CN112706619A - 用于受电弓的快速下降设备、受电弓、其实施和改进方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于受电弓的快速下降设备、受电弓、其实施和改进方法。该快速下降设备(1)包括：阀(20)，包括两个腔室(22,24)；至少一个摩擦条(10,12)，固定到受电弓的集电器弓的主体并装备有劣化检测回路(11,13)，所述集电器弓用于与架空线接触；至阀的主腔室的至少一条流体供给线(44)；至少一条馈线(30,32)，用于将该流体馈送至阀的先导腔室；以及至少一条监测线(14)，从阀的先导腔室(22)延伸，以馈送相应的检测回路(11,13)。根据本发明，该快速下降设备包括用于暂时关闭主腔室的流体馈送的装置(40)，该装置可靠地确保受电弓的初始提升，直到其与架空线接触为止。

Description

用于受电弓的快速下降设备、受电弓、其实施和改进方法

技术领域

本发明涉及受电弓的领域，特别是用于铁路车辆的受电弓。首先，涉及一种用于装备受电弓的快速下降设备，以及装备有这样的快速下降设备的受电弓。还涉及实施这样的受电弓的方法，以及借助于这种快速下降设备来改进这样的受电弓的方法。

背景技术

传统上，受电弓首先包括使其固定到车辆，特别是铁路车辆，的车身的底架。该底架支撑铰接臂，该铰接臂的上端接纳旨在与架空供给线接触的集电器弓。结果，该受电弓确保了牵引单元(例如机车)与上述架空线之间的电接触。

假设随着车辆的不断实施，电接触将趋于引起彼此相互接触的机械部件的磨损。还假设在这种接触期间避免架空线的磨损是最重要的。结果，已知的是，向受电弓提供至少一个摩擦条，该摩擦条固定到集电器弓上以便与架空线接触。该摩擦条由比构成架空线的导电材料更硬的导电材料制成，因此该摩擦条允许从该架空线收集电流而不会像那样对该架空线造成损坏。

如本发明所提到的，该摩擦条传统上被集成到所谓的快速下降设备中。考虑到这一点，该摩擦条设有回路，允许检测该摩擦条的劣化。该检测回路通过通常是压缩空气的流体来供给。还设置有阀，该阀包括由膜分隔开的主腔室和先导腔室，在该膜中制有校准孔。

在操作期间，该阀具有多种功能。首先，它在受电弓的从其抵靠车辆车身的低位到其与架空线接触的高位的初始提升阶段进行干预。在该提升阶段，位于车辆车身中的气动单元将压缩空气供给到铰接臂的展开元件，该展开元件通常是垫。连接该单元和该垫的供给线具有旁路，允许对阀的主腔室进行馈送。在此阶段，压缩空气被允许进入主腔室中，然后通过膜的校准孔。然后，该空气馈送至阀的先导腔室，然后经由监测线馈送至用于检测摩擦条劣化的回路。

在没有检测到损坏的情况下，先导腔室中的压力被施加到膜的一面，该面的表面大于主腔室的压力所施加到的相反面的表面。结果是，在先导腔室中施加到膜上的应变大于在主腔室中施加到膜上的应变。结果，膜堵塞了露天的主腔室出口。在摩擦条的劣化检测回路处存在与摩擦条的严重磨损相对应的泄漏的情况下，阀的先导腔室中的压力突然减小，从而达到接近大气压力的值。

结果，在该先导腔室和主腔室之间建立了明显的压力差，这引起趋于使膜变形而不再堵塞主腔室出口的合应变。主腔室与展开垫连接，然后展开垫本身也被置于大气压力，这使得受电弓基本上立即下降。结果，排除了架空线损坏的任何风险。

如上所述，阀的使用在理论上具有重要优势。的确，至少在正常操作中，该阀能够实现多种不同的功能，而同时又得益于简单的结构，并因此降低了成本价格。但是，在实践中，该阀会出现大多是随机型的某些故障。

特别地，已经注意到，它并不总是确保允许将受电弓放置成与架空线接触的铰接臂的初始提升功能。这种情况特别不利于铁路网络的正常运行。的确，这意味着火车停驶，随之而来的是可能因此发生的延误。

发明内容

鉴于以上所述，本发明趋于克服以上在此提出的现有技术的至少一些缺点。

本发明旨在提出一种用于受电弓的快速下降设备，其能够实现分配给它的不同功能。

尤其旨在提出这样一种设备，该设备以特别可靠的方式确保铰接臂的提升以使受电弓与架空线电接触。

本发明还旨在提出这样一种设备，其机械结构并不比先前设备的机械结构明显更复杂，从而维持合理的成本价格。

最后，本发明旨在提出这样一种设备，其可以安装在原装设备受电弓上，或者可以选择性地替代已经安装在可操作的受电弓上的快速下降设备。

至少一个前述目的是通过本发明的第一主题而实现的，该第一主题是用于受电弓的快速下降设备，该受电弓包括底架、用于抵靠架空线放置的集电器弓、将该集电器弓与底架连接的铰接臂、与属于装备有该受电弓的铁路车辆的供给装置连通的铰接臂展开装置，所述供给装置能够供给压缩流体，特别是压缩空气。

该快速下降设备包括：

阀，阀包括两个腔室，所述两个腔室由膜分隔开，第一个腔室是所谓的先导腔室，该先导腔室包括阀的先导孔，第二个腔室是所谓的主腔室，该主腔室包括入口孔和出口孔，所述出口孔允许流体排放到大气中，该膜具有第一操作位或关闭位以及第二操作位或打开位，在该第一操作位，膜堵塞出口孔，在该第二操作位，膜不堵塞出口孔；

至少一个摩擦条，能够固定到集电器弓的主体上，该摩擦条用于与架空线接触，并装备有能够由所述流体供给的劣化检测回路；

至少一条供给线，用于通过所述主腔室的入口孔向主腔室供给流体，每条供给线均与供给装置流体连通；

至少一条馈线，用于将流体馈送到先导腔室，每条馈线均与供给装置流体连通；

至少一条监测线，从阀的先导腔室延伸以向摩擦条的相应的劣化检测回路馈送，

该快速下降设备包括用于暂时关闭向主腔室的流体馈送的暂时关闭装置。

根据该快速下降设备的其他特征：

所述暂时关闭装置置于主腔室和供给装置之间；

阀的所述膜没有孔；

暂时关闭装置是暂时关闭供给线的装置；

该设备包括先导腔室的流体的暂时馈送装置，所述暂时馈送装置是所谓的暂时馈线的暂时打开装置，所述暂时馈线连接所述暂时打开装置与阀的先导孔；

该设备包括通向阀的先导孔的所谓的衍生馈线，该衍生馈线与供给装置流体连通，该衍生馈线具有限制部，该限制部的横截面小于监测线的横截面；

暂时关闭装置和暂时打开装置包括主分配器，该主分配器在第一分配位(称为暂时分配位)将供给装置连接到暂时馈线，或者在第二分配位(称为标称分配位)将供给装置连接到供给线；

该设备包括第一时移装置，其能够关于代表受电弓展开的事件的发生，将主分配器的通道从其暂时分配位转换到其标称分配位；

代表受电弓展开的事件是供给装置开始供给流体的时刻；

代表受电弓展开的事件是受电弓离开其低位的时刻；

该设备包括第二时移装置，其能够关于代表受电弓缩回的事件的发生，将主分配器的通道从其标称分配位转换到其暂时分配位；

代表受电弓缩回的事件是摩擦条置于大气压力的时刻；

代表受电弓缩回的事件是受电弓返回其低位的时刻；

第一时移装置与第二时移装置是共同的；

共同的时移装置包括：

储备腔室，

储备线，与供给装置连接并向该储备腔室馈送，该储备线具有横截面限制部，及

控制装置，能够在储备腔室中的压力小于第一设定值时将主分配器定位在其暂时分配位，该控制装置还能够在储备腔室中的压力大于第二设定值时将主分配器定位在其标称分配位；

控制装置包括将储备腔室连接到主分配器的控制入口的主控制线；

控制装置还包括中间分配器，主控制线从该中间分配器的出口延伸，该中间分配器包括从储备腔室延伸的中间控制线；

第一时移装置和/或第二时移装置包括能够控制主分配器的延迟器。

本发明的第二主题是一种受电弓，其包括底架、用于抵靠架空线放置的集电器弓、连接集电器弓与底架的铰接臂、与属于装备有该受电弓的铁路车辆的供给装置连通的铰接臂展开装置，所述供给装置能够供给压缩流体，特别是压缩空气，该受电弓还包括如上所述的快速下降设备。

本发明的第三主题是本文如上所述的受电弓的实施/使用方法，其中，将所述暂时关闭装置置于称为关闭配置的活动配置，以便展开铰接臂并使每个摩擦条与架空线接触，然后在代表受电弓展开的事件发生之后，使所述暂时关闭装置变成称为供给配置的非活动配置。

根据该实施/使用方法的其他特征：

代表受电弓展开的事件是供给装置开始供给流体的时刻；

代表受电弓展开的事件是受电弓离开其低位的时刻；

在代表受电弓缩回的事件发生之后，将暂时关闭装置置于其活动配置；

代表受电弓缩回的事件是摩擦条置于大气压力的时刻；

代表受电弓缩回的事件是受电弓返回其低位的时刻。

本发明的第四主题是改进受电弓的方法，所述受电弓包括底架、用于抵靠架空线放置的集电器弓、连接集电器弓与底架的铰接臂、与属于装备有该受电弓的铁路车辆的供给装置连通的铰接臂展开装置，所述供给装置能够供给压缩流体，特别是压缩空气。

一种安装了如本文以上所示的快速下降设备的方法。

根据本发明的有利特征，在使用状态，在现有的受电弓装备有现有的快速下降设备的情况下，该现有的快速下降设备由如本文以上所示的快速下降设备代替。

本发明的第五主题是一种铁路车辆，该铁路车辆包括车顶以及如本文以上所示的受电弓，所述受电弓的底架固定到所述铁路车辆的车顶。

本发明的第六主题是一种用于受电弓的快速下降设备的阀，该阀包括界定两个腔室的壳体、流体流入第一腔室的第一入口以及流体流入第二腔室的第二入口，第一入口的横截面小于第二入口的横截面，该阀还包括将这些腔室分隔开的膜，该膜具有第一操作位以及第二操作位，在该第一操作位该膜靠在其底座上，在该第二操作位该膜与其底座分离，所述阀还包括将流体排放到大气中的装置，

其中，所述膜没有孔。

申请人的优点是已经确定了与前述现有技术的实施有关的缺点。实质上，申请人已经揭示了，根据现有技术，阀的随机故障基本上源于在受电弓的理论提升阶段膜的位置不稳定的事实。特别地，该膜具有从置于主腔室出口处的底座剥离的趋势。这种现象或多或少地被加剧，特别是基于外部温度、基于膜的磨损甚至基于该膜中提供的校准孔的堵塞，而被加剧。当这种影响过于明显时，从阀逸出的空气量将变得太大。

结果，通过膜的校准孔的空气量不足，使得先导腔室中的压力增加以便将膜重新固定在上述底座上。结果，摩擦条以及展开垫两者都被置于与确保受电弓适当提升所需的压力相比明显较低的压力。这导致重大的故障，因为该受电弓不能实现其采集电流的主要功能，这意味着火车停驶。

相反，本发明提供了允许暂时关闭向阀的主腔室的流体馈送的装置。鉴于没有向主腔室馈送流体，进入展开垫的流体无法通过阀逸出。在这些条件下，随后向该展开垫馈送适当压力的压缩流体，以使受电弓适当提升。

将注意的是，这种关闭装置是暂时性的，也就是说，它们可以被停用，使得阀可以执行分配给它的所有功能。特别地，一旦再次向主腔室馈送压缩流体，根据本发明的快速下降设备的操作与现有技术设备的操作基本相同。

附图说明

下面将参考仅通过非限制性示例的方式给出的附图描述本发明，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的气动图，其示出了静态状态下快速下降设备的不同组成元件，该快速下降设备安装在铁路车辆的受电弓上。

图2是处于动态状态的侧视图，示出了在受电弓的初始提升期间快速下降设备中压缩空气的循环。

图3是类似于图2的侧视图，示出了在受电弓正常操作的框架内快速下降设备中压缩空气的循环。

图4是类似于图2的侧视图，示出了在受电弓紧急缩回期间快速下降设备中压缩空气的循环。

图5是类似于图2的侧视图，示出了一旦受电弓已完全降低快速下降设备中压缩空气的循环。

图6是类似于图1的气动图，示出了根据本发明的第二实施例的快速下降设备。

图7是类似于图1的气动图，示出了根据本发明的第三实施例的快速下降设备。

图8是类似于图1的气动图，示出了根据本发明的第四实施例的快速下降设备。

具体实施方式

图1和图2分别以气动图和机械图的形式示出了根据本发明的快速下降设备，该设备在图1上整体标记为附图标记1。该设备用于装备受电弓210，其在下文中更详细地描述，该受电弓210属于在图2中以示意性方式表示的铁路车辆200。

该车辆200是传统类型的，因此在图2中仅以局部方式示出了车身202以及其车顶204。此外，该车辆以已知的方式装备有流体，特别是压缩空气，供给单元206以及称为供给线208的主线。该铁路车辆200被设计成在未示出的铁轨上行驶，架空线209在其上方延伸。该架空线，被部分地示出，以传统方式确保电流的馈送。

图2同样以示意性方式示出了安装在车辆200上的前述受电弓210。该受电弓被设计为利用架空线209的电流，并因此为铁路车辆200馈送电力。该受电弓也是本身已知的类型，因此不再详细描述。首先，受电弓210包括安装在车辆车顶上的底架212，以及用于与架空线209接触的集电器弓214。

连接底架和集电器弓的铰接臂216在缩回位和展开位之间可运动，在缩回位铰接臂216位于车顶附近，在展开位铰接臂216确保集电器弓与架空线接触。通过展开单元，即铰接臂展开装置，确保铰接臂216开始运动，该展开单元通常是垫218。该垫由从上文提到的主线208延伸的馈线(feeder line)220气动地馈送(feed)。

首先，根据本发明的快速下降设备1基本上包括至少一个摩擦条、主阀、主分配器、中间分配器和储备腔室。该设备1还包括允许来自单元206的压缩空气进入以及允许压缩空气在上述机械元件之间循环的不同的线。在图1上，属于该设备的所有机械元件分配有均在数字100以下的附图标记。

在该实施例中，提供了两个相同的摩擦条10和12。然而，作为变型，设备1可以装备有不同数量的这些摩擦条，特别是装备有单个摩擦条。本身是已知类型的每个摩擦条10和12特别地装备有以示意性方式示出的称为磨损检测回路11和13的相应回路。磨损检测回路通常由在摩擦条的长度方向上穿过摩擦条的管组成。该管的破裂或刺穿是摩擦条磨损或折断的信号。

传统上，检测回路11的一端由称为监测线14的线馈送。为了清楚起见，在图2至图5的所有图中，该监测线14被示出为与受电弓的臂216相距一定距离。然而，在实践中，该监测线有利地沿着该臂216固定，以适应受电弓高度的变化。而且，位于回路11下游的检测回路13通过连接线15从回路11的另一端被馈送流体。回路13的另一端被封堵。每个摩擦条10和12能够使用任何适当的手段被固定到集电器弓214的主体。

主阀20包括两个腔室，分别是主腔室24和被称为先导腔室22的腔室，它们由膜25分隔开。主腔室24设有入口孔21以及出口孔50，而先导腔室22设有被称为先导孔27的孔。如将在下文中看到的，膜25具有被称为关闭位的第一操作位以及被称为打开位的第二操作位，在该第一操作位，膜封堵出口孔，在该第二操作位，膜不封堵该出口孔。特别地，在该第一操作位，膜靠在设置于主腔室24的出口附近的底座上。

必须强调的是，与现有技术中已知的阀相比，根据本发明的第一实施例的阀的膜25没有校准孔。此外，示出了先导线28，其允许将压缩空气供给到先导腔室22中。该先导线28连接至上述监测线14。有利地，这些线14和28的各个部分是相同的，这确保了制造上的更大的简化以及成本的降低。

首先，这些线14和28与衍生线/衍生馈线30连通，该衍生线30从自线208延伸的主进入线18平行于馈线220延伸。此外，这些线14和28与平行于衍生线30放置的所谓的暂时馈线32连通。

该衍生线30装备有限制部34，以使其通道横截面被校准，同时其横截面仍然明显小于线18和14的横截面。此外，线32有利地具有明显大于限制部34的横截面，以确保在初始阶段期间先导腔室中的压力有效增加，这将在下文中更详细地示出。此外，同样有利的是，线32的横截面小于下面描述的线44的横截面，特别是出于成本原因。

次级线32在其上游端从主分配器40的第一出口延伸。以本身已知的方式，特别是如图1所示，该分配器40包括抵靠弹簧43以滑动方式安装的分配阀41。该分配器的入口由连接线42的下游端形成，该连接线42从上述进入线18延伸，有利地具有相同的横截面。分配器40的另一出口由允许经由入口孔21馈送阀的主腔室24的线44的上游端形成。最后，该分配器40包括控制线54，其将在下面详细描述。传统上，根据该控制线中的流体压力，分配阀41能够呈现两个操作位。因此，该分配阀确保一方面在连接线42与次级线32之间，另一方面在连接线42与主腔室24的馈线/供给线44之间选择性地连通。

线44具有比以上所述的线32的横截面大得多的横截面。通常，本领域技术人员将为各种线220、18、42和44选择较宽的横截面，以便在下面描述的第二实施阶段期间允许空气从垫中快速排空。最后，主腔室具有本身已知类型的出口孔50，该出口孔的横截面大于或等于上文提到的不同的线的横截面。

主分配器40由中间分配器52经由上述控制线54控制。该中间分配器52具有抵靠弹簧55以滑动方式安装的分配阀53。通常，根据该分配阀53的位置，分配器52的入口可以与该分配器的出口之一选择性地连通，该分配器52的入口由分接在线42上的线57形成。该分配器的第一出口由线54形成，我们已经看到该线54确保对主分配器的控制。此外，该分配器的第二出口被塞子59封堵。

该中间分配器的控制器通过控制线56连接到储备腔室60。该储备腔室从线42通过所谓的储备线62被馈送。该线62装备有限制部64，限制部64的横截面明显小于上述线42的横截面。

当控制线56中的所谓控制压力小于第一预定值(表示为P1)时，中间分配器52处于其特别是在图2中示出的配置。然后，当控制压力变得大于该第一预定值时，中间分配器转换成其在图3中以示意性方式示出的配置。此外，当控制压力再次下降，直到其下降到第二预定值P2以下时，中间分配器52再次转换至图2的其第一操作配置。通过非限制性示例，第二预定值P2可以略小于第一预定值P1，以避免分配器52的意外振荡现象。

可以注意到，与主分配器40相比，该中间分配器52是可调节的，如与弹簧55相关联的箭头所体现的。因此，该分配器52是气动稳压器类型的。因此，例如，由于有调节旋钮，故可以修改上述两个预定值，从而允许控制分配器52。滞后(hysteresis)，即P1和P2之间的值之差，通常是固定且不可调节的。以本身已知的方式，可以提供一种调节装置，该调节装置允许通过组合两个气动稳压器而彼此独立地修改这些预定值。

在所描述和示出的示例中，相应的主分配器40和中间分配器52是分配阀类型的。作为未示出的替代方案，本发明可以应用于本领域技术人员已知的其他类型的分配器。可以以非限制性方式命名提升阀。

通过非限制性示例，下面给出以下数值：

每条线18、42和44的横截面：8mm(毫米)至15mm，通常接近10mm；

线32的横截面：4mm至6mm，通常接近4mm；

限制部34的横截面：0.4mm至1.2mm，通常接近0.7mm；

限制部64的横截面：0.2mm至0.7mm，通常接近0.4mm；

每条线14和28的横截面：4mm至6mm，通常接近4mm；

储备腔室60的容积：0.2L(升)至1.0L，通常接近0.4L。

现在将参照图2和图3描述装备有根据本发明的快速下降设备1的前述受电弓210的实现方式。在这些图中，以虚线示出了压缩空气在其中循环的线。其他线以实线示出，压缩空气在这些线中的流动由箭头示出。

当供给单元206输送压缩空气时，压缩空气一方面进入垫218中，另一方面进入线18中。然后，在储备腔室60中和控制线56中都积聚该压缩空气，其压力逐渐增加。最初，该压缩空气的压力小于上述第一预定值P1。结果，在控制线56中以低压存在的该压缩空气无法使分配阀53运动。在这些条件下，入口线57被塞子59封堵。

因此，如本文上面所看到的，形成主分配器的控制器的另一出口线54没有被馈送流体。因此，主分配器40的分配阀41保持在其图2的位置。结果，压缩空气仅进入先导腔室22。因此，分配器40处于其第一操作位，称为暂时关闭位，在该暂时关闭位，它关闭了馈送主腔室24的线44。该暂时关闭阶段还对应于馈送先导腔室22的线32的压缩空气馈送阶段，称为暂时馈送。

因此，根据本发明，在受电弓提升的第一阶段中，由于上述次级线32，先导腔室被快速填充。将其与已经引用的现有技术进行比较，在现有技术中，先导腔室通过膜中提供的小直径校准孔被缓慢填充。在这方面，应当指出，由于本发明，次级线32能够具有比校准孔的直径大很多的直径，这允许更快地填充先导腔室。

于是，该先导腔室22中的当前压力明显高于主腔室24中的当前压力。因此，这允许将膜25牢固地固定在其底座上，这由该图2上的箭头F25体现。另一方面，与现有技术相比，不向主腔室馈送流体，馈送展开垫的流体不能通过阀逸出。由于垫被持续地馈送足够压力的压缩空气，因此以可靠的方式实现受电弓的提升。

在图2中箭头F216所体现的初始提升阶段结束之后，铰接臂到达其展开位，以使摩擦条10和12与架空线接触。特别地，该展开位示于图3中。同时，控制线56中的压缩空气压力持续增加，直到超过上述第一预定值P1。结果，中间分配器52的分配阀53滑动，以便此后使入口线57与控制线54连通。此后在该线54中循环的压缩空气带来的效果是，该压缩空气进而使主分配器40的分配阀41移位。主分配器处于其第二操作位，称为供给位，在该供给位，它允许朝着主腔室24的方向供给压缩空气。

然后，压缩空气在线44中朝着主腔室24的方向流动，而先导腔室22仅由衍生线30馈送，衍生线30的流量受到限制部34的限制。该衍生线30可以补偿摩擦条磨损检测回路(即，管11和13、先导腔室22以及相关的线)的可能的轻微泄漏。在本说明书的开头部分引用的现有技术中，膜的校准孔确实可以实现该功能。尽管如此，它还必须允许检测回路的初始填充。

因此，可以认为，校准孔的直径是填充速度与由于摩擦条10或12的磨损而导致的管11或13的泄漏的检测灵敏度之间折衷的结果。较大的直径的确可以使检测回路快速填充，从而确保受电弓的提升。然而，这种有效提升伴随着检测灵敏度的重大损失。相反，过小的直径不允许先导腔室足够快速地填充，因此先导腔室将无法抵抗主腔室中的压力所产生的力，从而使得受电弓无法提升。

本发明有利地提出了一方面由次级线32实现的检测回路的填充，与另一方面由具有限制部34的衍生线30所允许的可能的轻微泄漏的补偿之间的分离。结果，由于本发明，限制部34的直径可以有利地小于现有技术中提供的膜的校准孔的直径，从而提供更好的摩擦条磨损检测灵敏度。

先导腔室22在主腔室24之前被填充，而且膜的面对先导腔室的表面大于面对主腔室的表面。结果，对应于前述箭头F25，在先导腔室中施加在膜上的作用力总是大于在主腔室中施加在膜上的作用力。因此结果是，由于膜抵靠底座牢固地固定，主腔室的出口孔始终保持关闭。因此，在受电弓完全提升期间，本发明允许基本上完全抑制现有技术中出口孔50处观察到的泄漏。

应当注意，关于代表受电弓展开的事件的发生，中间分配器52的使用允许主分配器40的通道从其关闭位向其供给位暂时转换。在所示的示例中，该事件对应于供给装置206开始供给流体的时刻。作为变型，该事件可以对应于受电弓离开其低位的时刻。例如，当受电弓达到由装配在下臂与底架212之间的铰接轴上的凸轮确定的高度时，凸轮控制主分配器40位于其供给位。在这种情况下，分配器40则具有可用的机械控制而不是气动控制。中间分配器、储备腔室60和相关的线则是可选的。

在摩擦条10和12之一严重磨损的情况下，插入摩擦条中的管以本身已知的方式被刺穿并由此置于大气压力下。它可以是例如摩擦条10，其在图4中由箭头F10示出。结果，由于由装备有限制部34的衍生线30供给的空气不足以补偿摩擦条处的泄漏，因此先导腔室22基本上不再被馈送压缩空气。于是，主腔室24的压力比先导腔室的压力施加更大的力。结果，膜25按照图4中的箭头F25上升，以使得压缩空气根据箭头F50通过阀20的孔50排出。因此，使垫218置于大气压力下，如箭头F218所示。这导致铰接臂216按照同一图4中的箭头F216下降。

并行地，空气从储备腔室60排出。但是，由于存在横截面非常小的限制部64，所以这种排出以非常弱的流速进行，从而控制线56中的压力非常缓慢地减小。在这些条件下，中间分配器52不会立即返回到图2所示的其初始配置。顺便提及，主分配器40也没有返回到如同一图2所示的其关闭配置。

换句话说，在一方面代表受电弓缩回的事件的发生与另一方面使分配器返回其关闭配置之间存在时移。在所示的示例中，该事件对应于当摩擦条被置于大气压力下时。但是，作为变型，可以规定该事件对应于受电弓返回其低位的时刻。例如，当受电弓返回到由装配在下臂与底架212之间的铰接轴上的凸轮确定的高度以下时，凸轮控制主分配器40位于其关闭位。在这种情况下，分配器40则具有可用的机械控制而不是气动控制；中间分配器、储备腔室60和相关的线不再是必需的。

最后，一旦腔室60和控制线56中的压力已经大大减小，分配器52便返回图2所示的其初始配置。结果，主分配器40被转换到其初始关闭配置。从上面可以明显看出，这种转换发生在大量空气从垫中排出引起受电弓下降至其初始位置之后。还将强调的是，在这种配置下，铰接臂无法重新提升。实际上，由于摩擦条10和12仍然处于大气压力下，因此垫也同样处于大气压力下，垫的压力因此不会增加。在这种情况下，该垫无法实现其展开臂的功能，如图5中的划线箭头F”216所示。

这是特别有利的，因为这防止了装备有此后有缺陷的摩擦条的集电器弓与架空线接触。因此，本发明使得有可能避免该集电器弓被架空线缠住的任何风险，并且更一般地，避免了架空线的任何劣化。

图6至图8示出了本发明的三个实施例。在图6至图8中，与图1至图5相同的机械元件具有相同的附图标记，只有不同的机械元件被分配了后缀(')、(”)和(”')。

图6的设备1'与前述附图的设备的不同之处尤其在于，它缺少装备有限制部34的衍生线30。与图1至图5的设备1相比，阀20'的膜如现有技术中那样被孔27'刺穿。举例来说，该孔27'的横截面为0.7mm至1.2mm。

根据图6的变型的快速下降设备1'的实现方式总体上类似于先前描述的设备1的实现方式。但是，应注意，图6的这种变型不如图1至图5的主要实现方式优选。实际上，在这些图中所示的设备1的实现过程中，分配器40,52和阀20优选地安装在本身已知的气动板上。通常，该气动板为金属块的形式，在其中使用任何适当的手段实现线18,28,30,32,42,44,54,56,57,62、限制部34,64以及储备腔室60。

该气动板使得系统的可靠性更高，因为它通过限制联轴器的数量来降低泄漏的风险。它还允许降低快速下降系统的成本价格。使用膜没有被校准孔刺穿的阀有助于以较低的价格获得更高的可靠性。但是，这种变型允许通过再使用阀20′而以与装备有根据现有技术的快速下降设备的受电弓相比更低的成本进行翻新。

图7的设备1”与前述附图的设备的不同之处尤其在于，它没有储备腔室以及在第一主要实施例中与之相关的储备线和中间分配器。在该图7中以示意性方式示出了任何适当类型的延迟器60″。

在操作期间，首先假设分配器40处于其活动位，类似于图2的活动位，这如本文以上所述允许受电弓被提升。延迟器能够使该分配器在预定时间段(通常为6至10秒)结束时到达其非活动位。此外，在摩擦条之一暴露于大气的情况下，该延迟器60″能够暂时将分配器的返回转换至其活动位。通常，6至10秒的时间段是在将分配器转换至其活动位之前，从暴露于大气的那一刻开始观测的。

延迟器60”可以是机械类型的，例如，安装在下臂和底架212之间的铰接轴上的凸轮，其在受电弓达到由凸轮确定的高度时控制主分配器40处于其供给位，在受电弓返回到由凸轮确定的高度以下时控制主分配器40处于其关闭位。分配器40于是具有可用的机械控制而不是气动控制。即使凸轮确定受电弓高度，该高度也对应于确定的时移，因为流体供给单元通常装备有流量调节器。

作为未示出的变型，还可以组合图6的变型和图7的变型。换句话说，在该另外的变型中，膜被如图6的27'那样的孔刺穿，而该设备装备了类似于图7中的60”那样的延迟器。

在图8所示的实施例中，两个分配器40和52有利地由单个分配器40”'代替，分配器40”'的控制值P1和P2通过结构预先设定。可以预期这种变型从经济的角度来看是有利的，特别是当先导压力已知时。因此，图8的该实施例可以使其自身大规模工业化，特别是当其与前述气动板结合时。

首先，根据本发明的快速下降设备可以被安装在原装设备受电弓上。作为替代，它也可以装备现有的受电弓。本着这种精神，该现有的受电弓可能最初不具有快速下降设备。这样的受电弓也可以装备有已使用的快速下降设备，特别是根据现有技术的快速下降设备，在这种情况下，根据本发明的设备可以代替该已使用的设备。

本发明不限于所描述和示出的示例。

因此，在上述实施例中，分配器40的暂时关闭阶段与通过线32的暂时馈送阶段是同时的。然而，作为变型，可以在该暂时关闭和该暂时馈送之间提供时移。特别地，相对于暂时关闭阶段的开始，暂时馈送阶段的开始可以按照预定时间段在时间上偏移。

在前述实施例中，其膜25没有孔的阀20与主腔室的流体供给的暂时关闭装置结合。然而，作为未示出的变型，可以规定，在膜中没有孔的这种阀可以在没有这种暂时关闭装置的快速下降设备中实施。

Claims (17)

1.一种用于受电弓(210)的快速下降设备(1；1′；1″；1″′)，该受电弓包括底架(212)、用于抵靠架空线(209)放置的集电器弓(214)、连接所述集电器弓与所述底架的铰接臂(216)、与属于装备有该受电弓的铁路车辆(200)的供给装置(206)连通的铰接臂展开装置(218)，所述供给装置能够供给压缩流体，特别是压缩空气，

所述快速下降设备包括：

阀(20)，包括由膜(25)分隔开的两个腔室(22，24)，第一个腔室是所谓的先导腔室(22)，其包括所述阀的先导孔(27)，第二个腔室是所谓的主腔室(24)，其包括入口孔(21)和出口孔(50)，所述出口孔允许所述流体排放到大气中，所述膜具有第一操作位或关闭位以及第二操作位或打开位，在所述第一操作位，所述膜堵塞所述出口孔，在所述第二操作位，所述膜不堵塞所述出口孔；

至少一摩擦条(10，12)，能够固定到所述集电器弓的主体，所述摩擦条用于与所述架空线接触，并装备有能够由所述流体供给的劣化检测回路(11，13)；

至少一条供给线(44)，用于通过所述主腔室的入口孔向所述主腔室供给流体，每条所述供给线均与所述供给装置流体连通；

至少一条馈线(30，32)，用于将流体馈送至所述先导腔室，每条所述馈线均与所述供给装置流体连通；

至少一条监测线(14)，从所述阀的先导腔室(22)延伸以向所述摩擦条(10，12)的相应的劣化检测回路馈送，

其中，所述快速下降设备包括用于暂时关闭向所述主腔室的流体馈送的暂时关闭装置(40)。

2.根据权利要求1所述的快速下降设备，其中，所述阀(20)的所述膜(25)没有孔。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的快速下降设备，其中，所述暂时关闭装置是所述供给线(44)的暂时关闭装置(40)。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的快速下降设备，包括：所述先导腔室(22)的流体的暂时馈送装置(40)，所述暂时馈送装置是所谓的暂时馈线(32)的暂时打开装置(40)，所述暂时馈线(32)连接所述暂时打开装置(40)与所述阀的先导孔。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的快速下降设备，包括通向所述阀的先导孔的所谓的衍生馈线(30)，所述衍生馈线与所述供给装置流体连通，所述衍生馈线具有限制部(34)，所述限制部的横截面小于所述监测线(14)的横截面。

6.根据权利要求4或5所述的快速下降设备，其中，所述暂时关闭装置和暂时打开装置包括主分配器(40)，在称为暂时分配位的第一分配位，所述主分配器将所述供给装置(206)连接至所述暂时馈线(32)，或者，在称为标称分配位的第二分配位，所述主分配器将所述供给装置(206)连接至所述供给线(44)。

7.根据权利要求6所述的快速下降设备，包括第一时移装置(60,60”,62,64)，所述第一时移装置能够关于代表所述受电弓展开的事件的发生，将所述主分配器的通道从其暂时分配位转换到其标称分配位，特别地，所述代表所述受电弓展开的事件是所述供给装置开始供给流体的时刻，或者特别地所述受电弓离开其低位的时刻。

8.根据权利要求7所述的快速下降设备，还包括第二时移装置(60,60”,62,64)，所述第二时移装置能够关于代表所述受电弓缩回的事件的发生，将所述主分配器的通道从其标称分配位转换至其暂时分配位，所述代表所述受电弓缩回的事件特别是所述摩擦条暴露于大气压力的时刻，或者特别是所述受电弓返回其低位的时刻。

9.根据权利要求7或8所述的快速下降设备，其中，所述第一时移装置与所述第二时移装置是共同的。

10.根据权利要求9所述的快速下降设备，其中，所述共同的时移装置包括：

储备腔室(60)；

储备线(62)，连接至所述供给装置并向所述储备腔室馈送，所述储备线具有横截面限制部(64)；及

控制装置，当所述储备腔室中的压力小于第一设定值时，所述控制装置能够将所述主分配器定位在其暂时分配位，当所述储备腔室中的压力大于第二设定值时，所述控制装置还能够将所述主分配器定位在其标称分配位。

11.根据权利要求10所述的快速下降设备，其中，所述控制装置包括将所述储备腔室连接到所述主分配器的控制入口的主控制线(54,54″′)。

12.根据权利要求11所述的快速下降设备，其中，所述控制装置还包括中间分配器(52)，所述主控制线从所述中间分配器的出口延伸，所述中间分配器包括从所述储备腔室(60)延伸的中间控制线(56)。

13.一种受电弓(210)，包括底架(212)、用于抵靠架空线(209)放置的集电器弓(214)、连接所述集电器弓与所述底架的铰接臂(216)、与属于装备有该受电弓的铁路车辆(200)的供给装置(206)连通的铰接臂展开装置(218)，所述供给装置能够供给压缩流体，特别是压缩空气，该受电弓还包括根据前述权利要求中的任一项所述的快速下降设备。

14.一种根据权利要求13所述的受电弓的实施方法，其中，将所述暂时关闭装置置于称为关闭配置的活动配置，以便展开所述铰接臂并使每个所述摩擦条与所述架空线接触，然后在代表所述受电弓展开的事件发生之后，使所述暂时关闭装置变成称为供给配置的其非活动配置，所述代表所述受电弓展开的事件特别是所述供给装置开始供给流体的时刻，或者特别是所述受电弓离开其低位的时刻。

15.根据权利要求14所述的实施方法，其中，在代表所述受电弓缩回的事件发生之后，将所述暂时关闭装置重新置于其活动配置，所述代表所述受电弓缩回的事件特别是所述摩擦条暴露于大气压力的时刻，或者特别是所述受电弓返回其低位的时刻。

16.一种改进受电弓的方法，所述受电弓包括底架(212)、用于抵靠架空线(209)放置的集电器弓(214)、连接所述集电器弓与所述底架的铰接臂(216)、与属于装备有该受电弓的铁路车辆(200)的供给装置(206)连通的铰接臂展开装置(218)，所述供给装置能够供给压缩流体，特别是压缩空气，

其中安装了根据权利要求1至12中的任一项所述的快速下降设备，特别地，其中，在使用状态下，现有的受电弓装备有现有的快速下降设备，在这种情况下，所述现有的快速下降设备由根据权利要求1至12中的任一项所述的快速下降设备代替。

17.一种铁路车辆(200)，包括车顶(204)以及根据权利要求13所述的受电弓(210)，所述受电弓的底架(212)固定至所述铁路车辆的车顶。

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