CN113500918A - 一种高铁受电弓用防脱离式滑板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域，且公开了一种高铁受电弓用防脱离式滑板，包括中轴杆，所述中轴杆的一侧固定安装有上支架，所述中轴杆的两端固定安装有两个悬承架，两个所述悬承架的外部一侧固定安装有连接轴。本发明通过利用行驶时所产生的风流，通过侧导风板、下导风板及滑板，令风流集中流入滑板底端，使风流速度加快，使吸线孔内部形成负压空腔，对接触导线进行负压吸附，避免受电弓滑板与接触导线发生脱落的问题，同时，滑板的顶端与底端形成压强差，有效加强接触导线与滑板之间的动态相互作用力，有效的增强电能的产生效果，通过将滑板设计为弧形边缘，则滑板所受空气阻力变小，可有效降低受电弓的弓头的机械消耗。

Description

一种高铁受电弓用防脱离式滑板

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体为一种高铁受电弓用防脱离式滑板。

背景技术

受电弓是一种通过与接触网滑行接触而获取电能的电气设备，其一般安装在机车或动车车顶上，现有受电弓主要为单臂弓，主要由底架、气动设备、升弓机构、下支架、连接杆、轴承、上支架、液压减振器、平行导杆、弓头等部件组成，其中，弓头是与接触网密切接触的重要组件，其主要由滑板、叶片弹簧、悬承架、平行导向滑环、羊角夹等部件构成。

现有弓头的滑板结构简易，与接触网接触仅依靠其底端托盒所给予的压力，当高铁列车在轨道上行驶时，若途中有转弯或者轨道上有颠簸不平路段，则存在造成受电弓滑板与接触导线发生脱落，两者之间形成离线状态，从而产生电弧和火花，对相关电器设备造成绝缘损坏，对通信产生电磁干扰，若脱离距离过长，则会造成供电瞬间中断，使列车丧失牵引力和制动力，此外，现有滑板一般为碳滑板，其板体形状呈规则几何长方形，则滑板的横截面较大，又因高铁列车行驶速度较快，与其同行的受电弓滑行速度也较快，进而受电弓弓头所受空气阻力较大，从而受电弓的弓架对于弓头的机械消耗则较高，长期之下，受电弓的机械损伤较大，整体使用效率不高。

发明内容

针对背景技术中提出的现有高铁受电弓在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种高铁受电弓用防脱离式滑板，具备滑板可自主吸附接触导线，避免接触导线脱落，且滑板所受空气阻力减小，降低受电弓机械损耗的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种高铁受电弓用防脱离式滑板，包括中轴杆，所述中轴杆的一侧固定安装有上支架，所述中轴杆的两端固定安装有两个悬承架，两个所述悬承架的外部一侧固定安装有连接轴，所述连接轴的一端固定安装有叶片弹簧，所述叶片弹簧的顶端固定安装有羊角夹，所述羊角夹的一端固定安装有侧导风板，所述侧导风板的一侧底部固定安装有下导风板，所述侧导风板的一侧顶部固定安装有位于下导风板的顶端上方的滑板，所述滑板的表面开设有吸线孔，所述滑板的顶端中部活动安装有接触导线。

优选的，所述侧导风板的形状呈长方形，且其朝向内部一侧的两端的边缘呈平滑弧形，所述侧导风板的内侧分别与下导风板、滑板的两端呈垂直关系。

优选的，所述下导风板的整体形状呈长方形，其顶端两侧边缘呈朝下的圆弧形，所述下导风板与滑板呈上下平行，且垂直方向所在位置一致。

优选的，所述滑板的底端两侧边缘呈朝上的圆弧形，且其弧度与下导风板的边缘弧形的弧度一致。

优选的，所述吸线孔的形状呈圆形，且吸线孔的直径值与接触导线的宽度值相等。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过侧导风板、下导风板以及滑板，当高铁列车高速行驶时，利用行驶时所产生的风流，通过侧导风板、下导风板及滑板的对风流进行引导，令风流集中流入滑板底端的通道内，因所形成的通道横截面积较小，则风流通道内风流速度更快，因流速大，压强小的原理，则吸线孔内部形成负压空腔，对接触导线进行负压吸附，使其贴附在滑板的表面，从而避免高铁列车在行驶时，途中遇到转弯或者颠簸不平路段，所造成受电弓滑板与接触导线发生脱落的问题。

2、本发明通过利用高速行驶所产生的风流，令其从滑板的底端流过，造成滑板的顶端风流流速小于其底端的风流流速，则滑板的顶端与底端形成压强差，即顶端压强大于底端压强，则接触导线会受到一个向下的气压力，相较于现有受电弓与接触网接触，仅依靠其底端托盒所给予的压力，此方式有效加强了接触导线与滑板之间的动态相互作用力，有效的增强了电能的产生效果。

3、本发明通过将侧导风板、下导风板和滑板设计为弧形边缘，根据现有空气动力学中物体流线性越强，其风阻系数越小的原理，则弧形边缘的滑板相较于现有规则几何形的滑板，其风阻系数较小，则滑板所受空气阻力小于现有滑板，进而可有效降低受电弓的弓头的机械消耗，避免受电弓的机械损伤较大，而导致受电弓无法使用。

附图说明

图1为本发明结构俯视示意图；

图2为本发明结构正视示意图；

图3为本发明结构侧视剖面示意图；

图4为本发明侧导风板示意图；

图5为本发明下导风板示意图；

图6为本发明滑板及吸线孔示意图。

图中：1、中轴杆；2、上支架；3、悬承架；4、连接轴；5、叶片弹簧；6、羊角夹；7、侧导风板；8、下导风板；9、滑板；10、吸线孔；11、接触导线。

具体实施方式

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。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。

请参阅图1-6，一种高铁受电弓用防脱离式滑板，包括中轴杆1，中轴杆1的一侧固定安装有上支架2，中轴杆1的两端固定安装有两个悬承架3，两个悬承架3的外部一侧固定安装有连接轴4，连接轴4的一端固定安装有叶片弹簧5，叶片弹簧5的顶端固定安装有羊角夹6，羊角夹6的一端固定安装有侧导风板7，侧导风板7的一侧底部固定安装有下导风板8，侧导风板7的一侧顶部固定安装有位于下导风板8的顶端上方的滑板9，滑板9的表面开设有吸线孔10，滑板9的顶端中部活动安装有接触导线11，通过侧导风板7、下导风板8和滑板9三者特定的位置分布，令滑板9的底端形成一个风流通道，当高铁列车高速行驶时，利用行驶时所产生的风流，通过侧导风板7、下导风板8及滑板9的弧形边缘对风流进行引导，令风流集中流入风流通道内，因通道横截面积较小，根据横截面积越小，流速越大的原理，则风流通道内风流速度更快，再根据伯努利原理中流速大，压强小的原理，则吸线孔10内部形成负压空腔，对接触导线11会造成负压吸附，使其贴附在滑板9的表面，避免高铁列车在行驶时，途中遇到转弯或者颠簸不平路段，造成受电弓滑板9与接触导线11发生脱落，此外，因高速风流从滑板9的底端流过，滑板9的顶端风流流速小于其底端的风流流速，则滑板9的顶端与底端存有压强差，即顶端压强大于底端压强，则接触导线11会受到一个向下的气压力，从而加强了接触导线11与滑板9之间的动态相互作用力，有效的增强了电能的产生效果。

另外，通过侧导风板7、下导风板8和滑板9的弧形边缘设计，根据空气阻力公式Fw＝1/16×A×Cw×v²可知，空气阻力除却与速度有关，还与物体的横截面积以及风阻系数有关，且都呈正比关系，根据现有空气动力学中物体流线性越强，其风阻系数越小的原理，则弧形边缘的滑板9相较于现有规则几何形的滑板，其风阻系数较小，假设滑板9与现有滑板的横截面积相等，且列车行驶速度相等，因滑板9的风阻系数小于现有滑板，则滑板9所受空气阻力小于现有滑板，进而可有效降低受电弓的弓头的机械消耗，避免受电弓的机械损伤较大，而导致受电弓无法使用。

其中，侧导风板7的形状呈长方形，且其朝向内部一侧的两端的边缘呈平滑弧形，侧导风板7的内侧分别与下导风板8、滑板9的两端呈垂直关系。

其中，下导风板8的整体形状呈长方形，其顶端两侧边缘呈朝下的圆弧形，下导风板8与滑板9呈上下平行，且垂直方向所在位置一致。

其中，滑板9的底端两侧边缘呈朝上的圆弧形，且其弧度与下导风板8的边缘弧形的弧度一致。

其中，吸线孔10的形状呈圆形，且吸线孔10的直径值与接触导线11的宽度值相等。

本发明的使用方法工作原理如下：

将悬承架3、连接轴4、叶片弹簧5、羊角夹6、侧导风板7、下导风板8、及滑板9依次安装在中轴杆1的外部，待安装完毕后，通过现有的气动设备，通过升弓机构将整个弓头结构上升至接触导线11的底端，通过调节叶片弹簧5及羊角夹6，令滑板9的顶端表面与接触导线11的底端水平接触，待确认位置无误后，启动高铁列车，同时启动现有电力设备，当高铁列车在轨道上高速行驶时，行驶所产生的风流，通过侧导风板7、下导风板8及滑板9的一侧边缘，利用三者相对而立的弧形边缘，对流入的风流进行引导，则风流集中流入侧导风板7、下导风板8及滑板9三者所形成的通道内，根据横截面积越小，流速越大的原理，则通道内风流速度较快，再根据伯努利原理中流速大，压强小的原理，吸线孔10内部形成负压空腔，对接触导线11会造成负压吸附，使其贴附在滑板9的表面，避免在行驶过程中，接触导线11与滑板9发生脱落。

当高铁列车行驶完毕后，进站停车时，风流消失，则滑板9的表面对接触导线11的负压吸附消失，此时，通过现有降弓机构将滑板9下降，与接触导线11脱离即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高铁受电弓用防脱离式滑板，包括中轴杆(1)，其特征在于：所述中轴杆(1)的一侧固定安装有上支架(2)，所述中轴杆(1)的两端固定安装有两个悬承架(3)，两个所述悬承架(3)的外部一侧固定安装有连接轴(4)，所述连接轴(4)的一端固定安装有叶片弹簧(5)，所述叶片弹簧(5)的顶端固定安装有羊角夹(6)，所述羊角夹(6)的一端固定安装有侧导风板(7)，所述侧导风板(7)的一侧底部固定安装有下导风板(8)，所述侧导风板(7)的一侧顶部固定安装有位于下导风板(8)的顶端上方的滑板(9)，所述滑板(9)的表面开设有吸线孔(10)，所述滑板(9)的顶端中部活动安装有接触导线(11)。

2.根据权利要求1所述的一种高铁受电弓用防脱离式滑板，其特征在于：所述侧导风板(7)的形状呈长方形，且其朝向内部一侧的两端的边缘呈平滑弧形，所述侧导风板(7)的内侧分别与下导风板(8)、滑板(9)的两端呈垂直关系。

3.根据权利要求1所述的一种高铁受电弓用防脱离式滑板，其特征在于：所述下导风板(8)的整体形状呈长方形，其顶端两侧边缘呈朝下的圆弧形，所述下导风板(8)与滑板(9)呈上下平行，且垂直方向所在位置一致。

4.根据权利要求1所述的一种高铁受电弓用防脱离式滑板，其特征在于：所述滑板(9)的底端两侧边缘呈朝上的圆弧形，且其弧度与下导风板(8)的边缘弧形的弧度一致。

5.根据权利要求1所述的一种高铁受电弓用防脱离式滑板，其特征在于：所述吸线孔(10)的形状呈圆形，且吸线孔(10)的直径值与接触导线(11)的宽度值相等。

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