CN112319316A

CN112319316A - 一种牵车电源取电装置

Info

Publication number: CN112319316A
Application number: CN202011031515.XA
Authority: CN
Inventors: 谢成昆; 李川; 龚星星; 梁仪
Original assignee: Zhuzhou Yixing Science And Technology Co ltd
Current assignee: Zhuzhou Yixing Science And Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-27
Filing date: 2020-09-27
Publication date: 2021-02-05

Abstract

一种牵车电源取电装置，包括和外部电源连接的导电排，在导电排上间隔分布有取电点，还包括取电装置，所述取电装置上连接有磁吸装置，所述磁吸装置具有磁吸连接端口，在取电时磁吸连接端口利用磁力和导电排连接，取电装置触点和取电电缆连接，取电电缆和机车电力驱动系统连接。相对于人力操作更加稳定，使得操作人员更加省力，在牵车时仅需将取电装置放置在导电排上即可。取电装置和导电排之间不会因连接力的变化而接触不良产生持续火花。

Description

一种牵车电源取电装置

技术领域

本发明涉及电力机车牵车电源领域，具体涉及一种牵车电源取电装置。

背景技术

和谐型电力机车在库内定期进行检修，但库内没有接触网，机车无法通过接触网提供的动力自行进入和移出库内。这时需要一种移动牵车电源，机车在无接触网供电的情况下，牵车装置给机车牵引电机提供驱动电源，使牵引电机旋转。牵引电机通过减速箱等传动装置后，驱动机车转向架上的轮对转动，使得机车顺利进入和移出库内。

如图1所示，移动式牵车电源由整流系统、导电排、取电装置、电力驱动系统组成。整流系统输出电压的正极与导电排连接，负极与钢轨连接。电力驱动系统和取电装置、机车外壳连接后，再用取电装置和导电排连接，电力驱动系统得电工作，并将直流电压逆变为交流电压，给机车牵引电机供电。

导电排和取电装置之间是硬连接，操作人员手拿取电装置向下施加压力在导电排上，导电排和取电装置连接。连接力由操作人员向导电排施加压力的大小决定，并且导电排和取电装置的接触面和操作人员是否确认使用取电装置有关。如果操作人员用取电装置对导电排施加压力小或者接触面较小时，都可能持续产生电火花，持续产生的电火花使得接触面温度快速升高，将导致取电装置和导电排之间的接触面烧蚀和氧化。当接触面烧蚀或氧化后，导致接触不良更容易产生电火花并逐步恶化，严重降低取电装置和导电排的使用寿命。接触不良也影响电力驱动系统输入电源的连续性，不连续的输入电源会使逆变后的交流电压产生畸变，造成机车移动速度不稳定和卡滞，影响设备使用效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：提出一种牵车电源取电装置，包括和外部电源连接的导电排，在导电排上间隔分布有取电点，还包括取电装置，所述取电装置上连接有磁吸装置，所述磁吸装置具有磁吸连接端口，在取电时磁吸连接端口利用磁力和导电排连接，取电装置触头和取电电缆连接，取电电缆和机车电力驱动系统连接。

进一步地，所述磁吸装置包括触头和磁力件，触头和导电排接触端面为一平面，另一端和取电电缆连接；当磁力件与导电排因为磁力吸引连接相互接触时，带动触头接触端面和导电排接触。

进一步地，所述磁力件为电磁铁，电磁铁通过控制线缆和外部蓄电池连接，触头和导电排接触端面为一平面，另一端和取电电缆连接；当电磁铁与导电排因为磁力吸引连接相互接触时，带动触头接触端面和导电排接触。

进一步地，所述磁吸装置还包括手柄，手柄的一端和触头连接，电磁铁固定连接在手柄且靠近触头一端，电磁铁与导电排接触端面和触头接触端面平齐。

进一步地，所述磁吸装置还包括手柄，手柄的一端通过弹簧和触头连接，电磁铁固定连接在手柄且靠近触头一端，触头和导电排的接触端面相对电磁铁与导电排接触端面凸出。

进一步地，所述手柄为中空管状，取电电缆、控制线缆均从手柄内部空腔穿过后分别和机车电力驱动系统、外部蓄电池连接。

进一步地，所述电磁铁通过控制按钮与外部蓄电池连接，所述控制按钮设置在手柄相对磁力件的一端。

进一步地，所述磁力件为永磁体，永磁体固定连接在手柄上，触头与手柄一端连接，触头和导电排接触端面为一平面，另一端和取电电缆连接，永磁体与导电排接触端面和触头接触端面平齐。

进一步地，所述磁力件为永磁体，永磁体固定连接在手柄上，触头与手柄一端连接，触头和导电排接触端面为一平面，另一端和取电电缆连接，触头与导电排接触端面相对永磁体与导电排接触端面凸出。

进一步地，所述手柄分为连接段和操作段，其中连接段一端与操作段铰接，另一端与磁力件固定连接，触头连接在连接段并靠近磁力件处。

本发明具有以下优点：

1、本发明针对取电装置与导电排的连接方式结构进行了优化，采用磁吸方式与导电排进行连接，相较于现有技术中通过人力操作将取电装置与导电排硬连接的方式结构相比，磁吸式的连接方式使得取电装置与导电排之间的连接力由磁力决定，相对于人力操作更加稳定，不需要人力来时刻维持取电装置和导电排之间的连接力，使得操作人员更加省力，在牵车时仅需将取电装置放置在导电排上即可。

2、磁吸结构连接始终维持了稳定的连接力，使得取电装置和导电排之间不会因连接力的变化而接触不良，避免因接触不良产生持续火花。牵车电源通过取电装置给电力机车供电持续稳定，电力机车在牵引时不会卡滞。并且取电装置和导电排也不会因为火花而产生氧化层，延长了两者的使用寿命。

附图说明

图1：机车牵引电源系统组成结构示意图；

图2：实施例一及实施例二结构示意图；

图3：实施例三结构示意图；

图4：实施例四结构示意图。

具体实施方式

为了本领域普通技术人员能充分实施本发明内容，下面结合附图以及具体实施例来进一步阐述本发明内容。

如图1及图2所示，一种牵车电源取电装置，包括和外部电源连接的导电排1，在导电排1上间隔分布有取电点2，还包括取电装置，所述取电装置上连接有磁吸装置，所述磁吸装置具有磁吸连接端口，在取电时磁吸连接端口利用磁力和导电排1连接，磁吸装置取电电缆3连接，取电电缆3和机车电力驱动系统4连接。在本实施例中，导电排1采用碳钢制成具备导电性和磁力吸附性，导电排1埋入地底，并在外部做绝缘处理防止其对大地产生漏电电流。具体的绝缘处理措施是在导电排1上刷两次绝缘沥青漆并在外部缠绕防腐缠绕垫，同时起到了防腐和绝缘的作用。

磁吸装置包括触头5和磁力件6，触头5和导电排1接触端面为一平面，另一端和取电电缆3连接；当磁力件6与导电排1因为磁力吸引连接相互接触时，带动触头5接触端面和导电排1接触。

当取电作业时，操作人员操作取电装置，令磁力件6靠近导电排1，两者因为相互间的磁力吸引作用而连接在一起，从而带动触头5和导电排1连接在一起，触头5和导电排1的连接端面优选为平面，这样可以增加接触面积，避免连接时产生火花。当触头5和导电排1连接在一起后，外部电源通过取电电缆3和电力机车驱动系统连接从而为机车牵引提供电源。当机车运行至目的位置后，操作人员操作取电装置，施加一定的外力使得磁力件6和导电排1脱开即可以上述流程进行下一阶段的取电牵引作业。整个过程不需要作业人员维持取电时对取电装置的连接力施加，降低了工作强度。并且磁力件6和导电排1之间的连接力由相互间的磁力决定，能维持一个稳定不变的连接力，不会因人力控制的力度浮动导致接触不良而产生持续火花。

实施例一：

一种磁力取电结构的实施方式如图2所示，磁力件6为电磁铁63，电磁铁63通过控制线缆61和外部蓄电池连接，触头5和导电排1接触端面为一平面，另一端和取电电缆3连接。手柄7的一端和触头5连接，电磁铁63固定连接在手柄7且靠近触头5一端，磁铁63与导电排1接触端面和触头5接触端面平齐。手柄7为中空管状，取电电缆3、控制线缆61均从手柄7内部空腔穿过后分别和机车电力驱动系统4、外部蓄电池连接。电磁铁63通过控制按钮62与外部蓄电池连接，所述控制按钮62设置在手柄7相对磁力件6的一端。在本实施例中，手柄7采用环氧树脂材质，起到绝缘作用。电磁铁63底部设置橡胶垫，橡胶垫厚度小于1mm，用于电磁铁63与导电排1接触部分的绝缘和接触瞬间的缓冲作用。

操作人员在取电时，按下手柄7一端的控制按钮62，此时电磁铁63得电产生磁力，通过手柄7将整个取电装置靠近导电排1，在磁力吸引作用下，电磁铁63和导电排1连接，由于磁铁63与导电排1接触端面和触头5接触端面平齐，此时触头5在电磁铁63的磁力作用下和导电排1紧密接触，外部电源则可通过与触头5连接的取电电缆3给机车供电。机车牵引结束后，断开控制按钮62，电磁铁63失电消磁，此时操作手柄7将取电装置从导电排1上脱开即可。本实施例中，中空的手柄7为取电电缆3和控制线缆61提供容纳空间，一方面使得线缆不外露在手柄7优化了取电装置的体积。同时也避免了线缆间的缠绕使得操作不便。

实施例二：

与实施例一不同之处在于，触头5和手柄7之间通过弹簧8连接，在本实施例中，触头5和导电排1的接触端面相对电磁铁63与导电排1接触端面凸出。当电磁铁63和导电排1吸附在一起时，触头5和导电排1接触，弹簧8被压缩，在弹簧8的压缩力作用下触头5和导电排连接更加稳定。电磁铁63失电消磁后，在弹簧8弹力作用下触头5和导电排1之间迅速脱开，避免脱开时产生火花。

实施例三：

与实施例一、二不同之处在于，磁力件6为永磁体64，在本实施例中则没有控制线缆61以及控制按钮62，取电连接直接通过永磁体64的磁力吸附在导电排1上，脱开连接则通过外力使得永磁体64和导电排1脱开，从而断开机车的牵车电源连接。

实施例四：

在上述实施例基础上，本实施例针对手柄7进行了结构上的优化，由于导电排1和磁力件6之间通过磁力吸附连接，当磁力件6和导电排1以垂直方向接触时，触头5和导电排1之间的接触方向垂直，接触面积最大，此时的接触效果最好，不会产生火花。但倘若磁力件6与导电排1之间呈一定角度靠近接触时，角度较小时利用磁力件6的磁力最终可将磁力件6和导电排1之间连接角度扶正为垂直状态，但角度过大时则需要人工来调节接触角度。这样不仅增加了工作强度，同时角度调节过程中伴随着触头5与导电排1接触面积变化导致接触不良，从而产生火花。为了解决这个问题，本实施例将手柄7设计为连接段71和操作段72，其中连接段71一端与操作段72铰接，另一端与磁力件6固定连接，触头5连接在连接段71并靠近磁力件6处。利用连接段71的重力作用，使得连接段71始终可维持一个垂直角度靠近导电排1，从而保证了磁力件6和触头5均会以垂直角度靠近并接触到导电排1。

显然，以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种牵车电源取电装置，包括和外部电源连接的导电排（1），在导电排（1）上间隔分布有取电点（2），其特征在于：还包括取电装置，所述取电装置上连接有磁吸装置，所述磁吸装置具有磁吸连接端口，在取电时磁吸连接端口利用磁力和导电排（1）连接，磁吸装置和取电电缆（3）连接，取电电缆（3）和机车电力驱动系统（4）连接。

2.如权利要求1所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述磁吸装置包括触头（5）和磁力件（6），触头（5）和导电排（1）接触端面为一平面，另一端和取电电缆（3）连接；当磁力件（6）与导电排（1）因为磁力吸引连接相互接触时，带动触头（5）接触端面和导电排（1）接触。

3.如权利要求2所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述磁力件（6）为电磁铁（63），电磁铁（63）通过控制线缆（61）和外部蓄电池连接，触头（5）和导电排（1）接触端面为一平面，另一端和取电电缆（3）连接；当电磁铁（63）与导电排（1）因为磁力吸引连接相互接触时，带动触头（5）接触端面和导电排（1）接触。

4.如权利要求3所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述磁吸装置还包括手柄（7），手柄（7）的一端和触头（5）连接，电磁铁（63）固定连接在手柄（7）且靠近触头（5）一端，电磁铁（63）与导电排（1）接触端面和触头（5）接触端面平齐。

5.如权利要求3所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述磁吸装置还包括手柄（7），手柄（7）的一端通过弹簧（8）和触头（5）连接，电磁铁（63）固定连接在手柄（7）且靠近触头（5）一端，触头（5）和导电排（1）的接触端面相对电磁铁（63）与导电排（1）接触端面凸出。

6.如权利要求4或5所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述手柄（7）为中空管状，取电电缆（3）、控制线缆（61）均从手柄（7）内部空腔穿过后分别和机车电力驱动系统（4）、外部蓄电池连接。

7.如权利要求6所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述电磁铁（63）通过控制按钮（62）与外部蓄电池连接，所述控制按钮（62）设置在手柄（7）相对磁力件（6）的一端。

8.如权利要求2所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述磁力件（6）为永磁体（64），永磁体（64）固定连接在手柄（7）上，触头（5）与手柄（7）一端连接，触头（5）和导电排（1）接触端面为一平面，另一端和取电电缆（3）连接，永磁体（64）与导电排（1）接触端面和触头（5）接触端面平齐。

9.如权利要求2所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述磁力件（6）为永磁体（64），永磁体（64）固定连接在手柄（7）上，触头（5）与手柄（7）一端连接，触头（5）和导电排（1）接触端面为一平面，另一端和取电电缆（3）连接，触头（5）与导电排（1）接触端面相对永磁体（64）与导电排（1）接触端面凸出。

10.如权利要求7-9任意一项所述的牵车电源取电装置，其特征在于：所述手柄（7）分为连接段（71）和操作段（72），其中连接段（71）一端与操作段（72）铰接，另一端与磁力件（6）固定连接，触头（5）连接在连接段（71）并靠近磁力件（6）处。