CN113692363A - 支撑供电架空铁路线路的悬挂接触线的吊架以及包括该吊架的电气架空铁路线路 - Google Patents

Abstract

架空供电铁路线路(5)具有多个吊架(10)，每个吊架又具有适于固定到支撑元件(7)上的紧固构件(12)、联接至紧固构件(12)的支撑框架(25)、适于联接至接触线(8)的带有轨道车辆(2)的受电弓(4)的部分的紧固端子(13)、可在存在传递到接触线(8)的外部破坏作用的情况下在第一方向(22)上以相反的方式相对于支撑框架(25)移动的构件(32)、以及插入在构件(12)与端子(13)之间并具有由支撑框架(25)的可弹性变形部件组成的弹性机构(30)的弹性装置(14)；在可移动构件(32)与支撑框架(25)的可弹性变形部件(30)之间设置有连接杆(33)。

Description

支撑供电架空铁路线路的悬挂接触线的吊架以及包括该吊架 的电气架空铁路线路

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2019年2月6日提交的意大利专利申请第102019000001731号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及支撑架空供电铁路线路的悬挂接触线的吊架以及包括该吊架的架空供电铁路线路。

背景技术

众所周知，架空供电铁路线路的电接触线由彼此间隔开的多个吊架支撑，其中每个吊架都悬挂在支撑电线上并且又承载悬挂在其上的电接触线。

列车车厢的受电弓在使用中靠在电接触线上，以便为列车的电驱动组件供电，并且在必要时为列车的其他车载装置供电。

吊架通过端子连接至接触线，该端子是已知的并且优选由铜合金制成，必要时添加镍或硅。端子优选通过接触线的底切而固定到上部分上，从而留出下部接触部分，使得受电弓可以靠着它滑动。

强烈需要在列车移动时，尤其是在列车高速(例如，超过200Km/h)移动时，最小化并可能消除受电弓与悬挂的接触线之间的所有脱离。

在申请人拥有的专利申请PCTIB2017054474中公开了一种部分满足上述需求的吊架。上述专利申请中描述的吊架包括在使用中适于固定到支撑件上的刚性框架、紧固到接触线上的紧固端子以及布置在刚性框架与紧固端子之间的弹性阻尼装置。弹性装置又包括多个可移动的零件或构件，这些零件或构件通过各自的摩擦滑动接头而联接至框架，从而在受电弓通过期间在横向于接触线的移动方向的方向上滑动。在每个可移动部件与框架之间插入有相关的螺旋压缩弹簧。

上述吊架虽然高效可靠，但并不完全令人满意，因为其细节较多，特别是螺旋弹簧数量较多，这一方面使其制造和组装复杂化，另一方面导致相对较高的制造和维护成本。

测试表明，螺旋弹簧在接触线与受电弓之间交换动作后，可能会随着时间的推移改变其弹性行为，从而逐渐导致整个吊架的运行状态与在设计阶段期间建立的理想或参考运行状态不同。

最后，试验表明，在吊架安装阶段期间，所有螺旋弹簧的预加载都需要以简单而快捷的方式进行调节，以使每个吊架能够到达预定的中立操作位置，而无论其沿着支撑线的位置如何。实际上，吊架的静态预加载状态基于沿着电支撑线的位置而变化，即随电支撑线和/或接触线的变形而变。在上述已知的吊架中，这些调节不能在不会使吊架进一步复杂化并限制吊架的制造成本的情况下在短时间内实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够以简单而经济的方式解决上述问题的吊架，特别是提供一种能够以简单而经济的方式制造且高效可靠的吊架，以在列车的任何可能的使用条件和任何可能的速度下减少并可能消除受电弓与电源接触线之间的所有脱离。

根据本发明，提供了权利要求1所述的支撑吊架。

本发明还涉及一种架空供电铁路线路。

根据本发明，提供了权利要求15所述的架空供电铁路线路。

附图说明

现在将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的非限制性实施方式，其中：

-图1是具有根据本发明的架空供电线路的铁路网络的一部分的示意图；

-图2以侧视图和放大的比例示出了根据本发明制造的图1的吊架的优选实施方式；

-图3和图4与图2相似，部分示出了在两种不同的功能状态下的图2的吊架；

图5和图6分别以侧视图和平面图示出了图2至图4的吊架的细节；以及

图7与图1相似，示出了处于非功能状态下的吊架。

具体实施方式

在图1中，附图标记1整体上表示用于已知铁路车辆2的通过的铁路网络的一部分，该铁路车辆2在轨道3上移动并具有受电弓4，该受电弓4在使用中与整体用5表示的架空供电线路接触地滑动以为铁路车辆2提供动力。

架空线路5包括多个支柱或门架6、固定到由支柱6承载的支架上以悬挂在轨道3上的支撑索7以及已知的接触线8。接触线8具有受电弓4靠着其滑动的自由下部分9，并且通过多个吊架10而连接至支撑索7。便利地，尽管不是必须地，吊架10尤其靠近或位于柱子或门架6的区域中，因此能够集成已经存在的架空线路的架构。

架空线路5还包括配重(未被示出)以拉伸支撑索7和接触线8，从而减少接触线8在相邻的两个吊架10之间的静态偏转。

参照图2，每个吊架10包括紧固到支撑索7上的相关的紧固端子12、紧固到接触线8上的相关的已知紧固端子13以及相关的弹性阻尼组件14，该弹性阻尼组件14插在端子12和13之间以阻尼振荡并在铁路车辆2通过期间在破坏作用传递到吊架10之后，保持受电弓4和接触线8之间的接触。

参照图2和图7，端子12包括与支撑索7牢固地连接的上部夹爪15以及与弹性组件14牢固地连接的下部紧固主体16。

在下部主体16与上部夹爪15之间优选存在已知的铰链18，其适于允许下部主体16围绕铰链轴线19相对于上部夹爪15旋转，铰链轴线19是水平的且平行于接触线8。铰链18便利地与螺旋扭力弹簧20相关联，该螺旋扭力弹簧被预加载并且被构造为允许下部紧固主体16在图2所示的操作位置与图7所示的安全远离位置之间相对于夹爪15围绕铰链轴线19旋转，在操作位置，端子13连接至接触线8并且下部紧固主体16和夹爪15在接触线8的基本竖直的振荡方向22上彼此对齐，该振荡方向与轴线19正交，并且在安全远离位置，端子13与接触线8分离并且布置在转向侧面以免干扰受电弓4的位置。

根据未在本文中示出的变型，夹爪15和下部主体16彼此牢固地连接。

再次参照图2，弹性组件14包括悬挂杆23，当端子13连接至接触线8时，悬挂杆23与方向22同轴延伸，并且具有上末端区段24和圆柱形下区段24A，该上末端区段24在外部带有螺纹并且部分地旋入下部主体13的螺纹孔中，圆柱形下区段24A便利地由金属材料制成。

弹性组件14还包括金属框架25，金属框架25弹性屈服并且在本文所示和描述的特定例子中，由基本上具有倒置的U形状的扁平条组成。优选地，但不是必须地，框架25具有沿着其整个延伸部恒定的矩形横截面。框架25便利地由制造为一个单件的一块主体组成。替代地，根据未在此示出的变型，框架25具有横截面可变的一个或多个区段。此外，替代地，框架25具有横截面恒定或可变的多个区段，这些区段通过弱化且可弹性变形的部件彼此连接。另外，框架25可以制造成具有由相同材料或不同材料制成的元件或部分，这些元件或部分彼此牢固地连接或以可释放的方式彼此连接。不管它是如何制造的，框架25都具有弹性。换言之，框架25完全或至少部分地可弹性变形并具有形状记忆。框架25优选完全或至少部分地由谐波钢(即，弹簧钢)制成。

替代地，框架25完全或部分地由不锈钢制成，例如SAE 304不锈钢。

不管使用什么材料，框架25包括上部分26，在此处所示的特定例子中，上部分26是直的，但可以是弯曲的或成形的，并且设有中间中央通孔27，该中间中央通孔可以由末端区段24穿过。不管其几何形状如何，上部分26通过带螺纹的螺母28牢固地连接至杆23，螺母28被拧到上部末端区段24上并将部分26锁定在将区段24和24A彼此接合的轴向对接件29上。

框架25还包括两个直臂30，它们彼此面对并且布置在杆23的相对两侧。臂30从将臂30接合至各自的上部分26的相对的末端部分的各自的弯曲部分31开始向下延伸。便利地，至少当框架25被布置在非变形状态时，臂30朝向彼此会聚。在本文所示的特定情况下，臂30朝向彼此、向下并朝向杆23的区段24A会聚。

根据变型，臂30朝向彼此并且朝向部分26和区段24会聚。

再次参照图2，套筒32布置在杆23的区段24A上以便沿着区段24A本身滑动。在套筒32与区段24A之间布置有机械联接接头，该机械联接接头以滑动摩擦进行操作，并且实现阻尼功能。

套筒32通过两个连接杆(用33表示)而连接至每个臂30的自由末端区段。每个连接杆33在一侧通过相关的径向铰链销34而铰接到套筒32上，在相对侧通过铰链销35而铰接到相关的臂30上。由套筒32承载的径向销34与公共铰链轴线36同轴地延伸，该公共铰链轴线平行于轴线19，而销35与各自的铰链轴线37同轴地延伸，铰链轴线37平行于轴线36并与方向22正交。

每个连接杆33优选由一对扁平杆38和角撑板组成，该对扁平杆38彼此面对并布置在套筒32的相对两侧，并且角撑板牢固地连接在相关的臂30内并被相关的销35穿过。

再次参照图2，弹性组件14还包括弹簧40，弹簧40围绕杆23的区段24A并且在一侧连接至套筒32的圆柱形管状附件41，而在另一侧连接至在存在径向间隙的情况下围绕杆23的管状推动头部43的圆柱形环形附件42。这样，根据状态，弹簧40可以拉动或被压缩。

杆23的突出超过管状头部43的自由末端区段被插入管状主体45中，该管状主体包括两个或更多个管状金属件—或更少—并且具有管状头部43被旋拧在其上的端部。而管状主体45的相对的端部连接至端子13。

便利地，在管状主体45的上述件中的两个件之间插入有电绝缘材料的主体45A，其适于防止电流流向框架25和紧固端子12。

根据变型，管状主体45不包括主体45A。

端子13便利地包括紧固到接触线8的底切的紧固夹爪46(图2)和紧固到管状主体45的紧固轴部47。便利地，在轴部47与夹爪46之间有铰链，该铰链适于允许轴部47相对于夹爪46围绕与杆23的轴线平行或重合的轴线旋转。端子13通过调节装置48便利地联接至管状主体45，调节装置48被构造为调节套筒32与接触线8之间的距离以及弹簧40和/或框架25的弹性部分的预加载，如下面更详细所述。调节装置48优选是螺钉调节装置并且包括管状联接件49，该管状联接件49具有被拧入管状主体45的末端区段中的外螺纹和与轴部47的末端螺纹区段接合的内螺纹。锁定螺母50被拧到从联接件49突出的轴部47的中间螺纹区段上并且被拧紧在联接件49本身上。

对于理想的阻尼作用，当每个吊架10连接至支撑索7和接触线8时，该吊架必须使相关的弹性组件14处于“中立”或静态稳定功能状态，如图3所示。在这种中立状态下，轴线36和37沿着与方向22和杆23正交的方向51彼此间隔开，并与方向51相交，臂30弹性变形或弯曲，以在连接杆33上施加压缩作用，并且弹簧40被压缩以施加平衡作用，从而使套筒32相对于杆23和框架25保持静止。

如果在将端子12和13连接之后，接触线8施加的作用将一个或多个吊架10的弹性组件14移动到除中立或静态稳定状态之外的功能状态，则对每个吊架10进行微调或校准操作。该调节操作通过作用在装置48上、改变夹爪46与管状主体45之间的距离以及弹簧40的预加载直到使装置14回到上面定义的中立功能状态来执行。

这里，在铁路车辆2通过期间，受电弓4对接触线8施加作用，从而使接触线8在方向22上产生振荡。这种振荡通过弹性组件14阻尼，弹性组件14的套筒32克服摩擦，开始在其中立位置附近移动并且在图2和图4所示的行程的两个极端轴向端部位置之间移动，使臂30弯曲(如图3和图4用虚线所示)，并改变弹簧40的压缩。

套筒32在上述行程的两个极端轴向端部位置之间并通过图3中用P表示的轴向对接死点的运动在接触线8中产生阻尼或耗散分量，其阻尼或耗散负责接触线8的振荡运动的能量，并且即使在铁路车辆2的高速状态下(即当高脉动动作在方向22上被传递到接触线8时)，也防止受电弓4从接触线8脱离。

此外，通过套筒32与杆23的联接也施加摩擦耗散分量。这种耗散作用是通过改变套筒22和杆23之间的摩擦系数来调节的。

由于上述原因，显然，弹性框架25可以通过不同于上面举例描述的方式来制造，或者可以设计尺寸或被制造成使得施加在连接杆33上的弹性作用不仅是臂30弹性变形的结果，而且还是或者仅是弯曲部分31和/或部分26的变形的结果。换言之，整个框架25可以由于接触线8施加的作用而弹性变形并且它可以从一个点到另一点不同地变形。在这里描述的例子中，变形最大的部件由臂30组成。

此外，由于上述原因，显然，与已知方案相比，本文所述的吊架10具有较少数量的零件和较少数量的相对于彼此移动的部件，因此能够以简单且成本有效的方式制造，并且能够在短时间内组装好。

这主要是由于框架25既用作支撑件又用作弹性元件的事实。由于其弹性，框架25有助于产生动态阻尼作用，该动态阻尼作用被添加到由套筒32与杆33之间的摩擦产生的动态阻尼作用中。

另外，测试表明，本文所述的吊架10具有高功能效率和随时间基本保持不变的功能，这既是因为零件数量少，又因为框架25的弹性部件可以与普通板簧构件相比。

最后，与已知方案相比，这里描述的吊架10是“可设置的”吊架，即无论支撑索7、接触线8或它们两者所呈现的竖直位置如何，都可以使吊架达到理想的操作状态。实际上，微调装置48允许根据支撑索7与接触线8之间的距离变化来调节或调整吊架10。

此外，铰链18和弹簧20的存在在紧固端子13从接触线8分离时允许紧固端子13移开，并且在紧固端子13布置在最大伸展状态时允许将紧固端子13放置在受电弓4的通过区域外部的区域中。

最后，由于上述原因，显然，上述的框架25和调节装置可以进行改变和变型，而不会因此超出独立权利要求限定的保护范围。特别地，框架或杆可以由与这里举例指示的材料不同的材料制成。

Claims (15)

1.一种用于供电架空铁路线路的吊架，其包括接触线，在使用中，铁路车辆受电弓靠在所述接触线上，所述吊架包括：

-适于固定到支撑元件上的紧固构件，

-联接至所述紧固构件的金属支撑框架；

-适于联接至所述接触线的一部分的紧固端子，

-在所述铁路车辆受电弓的运行过程中在存在通过所述紧固端子传递至所述接触线的外部破坏作用的情况下，能够相对于所述支撑框架在第一方向的相反两个方向上移动的构件，

-与所述可移动构件相关联的机械摩擦阻尼器；

-以及插入在所述紧固构件与所述端子之间并且被构造为至少减弱所述外部破坏作用的弹性装置；所述弹性装置包括被压缩在所述可移动构件与所述紧固端子之间的第一弹性元件和适于在所述可移动构件上沿着横向于所述第一方向的第二方向施加作用的一对第二弹性元件；其特征在于，所述第二弹性元件构成所述支撑框架的可弹性变形部件，并且所述吊架包括用于将所述可移动构件直接或间接连接至所述支撑框架的所述可弹性变形部件的连接杆。

2.根据权利要求1所述的吊架，其特征在于，所述支撑框架包括用于联接至所述紧固构件的联接部分和从所述联接部分以悬臂方式伸出的两个臂；所述紧固部分和所述臂中的至少一个构成所述可弹性变形部件。

3.根据权利要求2所述的吊架，其特征在于，所述联接部分和所述臂中的至少一个由片材或板元件组成。

4.根据前述任一项权利要求所述的吊架，其特征在于，所述支撑框架具有倒置的U形。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的吊架，其特征在于，所述臂在所述第一方向的相对两个旁侧彼此面对的位置延伸，并且被构造为使得当施加所述破坏动作时，相应的末端区段从所述第一方向和朝向所述第一方向振荡。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的吊架，其特征在于，每个所述杆具有铰接到所述可移动构件上以围绕第一铰链轴线振荡的端部以及铰接到相关的所述臂的自由末端部分上以围绕平行于所述第一铰链轴线的第二铰链轴线旋转的相对端部。

7.根据权利要求1所述的吊架，其特征在于，其包括调节机构以在所述第一方向上连续地调节所述可移动构件的位置。

8.根据权利要求7所述的吊架，其特征在于，所述调节机构被构造为改变至少所述第一弹性元件的预加载。

9.根据权利要求7所述的吊架，其特征在于，所述调节机构被构造为改变所述第二弹性元件的预加载。

10.根据权利要求6或7所述的吊架，其特征在于，所述调节机构和所述第一弹性元件和所述第二弹性元件被构造为，允许所述可移动构件随着通过所述接触线传递到所述紧固端子的破坏的变化而在两个行程端部位置之间在所述第一方向上平移，并且经过中立或静态稳定位置，在所述中立或静态稳定位置，所述第一铰链轴线和所述第二铰链轴线与所述第二方向相交并且此时所述紧固端子不传递破坏作用。

11.根据前述任一项权利要求所述的吊架，其特征在于，其还包括沿着所述第一方向延伸并稳定地连接至所述支撑框架的引导件；所述可移动构件能够沿着所述引导件在相反方向上移动。

12.根据权利要求11所述的吊架，其特征在于，所述机械摩擦阻尼器插入在所述固定引导件与所述可移动构件之间。

13.根据前述任一项权利要求所述的吊架，其特征在于，其包括插入在所述紧固构件与所述支撑框架之间的铰链；所述铰链具有与所述第一方向正交的另一铰链轴线。

14.根据权利要求13所述的吊架，其特征在于，其包括与所述铰链相关联的弹性机构，所述弹性机构被构造为当所述紧固端子未附接至所述接触线时，围绕所述另一铰链轴线相对于所述紧固构件旋转所述框架。

15.一种铁路车辆的供电架空铁路线路，该线路包括支撑元件、拉紧的接触线以及多个吊架，在使用中，铁路车辆受电弓靠在所述接触线上，每个吊架具有联接至所述支撑元件的紧固构件以及连接至所述接触线的紧固端子，其特征在于，至少一个所述吊架具有权利要求1所述的特征。

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