CN113212170B - 一种弓网接触范围可调节的受电弓装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，包括弓头组成、上臂组成、下臂杆、拉杆、底架组成和弓头垂向减振系统，弓头组成包括弓头支架和分体式弓头，弓头支架为两个且分别固定连接在分体式弓头的左右两端，分体式弓头为左右两侧能够相对伸缩移动的分体式结构，上臂组成一端与弓头组成转动连接，另一端靠与下臂杆转动连接，且靠外侧部分与拉杆转动连接；弓头垂向减振系统的下端与底架组成固定连接，弓头垂向减振系统的上端与弓头组成活动连接，本发明通过设置分体式弓头，组成两对移动副，可保证弓头刚度和强度的条件下，调节弓头长度，扩大弓网可接触范围，同时设置弓头垂向减振系统，减轻高频振动对弓头的影响，延长受电弓使用寿命。

Description

一种弓网接触范围可调节的受电弓装置

技术领域

本发明涉及轨道交通装备领域，尤其涉及一种弓网接触范围可调节的受电弓装置。

背景技术

随着高速动车组运行速度的提升，弓网系统面临的工作环境愈加恶劣。尤其在沿海、路桥及风区运行时，强大的侧向风会使受电弓与接触网产生一定的横向偏移。由于接触网特殊的“Z”型布置方式，其在受电弓弓头上形成一定的横向移动范围。在列车运行过程当中，为保证列车具有稳定的动力来源，接触网需始终保证在该范围内与弓头可靠接触。但随着风速增大，因接触网和受电弓结构组成的限制，接触网的横向偏移量会始终大于受电弓的偏移量，导致接触网超过弓头长度的可能性增加，严重时可能引起刮弓、钻弓等弓网事故，威胁列车运行安全。另外，弓网的振动频率也随着列车速度的提升而不断提高，在高频振动的作用下，受电弓弓头会发生疲劳破坏而引发弓头断裂等恶劣事故，造成巨大的经济损失及极大的负面影响。因此，为保证接触网始终与弓头可靠接触并减轻高频振动对弓头的影响，迫切需要设计一种弓网接触范围可调节并能够吸收弓头振动的新型受电弓装置。

现有受电弓的弓头长度是固定的，无法根据实际的弓网接触范围需要及时调整弓头长度，以满足列车在不同横向风速环境下对动力来源的需求。另外，在列车运行过程中，弓角产生的高频振动无法被及时吸收，在频繁的高频振动作用下，受电弓弓角易发生疲劳破坏而断裂，对列车的运行安全造成威胁。

发明内容

为了解决现有的受电弓弓网接触范围过小以及弓角产生的高频振动无法被及时吸收的问题，本发明提供了一种弓网接触范围可调节的受电弓装置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种弓网接触范围可调节的受电弓装置包括弓头组成、上臂组成、下臂杆、拉杆、底架组成和弓头垂向减振系统，所述弓头组成包括弓头支架、分体式弓头、安装滑块和弓头连杆；弓头支架为两个且分别固定连接在所述分体式弓头的左右两端，分体式弓头为左右两部分能够相对伸缩移动的分体式结构，弓头支架下端设有滑槽，安装滑块的上端设在所述滑槽内，且能够相对于所述弓头支架自由滑动，所述弓头连杆为两个且外端分别与所述弓头支架转动连接；所述上臂组成包括上臂连杆和上臂杆，所述上臂连杆为两个，两个上臂连杆的一端均与所述上臂杆的一端转动连接，另一端分别与两个弓头连杆的内端转动连接，所述上臂杆的另一端靠内侧部分与所述下臂杆的一端转动连接且靠外侧部分与所述拉杆的一端转动连接；所述底架组成包括底架框架和底架连杆，所述底架连杆沿水平方向与底架框架固定连接，且所述底架连杆与下臂杆垂直，所述下臂杆的另一端与所述底架连杆转动连接，所述拉杆的另一端与所述底架框架转动连接；所述弓头垂向减振系统的下端与所述底架组成连接，所述弓头垂向减振系统的上端与所述安装滑块连接。

进一步的，所述分体式弓头还包括弓头主体、弓头内滑板和弓头外滑板，所述弓头主体设有弓头内滑道和弓头外滑道，左右两个弓头主体能够通过所述弓头内滑道与所述弓头内滑板的配合以及所述弓头外滑道与所述弓头外滑板的配合进行相对伸缩移动。

进一步的，所述弓头连杆的外端与所述弓头支架的中部转动连接，所述弓头连杆能够相对于所述弓头支架绕自身轴线旋转。

进一步的，所述底架组成还包括立板、弹簧组成、绝缘子组成和矩形槽，所述立板为两个且分别固定连接在所述底架框架中部的左右两侧，所述立板的上端设有与所述底架连杆端部对应的凹槽，所述底架连杆的两端分别通过所述立板与所述底架框架连接，所述矩形槽为两个且分别固定连接在所述立板的外侧，所述弹簧组成设在所述矩形槽的内部，所述绝缘子组成设在所述底架组成的下端。

进一步的，所述矩形槽内部的弹簧组成为两个且分别与矩形槽内部固定连接。

进一步的，所述绝缘子组成为橡胶堆，所述绝缘子组成为五个，其中三个绝缘子组成分别与所述底架框架转动连接，其他两个绝缘子组成与所述矩形槽的下端转动连接。

进一步的，所述弓头垂向减振系统包括阻尼器、垂向伸缩杆和横向伸缩杆，所述垂向伸缩杆为两个且下端分别通过阻尼器与所述矩形槽的上端连接，所述垂向伸缩杆的上端与所述横向伸缩杆的内端转动连接，所述横向伸缩杆的外端与所述安装块转动连接。

进一步的，所述垂向伸缩杆由至少两个长度相同，直径不同的圆柱体嵌套组成，圆柱体直径由内至外依次递增，各圆柱体内外表面之间能够相对移动，最外侧圆柱体的外表面与所述阻尼器固定连接。

进一步的，所述横向伸缩杆为折叠式伸缩杆。

进一步的，各部件之间的转动连接均为铰接。

本发明通过设置分体式弓头结构，并配合内外滑道实现弓头长度的调节，可满足不同弓网接触范围的要求；设有上臂组成结构，可为弓头长度的调节提供驱动力；同时设置了弓头垂向减振系统，能够将弓头在任意高度和长度下的弓网震动传递至底架，以缓冲弓网接触时的高频振动，在提高受电弓运行稳定的同时，延长其使用寿命。

附图说明

图1是本发明完全降弓且弓头未伸展时的结构示意图；

图2是本发明完全升弓且弓头完全伸展时的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大视图；

图4是本发明弓头组成的俯视图；

图5是图4中B-B向视图；

图中：1、弓头组成；1-1、弓头支架；1-2、分体式弓头；1-3、弓头内滑板；1-4、弓头外滑板；1-5、安装滑块；1-6、弓头连杆；1-7、弓头主体；2、上臂组成；2-1、上臂连杆；2-2、上臂杆；3、下臂杆；4、拉杆；5、底架组成；5-1、底架框架；5-2、底架连杆；5-3、立板；5-4、弹簧组成；5-5、绝缘子组成；5-6、矩形槽；6、弓头垂向减振系统；6-1、阻尼器；6-3、垂向伸缩杆；6-3、横向伸缩杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，根据图一至图五所示，具体结构为：包括弓头组成1、上臂组成2、下臂杆3、拉杆4、底架组成5和弓头垂向减振系统6，弓头组成1包括弓头支架1-1、分体式弓头1-2、安装滑块1-5和弓头连杆1-6；弓头支架1-1为两个且分别固定连接在分体式弓头1-2的左右两端，分体式弓头1-2为左右两部分能够相对伸缩移动的分体式结构，弓头支架1-1下端设有滑槽，安装滑块1-5的上端设在滑槽内，且安装滑块1-5能够相对于弓头支架1-1自由滑动，弓头连杆1-6为两个且弓头连杆1-6的外端与弓头支架1-1的中部转动连接，弓头连杆1-6能够相对于弓头支架1-1绕自身轴线旋转；上臂组成2包括上臂连杆2-1和上臂杆2-2，上臂连杆2-1为两个，两个上臂连杆2-1的一端均与上臂杆2-2的一端铰接，另一端分别与两个弓头连杆1-6的内端铰接，可将驱动力通过弓头连杆1-6传递至分体式弓头1-2，实现上臂连杆2-1旋转至分体式弓头1-2平移的运动转换，为弓头长度的调节提供必要的驱动力；上臂杆2-2的另一端靠内侧部分与下臂杆3的一端铰接且靠外侧部分与拉杆4的一端铰接；上臂连杆2-1和上臂杆2-2均能够相对于分体式弓头1-2绕自身轴线旋转；底架组成5包括底架框架5-1和底架连杆5-2，底架连杆5-2沿水平方向与底架框架5-1固定连接，且底架连杆5-2与下臂杆3垂直，下臂杆3的另一端与底架连杆5-2转动连接，下臂杆3能够相对于底架连杆5-2沿垂直方向旋转，为受电弓升降时可提供必要的驱动力，拉杆4的另一端与底架框架5-1一端焊接有销孔的安装座铰接,且拉杆4能够相对于底架框架5-1绕自身轴线旋转；弓头垂向减振系统6的下端与底架组成5连接，弓头垂向减振系统6的上端与安装滑块1-5连接；

分体式弓头1-2还包括弓头主体1-7、弓头内滑板1-3和弓头外滑板1-4，弓头主体1-7设有弓头内滑道和弓头外滑道，左右两个弓头主体1-7能够通过弓头内滑道与弓头内滑板1-3的配合以及弓头外滑道与弓头外滑板1-4的配合进行相对伸缩移动，分体式弓头1-2与弓头内滑道和弓头外滑道组成两对移动副，可在保证弓头刚度与强度的条件下，实现弓头长度的调节自由；

底架组成5还包括立板5-3、弹簧组成5-4、绝缘子组成5-5和矩形槽5-6，立板5-3为两个且分别固定连接在底架框架5-1中部的左右两侧，立板5-3的上端设有与底架连杆5-2端部对应的凹槽，底架连杆5-2的两端分别通过立板5-3与底架框架5-1连接，矩形槽5-6为两个且分别固定连接在立板5-3的外侧，弹簧组成5-4为两个且通过螺栓与矩形槽5-6内部连接，矩形槽5-6的上下表面分别开设三个小孔，上表面的中间孔径大于两边孔径，中间孔径与垂向减振系统6连接，下表面靠外侧孔径大于靠内侧的两个孔径，靠外侧孔径与绝缘子组成5-5铰接，绝缘子组成5-5设在底架组成5的下端；绝缘子组成5-5为橡胶堆，绝缘子组成5-5为五个，其中三个绝缘子组成5-5的上端分别与底架框架5-1铰接，其他两个绝缘子组成5-5的上端与矩形槽5-6的下端铰接,五个绝缘子组成5-5的下端均与车体固定连接；

弓头垂向减振系统6包括阻尼器6-1、垂向伸缩杆6-2和横向伸缩杆6-3，垂向伸缩杆6-2为两个且下端分别通过阻尼器6-1与矩形槽5-6的上表面铰接，垂向伸缩杆6-2由四个长度相同，直径不同的圆柱体嵌套组成，圆柱体直径由内至外依次递增，各圆柱体内外表面之间能够相对移动，最内侧圆柱体上端焊有销孔，垂向伸缩杆6-2通过销孔与横向伸缩杆6-3的内端铰接，最外侧圆柱体的外表面与阻尼器6-1固定连接，横向伸缩杆6-3的外端与安装块1-5铰接，以便适应弓头处于不同长度条件下的工作需求；横向伸缩杆6-3为折叠式伸缩杆，弓头连杆1-6向外侧移动时，横向伸缩杆6-3向外侧展开，弓头连杆1-6向内侧移动时，横向伸缩杆6-3向内侧折叠。

本发明的工作过程为：受电弓工作时，在驱动力的作用下，下臂杆3绕着底架连杆5-2转动，带动与下臂杆3铰接的上臂杆2-2转动，上臂杆2-2带动上臂连杆2-1转动，两个上臂连杆2-1分别带动弓头连杆1-6移动，使弓头组成1达到规定的工作高度，在此过程中，垂向伸缩杆6-2会根据弓头的实际高度，调整其长度，安装滑块1-5的上端在弓头支架1-1底部的滑槽中自由滑动，以达到防止受电弓卡死的目的；在受电弓运行过程中，原弓网相对运动范围不能满足列车对动力的需求时，可以通过驱动上臂连杆2-1绕着上臂杆2-2转动，进而带动弓头连杆1-6向左右两侧移动，在弓头连杆1-6的推力作用下，弓头支架1-1与分体式弓头1-2向外侧移动，主要为弓头主体1-7能够通过弓头内滑道与弓头内滑板1-3的配合以及弓头外滑道与弓头外滑板1-4的配合进行相对伸缩移动，达到调节弓头长度的目的，使列车在任意环境下运行均可保证动力来源的稳定，提升运行安全性，除此之外，弓角的振动，按照分体式弓头1-2、弓头支架1-1、安装滑块1-5、横向伸缩杆6-3、垂向伸缩杆6-2、阻尼器6-1、矩形槽5-6、弹簧组成5-4、绝缘子组成5-5的路径传递至车体，起到缓冲弓角振动的效果，延长受电弓的使用寿命，另外，通过横向伸缩杆6-3以及垂向伸缩杆6-2的配合，可以将弓头处于任意高度、任意长度下的振动传递至车体，进一步提升受电弓运行的稳定性。

本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，包括弓头组成(1)、上臂组成(2)、下臂杆(3)、拉杆(4)、底架组成(5)和弓头垂向减振系统(6)，所述弓头组成(1)包括弓头支架(1-1)、分体式弓头(1-2)、安装滑块(1-5)和弓头连杆(1-6)；所述弓头支架(1-1)为两个且分别固定连接在所述分体式弓头(1-2)的左右两端，所述分体式弓头(1-2)为左右两部分能够相对伸缩移动的分体式结构，所述弓头支架(1-1)下端设有滑槽，所述安装滑块(1-5)的上端设在所述滑槽内，且能够相对于所述弓头支架(1-1)自由滑动，所述弓头连杆(1-6)为两个且外端分别与所述弓头支架(1-1)转动连接；所述上臂组成(2)包括上臂连杆(2-1)和上臂杆(2-2)，所述上臂连杆(2-1)为两个，两个上臂连杆(2-1)的一端均与所述上臂杆(2-2)的一端转动连接，另一端分别与两个弓头连杆(1-6)的内端转动连接，所述上臂杆(2-2)的另一端靠内侧部分与所述下臂杆(3)的一端转动连接且靠外侧部分与所述拉杆(4)的一端转动连接；所述底架组成(5)包括底架框架(5-1)和底架连杆(5-2)，所述底架连杆(5-2)沿水平方向与底架框架(5-1)固定连接，且所述底架连杆(5-2)与下臂杆(3)垂直，所述下臂杆(3)的另一端与所述底架连杆(5-2)转动连接，所述拉杆(4)的另一端与所述底架框架(5-1)转动连接；所述弓头垂向减振系统(6)的下端与所述底架组成(5)连接，所述弓头垂向减振系统(6)的上端与所述安装滑块(1-5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，所述分体式弓头(1-2)还包括弓头主体(1-7)、弓头内滑板(1-3)和弓头外滑板(1-4)，所述弓头主体(1-7)设有弓头内滑道和弓头外滑道，左右两个弓头主体(1-7)能够通过所述弓头内滑道与所述弓头内滑板(1-3)的配合以及所述弓头外滑道与所述弓头外滑板(1-4)的配合进行相对伸缩移动。

3.根据权利要求1所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，所述弓头连杆(1-6)的外端与所述弓头支架(1-1)的中部转动连接，所述弓头连杆(1-6)能够相对于所述弓头支架(1-1)绕自身轴线旋转。

4.根据权利要求1所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，所述底架组成(5)还包括立板(5-3)、弹簧组成(5-4)、绝缘子组成(5-5)和矩形槽(5-6)，所述立板(5-3)为两个且分别固定连接在所述底架框架(5-1)中部的左右两侧，所述立板(5-3)的上端设有与所述底架连杆(5-2)端部对应的凹槽，所述底架连杆(5-2)的两端分别通过所述立板(5-3)与所述底架框架(5-1)连接，所述矩形槽(5-6)为两个且分别固定连接在所述立板(5-3)的外侧，所述弹簧组成(5-4)设在所述矩形槽(5-6)的内部，所述绝缘子组成(5-5)设在所述底架组成(5)的下端。

5.根据权利要求4所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，所述矩形槽(5-6)内部的弹簧组成(5-4)为两个且分别与矩形槽(5-6)内部固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，所述绝缘子组成(5-5)为橡胶堆，所述绝缘子组成(5-5)为五个，其中三个绝缘子组成(5-5)分别与所述底架框架(5-1)转动连接，其他两个绝缘子组成(5-5)与所述矩形槽(5-6)的下端转动连接。

7.根据权利要求4所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，所述弓头垂向减振系统(6)包括阻尼器(6-1)、垂向伸缩杆(6-2)和横向伸缩杆(6-3)，所述垂向伸缩杆(6-2)为两个且下端分别通过阻尼器(6-1)与所述矩形槽(5-6)的上端连接，所述垂向伸缩杆(6-2)的上端与所述横向伸缩杆(6-3)的内端转动连接，所述横向伸缩杆(6-3)的外端与所述安装滑 块(1-5)转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，所述垂向伸缩杆(6-2)由至少两个长度相同，直径不同的圆柱体嵌套组成，圆柱体直径由内至外依次递增，各圆柱体内外表面之间能够相对移动，最外侧圆柱体的外表面与所述阻尼器(6-1)固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，所述横向伸缩杆(6-3)为折叠式伸缩杆。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种弓网接触范围可调节的受电弓装置，其特征在于，各部件之间的转动连接均为铰接。

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