CN112193075B - 一种集电头及装有该集电头的受流器 - Google Patents

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Abstract

一种集电头，包括安装支架以及安装在所述安装支架上的第一滑板组件，还包括安装在所述安装支架上的第二滑板组件，所述第二滑板组件与所述第一滑板组件平行，所述第二滑板组件用于与接触网接触的一面设有编织线层，所述编织线层为导体，所述编织线层分别与所述第一滑板组件和所述第二滑板组件电连接。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明通过增加上表面设有导体编织线层的第二滑板组件，可增加集电头与接触网的接触面积，提高载流能力，从而使得集电头能够承受短时大电流。另一方面，通过将第一滑板组件的高度设计为高于第二滑板组件，可避免接触网灼烧第二滑板组上的导体编织线层。

Description

一种集电头及装有该集电头的受流器
技术领域
本发明涉及轨道交通设备领域，具体涉及一种集电头及装有该集电头的受流器。
背景技术
干线电力机车、城轨车辆、动车组、工程维护车、新型储能车等轨道车辆从供电系统中取流主要有两种方式，一种是采用车顶受电弓与接触网滑行接触受流；另一种是采用受电器或充电装置与地面充电站的充电轨静态接触受流；弓头/集电头是受电弓/受电器上与供电系统接触的部件，其工作条件恶劣，其性能优劣直接决定了受电弓/受电器的受流质量和可靠性。
电弓与接触网传输电流较小，受电弓的弓头一般采用两组纯碳碳滑板或者两组浸金属碳滑板或者单根浸金属碳滑板铁路干线机车和动车组主要采用AC25kV接触网供电，受即可满足与接触网接触取流。城轨车辆一般采用DC1.5kV接触网线供电，传输电流较大，峰值能够达到2000A，受电弓的弓头一般采用两组浸金属滑板或四组浸金属滑板与接触网接触受流。储能车以及采用地面充电站供电的新型车辆，充电站与车辆之间采用受电器进行静态接触受电，此种模式下充电电流较大，部分能够达到3000A，受电器集电头的接触材料采用载流更大的铜基粉末冶金滑板、金属铜滑板等。
以上均为受电弓或者受流器在额定电压和电流状态下的受流情况。而对于有些特殊电力机车车辆，在停车时要求受电弓或者受电器能够承受接触网或者接触轨25kA(1s～3s)的短时耐受电流，从而使得主电路能够短路断电。然而，现有受电弓一般采用间隔布置的一对碳滑板来受流，由于碳滑板的载流密度较小，且碳滑板与网线接触后，碳滑板表面变形量较小，接触电阻较大，故碳滑板无法承受25kA,3s的短时耐受电流。因此，亟待开发一种能够承受短时大电流的受流器及集电头。
发明内容
为解决背景技术中现有受流器集电头无法承受短时大电流的问题，本发明提供了一种集电头，具体技术方案如下。
一种集电头，包括安装支架以及安装在所述安装支架上的第一滑板组件，还包括安装在所述安装支架上的第二滑板组件，所述第二滑板组件与所述第一滑板组件平行，所述第二滑板组件用于与接触网接触的一面设有编织线层，所述编织线层为导体，所述编织线层分别与所述第一滑板组件和所述第二滑板组件电连接。
所述编织线层是将如铜、铝、锡、银等优良导电材质的编织线进行编织而形成的层。优选地，将软铜编织线编织成层状，从而形成软铜编织线层。由于软铜编织线层表面变形量较大，因此通过增加上表面设有软铜编织线层的第二滑板组件，可增加集电头与接触网的接触面积，提高载流能力，从而使得集电头能够承受短时大电流。
优选地，所述第一滑板组件与所述安装支架之间设有第一压缩弹簧；所述第二滑板组件与所述安装支架之间设有第二压缩弹簧。
通过设置第一和第二压缩弹簧，使得集电头与接触网更加充分地紧密贴合，增大集电头与接触网之间的接触压力，进一步提高短时耐受能力。
优选地，所述第一滑板组件高于所述第二滑板组件。
由此，集电头在升弓时，第一滑板组件先与接触网接触，由于二滑板组件上的编织线层与第一滑板组件电连接，且第二滑板组件低于所述第一滑板组件，因此编织线层与第一滑板组件、接触网等电势但不与接触网直接接触，从而避免接触网灼烧编织线层。
优选地，所述第二滑板组件包括支架、缓冲层以及所述编织线层；所述缓冲层的下表面与所述支架的上表面固定连接，上表面与所述编织线层的下表面固定连接。缓冲层可具有较大的变形量，可增大接触网与编织线层的接触面积，从而减小接触电阻，提升短时耐受能力。更优选地，所述编织线层为铜编织线层。
优选地，所述第一压缩弹簧设有两个，两个所述第一压缩弹簧的下端分别与所述安装支架的两端连接，顶端分别于所述第一滑板组件的两端连接；所述第二压缩弹簧设有两个，两个所述第二压缩弹簧的下端分别与所述安装支架的两端连接，顶端分别与所述支架的两端连接。
优选地，所述第一滑板组件和所述第二滑板组件各设有两个，两个所述第二滑板组件位于两个所述第一滑板组件的内侧。
优选地，所述第二压缩弹簧的弹簧刚度大于所述第一压缩弹簧的弹簧刚度。接触网与第一滑板组件最先接触，首先压缩第一压缩弹簧，此时第一滑板组件向下移动，其上表面与第二滑板组件上表面平齐后，接触网将同时与第一滑板组件和第二滑板组件接触。因第二压缩弹簧刚度比第一压缩弹簧刚度大，可保证接触网与第二滑板组件有较大的接触压力，从而减小接触电阻。
优选地，所述第一滑板组件为碳滑板。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种受流器，该受流器装有上述集电头。
优选地，还包括用于举升所述集电头的气囊升弓装置，所述气囊升弓装置设有多个气囊。通过设置多个气囊，可有效提升升弓力矩，增大集电头与接触网之间的接触压力，进一步提高短时耐受能力。
由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本发明通过增加上表面设有软铜编织线层的第二滑板组件，可增加集电头与接触网的接触面积，提高载流能力，从而使得集电头能够承受短时大电流。此外，通过设置第一和第二压缩弹簧，使得集电头与接触网更加充分地紧密贴合，增大集电头与接触网之间的接触压力，进一步提高短时耐受能力。另一方面，通过将第一滑板组件的高度设计为高于第二滑板组件，可避免接触网灼烧第二滑板组上的软铜编织线层。
附图说明
图1为本发明实施例1中集电头的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的左视图；
图4为本发明第二滑板组件的结构示意图；
图5为图4的A-A剖视图；
图6和图7为本发明集电头的工作状态示意图；
图8为本发明实施例2中受流器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1-图3所示，一种集电头，包括安装支架1、通过两个第一压缩弹簧2安装在所述安装支架1上的两个第一滑板组件3，以及通过两个第二压缩弹簧4安装在所述安装支架1上的两个第二滑板组件5，所述第二滑板组件5与所述第一滑板组件3平行，且所述第二滑板组件5位于所述第一滑板组件3的内侧。具体地，两个第一压缩弹簧4的下端分别与所述安装支架1的两端连接，顶端分别与所述第一滑板组件3的两端连接；两个所述第二压缩弹簧4的下端分别与所述安装支架1的两端连接，顶端分别与所述第二滑板组件5的两端连接。所述第一滑板组件3高于所述第二滑板组件5，且所述第二压缩弹簧的弹簧刚度大于所述第一压缩弹簧的弹簧刚度。具体地，所述第二压缩弹簧的弹簧刚度为5KN/M，所述第一压缩弹簧的弹簧刚度为3KN/M。
具体地，如图4和图5所示，所述第二滑板组件5包括支架51、缓冲层52、软铜编织线层53和铆钉54；所述缓冲层52、软铜编织线层53通过所述铆钉54固定安装在所述支架51上。所述缓冲层52的下表面与所述支架51的上表面接触，上表面与所述软铜编织线层53的下表面接触，且所述软铜编织线层53与所述第一滑板组件3电连接。
如图6所示，集电头在升弓时，第一滑板组件3先与接触网8接触，由于二滑板组件5上的软铜编织线层与第一滑板组件3电连接，且第二滑板组件5低于所述第一滑板组件3，因此软铜编织线层与第一滑板组件3、接触网8等电势但不与接触网8直接接触，从而避免接触网灼烧软铜编织线层。此时接触网8与集电头之间的接触压力大概为70N。
如图7所示，集电头继续升弓，第一压缩弹簧2受到进一步压缩，直到二滑板组件5上的软铜编织线层与接触网8接触，此时第二压缩弹簧4也受到压缩，软铜编织线层与接触网8之间存在足够的接触压力，从而减小两者之间的接触电阻，保证受电器耐受大电流的能力。此时接触网8与集电头之间的接触压力可达到300N以上。
实施例2
如图8所示，一种受流器，该受流器装有实施例1中所述的集电头6，还设有用于举升所述集电头的气囊升弓装置7，所述气囊升弓装置7设有两个气囊71。现有受流器中的气囊升弓装置通常只配备有一个气囊，本实施例通过增加一个气囊71，可有效提升升弓力矩，增大集电头6与接触网之间的接触压力，进一步提高短时耐受能力。
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)

1.一种集电头，包括安装支架以及安装在所述安装支架上的第一滑板组件，其特征在于：还包括安装在所述安装支架上的第二滑板组件，所述第二滑板组件与所述第一滑板组件平行，所述第二滑板组件用于与接触网接触的一面设有编织线层，所述编织线层为导体，所述编织线层分别与所述第一滑板组件和所述第二滑板组件电连接；所述第一滑板组件高于所述第二滑板组件；所述第一滑板组件与所述安装支架之间设有第一压缩弹簧；所述第二滑板组件与所述安装支架之间设有第二压缩弹簧。
2.根据权利要求1所述的集电头，其特征在于：所述第二滑板组件包括支架、缓冲层以及所述编织线层；所述缓冲层的下表面与所述支架的上表面固定连接，上表面与所述编织线层的下表面固定连接。
3.根据权利要求2所述的集电头，其特征在于：所述第一压缩弹簧设有两个，两个所述第一压缩弹簧的下端分别与所述安装支架的两端连接，顶端分别与所述第一滑板组件的两端连接；所述第二压缩弹簧设有两个，两个所述第二压缩弹簧的下端分别与所述安装支架的两端连接，顶端分别与所述第二滑板组件的两端连接；所述第二压缩弹簧与所述安装支架的连接处位于所述第一压缩弹簧与所述安装支架的连接处的内侧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的集电头，其特征在于：所述第一滑板组件和所述第二滑板组件各设有两个，两个所述第二滑板组件位于两个所述第一滑板组件的内侧。
5.根据权利要求1-3任一项所述的集电头，其特征在于：所述第一滑板组件为碳滑板。
6.根据权利要求1-3任一项所述的集电头，其特征在于：所述第一压缩弹簧的弹簧刚度大于所述第二压缩弹簧的弹簧刚度。
7.一种受流器，其特征在于：该受流器装有如权利要求1-6任一项所述的集电头。
8.根据权利要求7所述的受流器，其特征在于：还包括用于举升所述集电头的气囊升弓装置，所述气囊升弓装置设有多个气囊。
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