧拾取电能的主要装置，它通过集电刷与导轨的滑动接触，将电能直接传导至用电器，从而实现系统的移动供电。挂轨机器人是指机器人悬挂在轨道上并沿轨道移动。在机器人移动的轨道上方或下方设置滑触线，同时在机器人上连接集电器，通过集电器的电刷与滑触线接触通电。由于机器人移动的轨道和滑触线是固定位置安装的，而机器人安装悬挂在移动轨道上、集电器与滑触线安装以及机器人移动时，都会产生位置偏差，导致集电器的电刷与滑触线之间具有间隔或是接触面积过小等而造成接触不良，影响对挂轨机器人的稳定供电。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够保证电刷与滑触线有效接触，满足挂轨机器人稳定供电及通讯需求的集电装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种挂轨机器人用集电装置，包括电刷、传动轴、支撑臂、底座、第一弹簧和第二弹簧，所述电刷连接有电源通讯线，所述传动轴的一端与所述电刷连接，所述支撑臂的一端连接在所述传动轴上且可沿所述传动轴的长度方向滑动，所述第一弹簧连接在所述传动轴上且所述第一弹簧的两端分别与所述支撑臂、所述传动轴与所述电刷连接的一端相抵，所述支撑臂的另一端与所述底座活动连接，所述第二弹簧设于所述底座与所述支撑臂之间且所述第二弹簧的两端分别与所述底座、所述支撑臂相抵接，所述第一弹簧和所述第二弹簧位于所述支撑臂的两侧。

作为优选方案，所述支撑臂可绕所述传动轴转动设置，所述支撑臂与所述底座可转动连接且转动轴线与所述传动轴垂直。

作为优选方案，所述支撑臂与所述传动轴连接的一端设有轴套，所述轴套套装在所述传动轴上，所述底座上设有转轴，所述转轴与所述传动轴垂直，所述支撑臂通过其上设置的安装孔套装在所述转轴上。

作为优选方案，所述底座包括第一底板和第二底板，所述第一底板与所述第二底板垂直连接，所述转轴设于所述第一底板上，所述第二弹簧设于所述支撑臂与所述第二底板之间且其两端分别与所述支撑臂、所述第二底板相抵接。

作为优选方案，所述传动轴与所述电刷相背离的一端设有限位凸块，所述轴套的端部设有与所述限位凸块配合的限位凹槽，所述限位凹槽的尺寸大于所述限位凸块的尺寸。

作为优选方案，所述电刷与所述传动轴相背离的一侧的两端为弧形结构。

作为优选方案，所述电刷设置为两个或两个以上，各所述电刷位于同一平面且沿同一直线设置，各所述电刷之间串联电连接。

作为优选方案，还包括绝缘固定套，所述绝缘固定套的一侧设有开口，所述电刷设于所述绝缘固定套内，且所述电刷与所述传动轴相背离的一侧通过所述开口伸出所述绝缘固定套外，所述绝缘固定套与所述传动轴连接。

作为优选方案，还包括电刷基座，所述电刷基座连接在所述传动轴上，所述绝缘固定套与所述电刷基座通过卡扣连接。

作为优选方案，所述电刷与所述传动轴可转动连接，且所述电刷的转动轴线与所述传动轴垂直。

本发明的挂轨机器人用集电装置与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过将支撑臂的两端分别与传动轴和底座连接，并且在支撑臂与传动轴之间设置第一弹簧、支撑臂与底座之间设置第二弹簧，底座用于与挂轨机器人连接，传动轴连接电刷，第二弹簧可补偿底座与挂轨机器人连接后的位置偏差以及挂轨机器人转弯带来的电刷与滑触线的间隙，保证电刷与滑触线接触，同时，第一弹簧可使传动轴和支撑臂在传动轴的长度方向发生相对移动，将电刷推向滑触线，保证电刷与滑触线的滑动接触压力，通过传动轴、第一弹簧、支撑臂和第二弹簧、底座的配合，使集电装置与滑触线间有足够调节裕度，可自动适应挂轨机器人与滑触线安装存在的微小偏差，使挂轨机器人行驶过程中其集电装置与滑触线始终保持有效接触，双弹簧设置也可在滑触线形变发生位移时保持可靠接触，满足挂轨机器人供电及通讯需求。

附图说明

图1是本发明实施例的挂轨机器人用集电装置的第一视角结构示意图。

图2是本发明实施例的挂轨机器人用集电装置的第二视角结构示意图。

图3是本发明实施例的集电装置与滑触线接触的示意图。

图中，1-电刷；2-传动轴；3-支撑臂；4-底座；401-第一底板；402-第二底板；5-第一弹簧；6-第二弹簧；7-电源通讯线；8-滑触线；9-轴套；901-限位凹槽；10-转轴；11-安装板；12-限位凸块；13-绝缘导线；14-绝缘固定套；15-电刷基座；16-连接块；17-连接轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以是两个元件内部的连通。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。

请参阅图1至图3，本发明优选实施例的一种挂轨机器人用集电装置，包括电刷1、传动轴2、支撑臂3、底座4、第一弹簧5和第二弹簧6，电刷1连接有电源通讯线7，电源通讯线7与挂轨机器人连接实现供电和载波通讯，传动轴2的一端与电刷1连接，支撑臂3的一端连接在传动轴2上且可沿传动轴2的长度方向滑动，第一弹簧5连接在传动轴2上且第一弹簧5的两端分别与支撑臂3、传动轴2与电刷1连接的一端相抵，支撑臂3的另一端与底座4活动连接，第二弹簧6设于底座4与支撑臂3之间且第二弹簧6的两端分别与底座4、支撑臂3相抵接，第一弹簧5和第二弹簧6位于支撑臂3的两侧。本实施例通过将支撑臂3的两端分别与传动轴2和底座4连接，并且在支撑臂3与传动轴2之间设置第一弹簧5、支撑臂3与底座4之间设置第二弹簧6，底座4用于与挂轨机器人连接，传动轴2连接电刷1，第二弹簧6可补偿底座4与挂轨机器人连接后的位置偏差以及挂轨机器人转弯带来的电刷1与滑触线8的间隙，保证电刷1与滑触线8接触，同时，第一弹簧6可使传动轴2和支撑臂3在传动轴2的长度方向发生相对移动，将电刷1推向滑触线8，保证电刷1与滑触线8的滑动接触压力，通过传动轴2、第一弹簧5、支撑臂3和第二弹簧6、底座4的配合，使集电装置与滑触线8间有足够调节裕度，可自动适应挂轨机器人与滑触线8安装存在的微小偏差，使挂轨机器人行驶过程中其集电装置与滑触线8始终保持有效接触，双弹簧设置也可在滑触线8形变发生位移时保持可靠接触，满足挂轨机器人供电及通讯需求。本实施例的底座4可通过螺栓与挂轨机器人连接。另外，本实施例的滑触线8为U型结构，电刷1在接触时嵌入滑触线8内。支撑臂3与底座4的活动连接为滑动连接或转动连接。本实施例的电刷1采用纯铜材料。

进一步地，本实施例的支撑臂3可绕传动轴2转动设置，支撑臂3与底座4可转动连接且转动轴线与传动轴2垂直。支撑臂3可绕传动轴3转动，并且在转动完成后，第一弹簧5可抵压住支撑臂3，保持转动后的位置，可调节传动轴2与底座4之间的距离，调节集电装置的高度，适应不同的安装需要，根据集电装置在不同挂轨机器人上的安装位置、挂轨机器人的移动轨道与滑触线之间的距离需选用不同高度的集电装置来保证电刷能与滑触线接触，本实施例的集电装置可根据需要通过转动支撑臂3来调节高度，无需制造多种规格，可将集电装置安装在挂轨机器人最合适的位置，且方便使用，能够保证电刷1与滑触线8的有效接触。本实施例的支撑臂3与底座4是转动连接的，可在第二弹簧6的弹力下使支撑臂3转动来调节支撑臂3与滑触线8之间的距离，且方便克服第二弹簧6的弹力人工转动支撑臂3，方便拆卸和检修集电装置。

在本实施例中，支撑臂3与传动轴2连接的一端设有轴套9，轴套9套装在传动轴2上，底座4上设有转轴10，转轴10与传动轴2垂直，支撑臂3通过其上设置的安装孔套装在转轴10上。另外，底座4包括第一底板401和第二底板402，第一底板402与第二底板402垂直连接，转轴10设于第一底板401上，第二弹簧6设于支撑臂3与第二底板402之间且其两端分别与支撑臂3、第二底板402相抵接，方便支撑臂3与底座4的连接且方便第二弹簧6的设置。此外，本实施例的支撑臂3与底座4连接的一端设置安装板11，安装板11与转轴10转动连接，安装板11与支撑臂3连接的一侧的长度大于其与转轴10连接的一侧的长度，使安装板11带动支撑臂3转动不会干涉第二弹簧6，本实施例的第二底板402与安装板11相对的侧面上、安装板11与第二底板402相对的侧面上分别设置凹槽，第二弹簧6的两端分别连接在两个凹槽的槽底。

进一步地，本实施例的传动轴3与电刷1相背离的一端设有限位凸块12，轴套9的端部设有与限位凸块12配合的限位凹槽901，限位凹槽901的尺寸大于限位凸块12的尺寸，可限制支撑臂3绕传动轴2的转动范围，本实施例的限位凸块12为锥形块，限位凹槽901为锥形槽。进一步地，本实施例的电刷1与传动轴2相背离的一侧的两端为弧形结构，使电刷1与滑触线8接触的两端为圆弧面，在挂轨机器人直行或转外弯时，电刷1通过其中间的平面与滑触线8接触，在挂轨机器人转内弯时，电刷1则通过其两端的圆弧面或中间的平面与滑触线8接触，保证在挂轨机器人转弯时也能稳定供电。另外，本实施例的电刷1设置为两个或两个以上，各电刷1位于同一平面且沿同一直线设置，各电刷1之间串联电连接，增加了集电装置与滑触线8的有效接触面积，本实施例的电刷1设置为两个，两个电刷1之间通过绝缘导线13连接。

进一步地，本实施例的集电装置还包括绝缘固定套14，绝缘固定套14的一侧设有开口，电刷1设于绝缘固定套14内，且电刷1与传动轴2相背离的一侧通过开口伸出绝缘固定套14外，绝缘固定套14与传动轴2连接，可避免工作时带电的电刷1裸露导致人员触电危险。另外，本实施例的集电装置还包括电刷基座15，电刷基座15连接在传动轴2上，绝缘固定套14与电刷基座15通过卡扣连接，电刷基座15可连接多个绝缘固定套14，方便设置多个电刷1，同时卡扣使绝缘固定套14与电刷基座15连接、拆卸方便且连接稳固，卡扣还可使绝缘固定套14与电刷基座15为活动结构，具有活动空间，可适量补偿挂轨机器人转弯时带动的电刷1的位移。本实施例的卡扣为插拔式卡扣。

在本实施例中，电刷1与传动轴2可转动连接，且电刷1的转动轴线与传动轴2垂直，使电刷1可转动，在挂轨机器人转弯时，电刷1可沿滑触线8进行转动拐弯，可防止移动时卡住，减少电刷1的摩擦损耗，延长使用寿命。由于电刷1设于绝缘固定套14内，绝缘固定套14连接在电刷基座15上，本实施例通过电刷基座15与传动轴2转动连接实现电刷1与传动轴2的连接。本实施例的传动轴2靠近电刷1的一端设有连接块16，连接块16上设有连接槽，连接槽内设有连接轴17，电刷基座15通过其上设置的通孔套装在连接轴17上，实现电刷基座15的转动，进而实现电刷1的转动。本实施例的连接轴17的长度大于电刷基座15的厚度，使电刷基座15还可沿连接轴17的长度方向移动，实现上下移动，可进行高度方向上的调节，且可使电刷基座15转动更加灵活。

综上，本发明实施例提供一种挂轨机器人用集电装置，其通过将支撑臂3的两端分别与传动轴2和底座4连接，并且在支撑臂3与传动轴2之间设置第一弹簧5、支撑臂3与底座4之间设置第二弹簧6，底座4用于与挂轨机器人连接，传动轴2连接电刷1，第二弹簧6可补偿底座4与挂轨机器人连接后的位置偏差以及挂轨机器人转弯带来的电刷1与滑触线8的间隙，保证电刷1与滑触线8接触，同时，第一弹簧6可使传动轴2和支撑臂3在传动轴2的长度方向发生相对移动，将电刷1推向滑触线8，保证电刷1与滑触线8的滑动接触压力，通过传动轴2、第一弹簧5、支撑臂3和第二弹簧6、底座4的配合，使集电装置与滑触线8间有足够调节裕度，可自动适应挂轨机器人与滑触线8安装存在的微小偏差，使挂轨机器人行驶过程中其集电装置与滑触线8始终保持有效接触，双弹簧设置也可在滑触线8形变发生位移时保持可靠接触，满足挂轨机器人供电及通讯需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种挂轨机器人用集电装置，其特征在于，包括电刷(1)、传动轴(2)、支撑臂(3)、底座(4)、第一弹簧(5)和第二弹簧(6)，所述电刷(1)连接有电源通讯线(7)，所述传动轴(2)的一端与所述电刷(1)连接，所述支撑臂(3)的一端连接在所述传动轴(2)上且可沿所述传动轴(2)的长度方向滑动，所述第一弹簧(5)连接在所述传动轴(2)上且所述第一弹簧(5)的两端分别与所述支撑臂(3)、所述传动轴(2)与所述电刷(1)连接的一端相抵，所述支撑臂(3)的另一端与所述底座(4)活动连接，所述第二弹簧(6)设于所述底座(4)与所述支撑臂(3)之间且所述第二弹簧(6)的两端分别与所述底座(4)、所述支撑臂(3)相抵接，所述第一弹簧(5)和所述第二弹簧(6)位于所述支撑臂(3)的两侧。

2.根据权利要求1所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，所述支撑臂(3)可绕所述传动轴(2)转动设置，所述支撑臂(3)与所述底座(4)可转动连接且转动轴线与所述传动轴(2)垂直。

3.根据权利要求2所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，所述支撑臂(3)与所述传动轴(2)连接的一端设有轴套(9)，所述轴套(9)套装在所述传动轴(2)上，所述底座(4)上设有转轴(10)，所述转轴(10)与所述传动轴(2)垂直，所述支撑臂(3)通过其上设置的安装孔套装在所述转轴(10)上。

4.根据权利要求3所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，所述底座(4)包括第一底板(401)和第二底板(402)，所述第一底板(401)与所述第二底板(402)垂直连接，所述转轴(10)设于所述第一底板(401)上，所述第二弹簧(6)设于所述支撑臂(3)与所述第二底板(402)之间且其两端分别与所述支撑臂(3)、所述第二底板(402)相抵接。

5.根据权利要求3所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，所述传动轴(2)与所述电刷(1)相背离的一端设有限位凸块(12)，所述轴套(9)的端部设有与所述限位凸块(12)配合的限位凹槽(901)，所述限位凹槽(901)的尺寸大于所述限位凸块(12)的尺寸。

6.根据权利要求1所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，所述电刷(1)与所述传动轴(2)相背离的一侧的两端为弧形结构。

7.根据权利要求1所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，所述电刷(1)设置为两个或两个以上，各所述电刷(1)位于同一平面且沿同一直线设置，各所述电刷(1)之间串联电连接。

8.根据权利要求1所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，还包括绝缘固定套(14)，所述绝缘固定套(14)的一侧设有开口，所述电刷(1)设于所述绝缘固定套(14)内，且所述电刷(1)与所述传动轴(2)相背离的一侧通过所述开口伸出所述绝缘固定套(14)外，所述绝缘固定套(14)与所述传动轴(2)连接。

9.根据权利要求8所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，还包括电刷基座(15)，所述电刷基座(15)连接在所述传动轴(2)上，所述绝缘固定套(14)与所述电刷基座(15)通过卡扣连接。

10.根据权利要求1所述的挂轨机器人用集电装置，其特征在于，所述电刷(1)与所述传动轴(2)可转动连接，且所述电刷(1)的转动轴线与所述传动轴(2)垂直。

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