CN115683529A

CN115683529A - 一种受电弓接触力试验装置

Info

Publication number: CN115683529A
Application number: CN202310000544.7A
Authority: CN
Inventors: 朱任宇; 黄汉杰; 曹清媛
Original assignee: Low Speed Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Current assignee: Low Speed Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority date: 2023-01-03
Filing date: 2023-01-03
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2043-01-03
Also published as: CN115683529B

Abstract

本发明属于受电弓受力试验技术领域，具体涉及一种受电弓接触力试验装置。包括受电弓、连接板、电动推杆、连接框、拉压传感器和推杆；所述连接板固定连接电动推杆，所述电动推杆固定连接推杆，所述推杆固定连接拉压传感器，所述拉压传感器固定连接连接框，所述连接框内设置受电弓的滑板。本发明通过控制电动推杆进行不同的伸缩运动，使连接框模拟多种因素的影响下接触网的微幅振动；同时通过设置的拉压传感器可以测量连接框与受电弓滑板接触和脱离时的力；该力能够用于研究受电弓和接触网的运动性能。

Description

一种受电弓接触力试验装置

技术领域

本发明属于受电弓受力试验技术领域，具体涉及一种受电弓接触力试验装置。

背景技术

受电弓是从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。

制约电气化铁路机车运行速度提高的主要因素之一就是受电弓、接触网系统的受流特性。受电弓、接触网系统承担着为电力机车输送能源的重要任务，列车高速运行时如何保障能源输送的畅通，这正是高速受流需要解决的问题。在高速行车中，影响受流的因素很多，空气动态力对高速受流的影响是很重要的方面，受电弓和接触网受流后会导致受电弓和接触网脱弓，接触网受流后接触网不平顺、接触网导向震动等，所以需要研究受电弓和接触网受流后的运动性能，以保证受电弓和接触网的良好跟随性和稳定性；要研究受电弓和接触网的运动性能，就需要先获得受电弓与接触网因为运动而具有的接触力。基于此，提出了一种受电弓接触力试验装置。

发明内容

本发明旨在提供一种能够进行受电弓风洞试验的装置，本发明通过控制电动推杆进行不同的伸缩运动，使连接框模拟多种因素的影响下接触网的微幅振动；同时通过设置的拉压传感器可以测量连接框与受电弓滑板接触和脱离时的力；该力能够用于研究受电弓和接触网的运动性能。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明提供了一种受电弓接触力试验装置，包括受电弓，还包括上连接板、电动推杆、连接框、拉压传感器和推杆；

所述上连接板固定连接电动推杆，所述电动推杆固定连接推杆，所述推杆固定连接拉压传感器，所述拉压传感器固定连接连接框，所述连接框内设置受电弓的滑板。

进一步地，所述上连接板与所述电动推杆之间设置有若干个加强杆。

进一步地，所述推杆包括第一推杆和第二推杆，所述第一推杆内滑动设置第二推杆；

所述第一推杆上设置有若干组第一固定孔，所述第二推杆上设置有若干组第二固定孔。

进一步地，所述第一推杆内设置有直线轴承，所述第二推杆设置在直线轴承内。

进一步地，还包括距离传感器；所述距离传感器固定设置在电动推杆外表面上，所述距离传感器相对于所述受电弓的滑板设置。

进一步地，位于所述第一推杆内，在所述第二推杆上从上到下依次设置有第一螺母、第一压缩弹簧、第一直线轴承、第二直线轴承、第二压缩弹簧和第二螺母；

所述第一螺母固定设置在第二推杆上；

所述第一压缩弹簧套设在第二推杆上；且所述第一压缩弹簧一端固定连接第一螺母，另一端固定连接第一直线轴承；

所述第一直线轴承套设在第二推杆上，且所述第一直线轴承固定连接第一推杆；

所述第二直线轴承套设在第二推杆上，且所述第二直线轴承固定连接第一推杆；

所述第二压缩弹簧套设在第二推杆上；且所述第二压缩弹簧一端连接第二直线轴承，另一端连接第二螺母；

所述第二螺母固定设置在第二推杆上。

进一步地，还包括下连接板，所述受电弓的底部连接在所述下连接板上。

采用上述技术方案，本发明包括如下优点：

本发明通过控制电动推杆进行不同的伸缩运动，使连接框模拟多种因素的影响下接触网的微幅振动；同时通过设置的拉压传感器可以测量连接框与受电弓滑板接触和脱离时的力；该力能够用于研究受电弓和接触网的运动性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种受电弓接触力试验装置；

图2为图1的第一局部示意图；

图3为图1的第二局部示意图；

图4为本发明实施例中推杆的剖视图；

附图中：100-受电弓，110-滑板，200-上连接板，300-电动推杆，400-连接框，500-拉压传感器，600-推杆，610-第一推杆，611-第一固定孔，620-第二推杆，621-第二固定孔，700-加强杆，800-距离传感器，900-第一螺母，1000-第一压缩弹簧，1100-第一直线轴承，1200-第二直线轴承，1300-第二压缩弹簧，1400-第二螺母，1500-下连接板，1600-直线轴承。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、 "右"、"垂直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是多个或多个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语" 安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是多个元件内部的连通或多个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上 "、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1、图2、图3所示，本实施例提供了一种受电弓接触力试验装置，包括受电弓100、上连接板200、电动推杆300、连接框400、拉压传感器500和推杆600；所述上连接板200固定连接电动推杆300，所述电动推杆300固定连接推杆600，所述推杆600固定连接拉压传感器500，所述拉压传感器500固定连接连接框400，所述连接框400内设置受电弓100的滑板110。

其中，连接框400可以是一个封闭的连接框400，优选的，也可以是如图3所示的U型连接框400，U型连接框400便于将连接框400与滑板110连接。如图3所示，图示的A位置与受电弓100滑板110接触，对拉压传感器500的作用为负拉，此时测量的力为连接框400脱离滑板110时的力；图示的B位置与受电弓滑板110接触，对拉压传感器500的作用为正压，此时测量的力为两截框接触滑板110时的力。

由于实际的接触网并不同与本申请中的连接框400（仅位于受电弓100上方），实际的接触网是的延伸范围非常大，即在受电弓100上前方、上后方均存在接触网，且该上前方、上后方的接触网与位于受电弓100上方的接触网连接；而上前方、上后方的接触网会对位于受电弓100上方的接触网（即本申请的连接框400）的微幅振动造成影响；基于此，本发明通过设置电动推杆300来使连接框400主动受迫振动，连接框400主动受迫振动，能够更精确的模拟接触网自身重力（包括上前方、上后方的接触网）、风载产生的气动力和接触网压力（包括上前方、上后方的接触网）共同作用下的微幅振动，提高了试验的精确度。

具体试验为：将本发明的一种受电弓100接触力试验装置设置在风洞内，将上连接板200固定在风洞顶部，通过风洞模拟机车或动车运行速度和环境风载情况，使受电弓100具有受运行和风载产生的气动力作用的微幅振动；同时通过电动推杆300来使连接框400主动受迫振动，使连接框400具有自身重力包括上前方、上后方的接触网）、风载产生的气动力和接触网压力（包括上前方、上后方的接触网）共同作用下的微幅振动；在此试验过程中通过拉压传感器500测量压力。

需要说明的是，试验前需要使连接框400的A位置（图3）与滑板接触，此时拉压传感器500的测量值最好是0，然后根据理论计算获得连接框400具有的微幅振动，然后根据再控制电动推杆300伸缩使连接框400微幅振动。其中，理论计算对于本领域技术人员来说是现有技术，具体的计算方式就不再详细赘述。

进一步地，如图1所示，所述上连接板200与所述电动推杆300之间设置有若干个加强杆700。设置加强杆700具有增加电动推杆300刚度的作用，使电动推杆300在风洞内不会发生振动。

进一步地，如图1、图2所示，所述推杆600包括第一推杆610和第二推杆620，所述第一推杆610内滑动设置第二推杆620；所述第一推杆610上设置有若干组第一固定孔611，所述第二推杆620上设置有若干组第二固定孔621。通过螺栓或者销轴插入第一固定孔611和第二固定孔621实现第一推杆610和第二推杆620的固定。

基于此结构，在将本装置设置在风洞内时，通过调节推杆600的长度，即调节螺栓或者销轴插入不同的第一固定孔611和/或不同的第二固定孔621实现调节推杆600的长度；可以使受电弓100滑板110位于连接框400内；使本装置适用的风洞、适用的受电弓100型号更加广泛。

进一步地，所述第一推杆610内设置有直线轴承1600，所述第二推杆620设置在直线轴承1600内。直线轴承1600具有导向的作用，同时具有使第一推杆610和第二推杆620连接的作用。

进一步地，如图1所示，还包括距离传感器800；所述距离传感器800固定设置在电动推杆300外表面上，所述距离传感器800相对于所述受电弓100的滑板110设置。该距离传感器800用于检测受电弓100在试验过程中微幅振动的幅值；受电弓100微幅振动的幅值也能用于受电弓100运动性能研究。

进一步地，如图4所示，位于所述第一推杆610内，在所述第二推杆620上从上到下依次设置有第一螺母900、第一压缩弹簧1000、第一直线轴承1100、第二直线轴承1200、第二压缩弹簧1300和第二螺母1400；所述第一螺母900固定设置在第二推杆620上；所述第一压缩弹簧1000套设在第二推杆620上；且所述第一压缩弹簧1000一端固定连接第一螺母900，另一端固定连接第一直线轴承1100；所述第一直线轴承1100套设在第二推杆620上，且所述第一直线轴承1100固定连接第一推杆610；

所述第二直线轴承1200套设在第二推杆620上，且所述第二直线轴承1200固定连接第一推杆610；所述第二压缩弹簧1300套设在第二推杆620上；且所述第二压缩弹簧1300一端连接第二直线轴承1200，另一端连接第二螺母1400；所述第二螺母1400固定设置在第二推杆620上。

基于此结构，在不使用电动推杆300时，可以实现连接框400的被迫微幅振动，模拟接触网自身重力（不包括上前方、上后方的接触网）、风载产生的气动力和接触网压力（不包括上前方、上后方的接触网）共同作用下的微幅振动。同时还使本发明的试验装置既能进行连接框400的主动受迫振动试验，也能进行连接框400的被动受迫振动试验。

进一步地，还包括下连接板1500，所述受电弓100的底部连接在所述下连接板1500上，使受电弓100在试验中更加稳固。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种受电弓接触力试验装置，包括受电弓（100），其特征在于：还包括上连接板（200）、电动推杆（300）、连接框（400）、拉压传感器（500）和推杆（600）；

所述上连接板（200）固定连接电动推杆（300），所述电动推杆（300）固定连接推杆（600），所述推杆（600）固定连接拉压传感器（500），所述拉压传感器（500）固定连接连接框（400），所述连接框（400）内设置受电弓（100）的滑板（110）。

2.如权利要求1所述的一种受电弓接触力试验装置，其特征在于：所述上连接板（200）与所述电动推杆（300）之间设置有若干个加强杆（700）。

3.如权利要求1所述的一种受电弓接触力试验装置，其特征在于：所述推杆（600）包括第一推杆（610）和第二推杆（620），所述第一推杆（610）内滑动设置第二推杆（620）；

所述第一推杆（610）上设置有若干组第一固定孔（611），所述第二推杆（620）上设置有若干组第二固定孔（621）。

4.如权利要求3所述的一种受电弓接触力试验装置，其特征在于：所述第一推杆（610）内设置有直线轴承（1600），所述第二推杆（620）设置在直线轴承（1600）内。

5.如权利要求1所述的一种受电弓接触力试验装置，其特征在于：还包括距离传感器（800）；所述距离传感器（800）固定设置在电动推杆（300）外表面上，所述距离传感器（800）相对于所述受电弓（100）的滑板（110）设置。

6.如权利要求3所述的一种受电弓接触力试验装置，其特征在于：

位于所述第一推杆（610）内，在所述第二推杆（620）上从上到下依次设置有第一螺母（900）、第一压缩弹簧（1000）、第一直线轴承（1100）、第二直线轴承（1200）、第二压缩弹簧（1300）和第二螺母（1400）；

所述第一螺母（900）固定设置在第二推杆（620）上；

所述第一压缩弹簧（1000）套设在第二推杆（620）上；且所述第一压缩弹簧（1000）一端连接第一螺母（900），另一端连接第一直线轴承（1100）；

所述第一直线轴承（1100）套设在第二推杆（620）上，且所述第一直线轴承（1100）固定连接第一推杆（610）；

所述第二直线轴承（1200）套设在第二推杆（620）上，且所述第二直线轴承（1200）固定连接第一推杆（610）；

所述第二压缩弹簧（1300）套设在第二推杆（620）上；且所述第二压缩弹簧（1300）一端连接第二直线轴承（1200），另一端连接第二螺母（1400）；

所述第二螺母（1400）固定设置在第二推杆（620）上。

7.如权利要求1所述的一种受电弓接触力试验装置，其特征在于：还包括下连接板（1500），所述受电弓（100）的底部连接在所述下连接板（1500）上。