CN115742885A - 一种接触轨结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及接触轨领域，尤其涉及道岔过渡位置能产生偏转角度的接触轨结构，在相邻两个能产生角度偏转的接触轨之间设置有变形弯曲段和补偿段，所述的变形弯曲段为一组依次铰接在一起并能相互限制旋转角度的模块；所述的变形弯曲段能够随两个接触轨角度偏转产生弯曲变形，所述的补偿段能够在变形弯曲段产生弯曲变形时被变形弯曲段驱动伸缩补偿因变形弯曲段的弯曲变形产生的伸缩；该接触轨结构中变形弯曲段由一组依次铰接在一起的模块组成，各模块旋转使变形弯曲段产生弯曲变形，避免了弹性疲劳损伤，结构安全可靠，且各模块偏转角度可控，能够提供较平顺的过度，不易产生凸起，有效防止集电靴弹跳。

Description

一种接触轨结构

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及接触轨领域，尤其涉及道岔过渡位置能产生偏转角度的接触轨结构。

背景技术

对地铁第三轨供电系统来说，当列车跨越轨道时，道岔处接触轨须设置一组断开式端部弯头，保证集电靴平滑过渡至另一股道。而跨座式单轨、中低速磁浮和空中列车等侧接触供电系统，一般通过钢梁转辙实现股道变换，转辙处接触轨设置需过渡装置，过渡装置一般为如专利201611249173.2或201220222202.7所公开的断开式交叉型过渡装置，当列车高速通过时，断口处易造成集电靴跳动、磨损且不利于噪声控制。而专利申请201710703659.7公开了一种道岔接触轨布置安装方法，在道岔梁偏转过程中驱使接触轨发生弹性弯曲，无机械断点，折点处连续跨接，并需设置伸缩缝以补偿弯曲部分的伸缩，这种弹性弯曲属两点弯曲，容易产生凸点造成集电靴弹跳，且反复弹性弯曲易造成接触轨疲劳损坏产生断裂，接触轨一旦断裂就会对集电靴造成严重损坏，危及轨道交通安全。此外，依靠接触轨弹性变形，绝缘底座需额外承受接触轨弹性变形载荷及接触轨与绝缘底座间的滑动阻力，绝缘底座受力较大，易损坏。另一方面，对于大载流接触轨来说，接触轨自身刚性强，变形阻力大，依靠接触轨变形的方案适用性较差。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，提供一种过渡平顺安全可靠的接触轨结构，本发明所采用的技术方案是：

一种接触轨结构，在相邻两个能产生角度偏转的接触轨之间设置有变形弯曲段和补偿段，所述的变形弯曲段为一组依次铰接在一起并能相互限制旋转角度的模块；所述的变形弯曲段能够随两个接触轨角度偏转产生弯曲变形，所述的补偿段能够在变形弯曲段产生弯曲变形时被变形弯曲段驱动伸缩补偿因变形弯曲段的弯曲变形产生的伸缩。

进一步的，在这组所述模块上设置有回弹件。

进一步的，所述的回弹件为弹簧板且弹簧板一端固定另一端活动能沿长度方向移动。

进一步的，所述的回弹件为扭簧或扭力轴。

进一步的，所述的补偿段包括与变形弯曲段连接的滑动件和供滑动件滑动的限位导向件。

进一步的，在所述的滑动件和与之相邻的接触轨之间还设置有用于填补二者之间伸缩间隙的补偿件。

进一步的，所述补偿件能沿垂直于滑动件滑动方向移动。

进一步的，在所述的滑动件和与之相邻的接触轨之间连接有柔性导电体。

进一步的，在各模块衔接处边缘设置有倒角。

进一步的，还包括有至少将相邻两个接触轨连接在一起的柔性导电体。

该接触轨结构由变形弯曲段和补偿段组成，其中变形弯曲段由一组依次铰接在一起的模块组成，变形弯曲段可根据连接的两段接触轨角度变化产生弯曲变形，形成平顺过渡，补偿段能够补偿弯曲变形时带来的接触轨长度方向上的伸缩，由于采用多模块铰接形式，通过各模块旋转实现变形弯曲段形成弯曲，避免了弹性疲劳损伤，结构安全可靠，且各模块偏转角度可控，能够提供较平顺的过度，不易产生凸起，有效防止集电靴弹跳。

附图说明

图1为道岔梁处于直线位时本发明接触轨使用状态；

图2为道岔梁处于侧线位置本发明接触轨使用状态；

图3为本发明接触轨结构示意图；

图4为本发明接触轨中变形弯曲段实施例1结构示意图；

图5为本发明接触轨中变形弯曲段实施例2结构示意图；

图6为本发明接触轨中变形弯曲段实施例3结构示意图；

图7为本发明接触轨中补偿段实施例1结构示意图；

图8为本发明接触轨中补偿段实施例2结构示意图。

具体实施方式

为了能够更好的理解本发明构思，下面结合附图和具体实施例对本发明构思做进一步详细的解释。

以该接触轨应用于轨道梁中为例：如图1和图2所示相邻两个轨道梁A/B在换线时能够产生角度偏转，在各轨道梁一侧设置有接触轨C/D，如图2所示由于两个轨道梁会发生角度偏转，此时各轨道梁上的接触轨也会发生偏转角，为了确保集电靴从一侧接触轨滑动到另一侧接触轨上时保持平顺，如图3所示在两个接触轨之间设置有变形弯曲段1和补偿段2，其中变形弯曲段设置在两个轨道梁转辙处，随着轨道梁之间的角度偏转该变形弯曲段产生弯曲变形以适应轨道梁的角度偏转，当变形弯曲段产生弯曲变形时会产生沿接触轨长度方向的伸缩，因此需设置补偿段，且补偿段与变形弯曲段相连，使补偿段能够在变形弯曲产生弯曲变形时，通过变形弯曲段驱动补偿段伸缩，保证接触轨的连续性。一般来说轨道梁道岔转辙处并非仅一个道岔梁(即图2中旋转的轨道梁B)实现，可能会出现一组道岔梁旋转实现换线，此时在两个产生角度偏转道岔梁的接触轨之间均需要设置变形弯曲段，虽然通过一个补偿机构能够将多个道岔梁的角度偏转产生的接触轨伸缩量实现补偿，但是由于伸缩量较大就需要设计更大规格的补偿段，因此一般在每个变形弯曲段均需要配置一个补偿段进行伸缩补偿，即使变形弯曲段和补偿段处于轨道梁道岔的同一跨度内。

如图4-6提供了一种合理且耐用的变形弯曲段结构，该变形弯曲段包括一组依次铰接在一起的模块1-1，当接触轨产发生角度偏转时，各模块能够自适应沿着铰接处旋转，从而提供一种平顺的过渡，由于各模块1-1之间铰链连接，且两端的模块分别与接触轨C和补偿段2连接，变形弯曲段弯曲变形产生长度方向上的伸缩通过补偿段2伸缩实现补偿，不会导致铰接处受力过大，由于采用铰接形式，避免了反复弹性变形产生的疲劳损坏，提高转辙处接触轨过渡部位的可靠性。如图4所示由四个模块1-1组成的变形弯曲段，此时两头的模块分别与接触轨和补偿段连接，当产生弯曲变形时各模块能够自适应绕铰接处旋转，使变形弯曲段整体形成一段趋近于弧形的过渡段，确保集电靴从变形弯曲段通过时更平顺。由于各模块之间产生选转，在相邻两个模块衔接处设置弧面倒角1-4，确保集电靴通过两个模块缝隙时更平顺，且模块数量越多变形弯曲段弯曲后越趋近于弧形。而且各模块旋转角度受限，即如图4所示当相邻两个模块产生角度偏转时，相邻两个模块位于弧线内侧相对的侧面a/b就会顶靠在一起，从而限制其中一个模块的偏转角度过大，防止变形弯曲段产生凸点，防止集电靴产生弹跳，而且每个模块都能够产生均匀的角度偏转让变形弯曲段趋近于圆弧。

当轨道梁转回初始位置时，变形弯曲段还需要自行恢复初始状态，虽然上述结构中各模块相邻侧边会因顶靠限制模块偏转，这样在恢复初始状态时能反向顶靠驱使其自行恢复平直，虽然这种被动恢复可以满足要求，但是为了提供一种更好的自行恢复结构，并且能够在集电靴通过变形弯曲段时提供良好的支撑，如图5所示在相邻两个模块1-1之间设置回弹件1-2，即图中所示的弹簧板，该弹簧板一端与其中一个模块固定，另一端通过限位件1-3扣压滑动设置在相邻的模块1-1上，即位于限位件中的弹簧板能够在限位件中滑动，由于模块在旋转过程中弹簧板也会弯曲变形，如果两端均固定则会使弹簧板内部产生拉伸应力，因此需要使其至少一端处于自由状态仅限制其跳动，而保持其能够延长度方向移动，当两个模块产生角度偏转时会驱使弹簧板弯曲，而在变形弯曲段恢复过程中又会由于弹簧板弹性势能的释放主动驱使各模块恢复平直状态。除采用图5在每个模块衔接处设置回弹件，也可采用如图6所示采用一整块弹簧板设置在这组模块背面，同样的一端固定一端限制其跳动使其能够沿长度方向移动，由于回弹件1-2反复变形会产生疲劳损害，即使断裂也不会影响整个变形弯曲段的连续性，避免直接采用接触轨弹性变形发生断裂时对集电靴的损伤，因此为了方便维护，采用图5所示的对每个衔接处设置弹簧板的形式最佳，这样在更换维护时有针对性，避免拆除其他部件在工序上带来的繁琐。另外除了采用上述弹簧板作为回弹件，还可以在铰接轴上设置扭簧作为回弹件，或者采用扭力轴作为铰接轴连接各模块。

图4所示的实施例由相邻两个模块相对的侧面a/b相互顶靠实现对模块偏转角度的限制，当然也可通过设计肋板等形式实现这种顶靠限位的功能。图4所示的角度限制结构可以沿用到图5和图6的实施例中，实现对各模块旋转角度的限制。当然在图5所示的实施例中，由于在相邻两个模块衔接处设置有回弹件，模块旋转角度越大对应的回弹件弹力也就越大，进而限制该模块旋转角度，而使其它模块能够克服回弹件弹力进行角度旋转，当各回弹件弹力保持一致时，各模块偏转角度也基本保持一致，因此在图5这种实施例结构下可以不用通过设置像图4中通过各模块之间的顶靠关系限制模块角度偏转的结构，即在每个能够产生旋转的模块上均单独设置具有相同弹性系数的回弹件时，可以通过回弹件限制各模块旋转角度的大小。当然，即使在各模块上分别设置回弹件，最好也将通过模块间相互顶靠限制其角度偏转的结构保留，这样一旦其中一个回弹件失效，还能够确保各模块正常工作。

由于上述变形弯曲段在轨道梁发生角度偏转时会弯曲，而弯曲时会有沿接触轨延伸方向一个伸缩量，如果两端均与接触轨固定，伸缩量就会对接触轨或变形弯曲段产生拉伸应力，一方面不利于变形，另一方面造成接触轨损坏。补偿段能够很好的对变形弯曲段的伸缩进行补偿，通过将变形弯曲段一端与补偿段连接，在变形弯曲段产生弯曲变形时能够驱动补偿段移动进而消除不利影响。如图7所示补偿段包括滑动件2-1和限位导向件2-2，限位导向件固定在轨道梁上一端与接触轨连接，或是直接与接触轨连接通过接触轨为限位导向件提供支撑，滑动件2-1滑动设置在限位导向件2-2上并与变形弯曲段连接，为了使集电靴通过时减小震动且始终保持与接触轨有接触，滑动件2-1和接触轨衔接部分设置倾斜缝隙，当滑动件被变形弯曲段驱动时能够沿限位导向件2-2移动从而实现对变形过程中横向拉伸的补偿。

为了使集电靴经过补偿段时平顺，减小震动以及提高良性接触，避免因缝隙产生集电靴震动的现象，如图8所示提供一种更优的补偿段结构，该补偿段包括滑动件2-1和限位导向件2-2以及补偿件2-3，滑动件2-1滑动设置在限位导向体2-2上与变形弯曲段连接在一起，并使滑动件2-1和接触轨D相对处设置斜切面，使斜切面呈V型，补偿件2-3呈梯形或三角形置于滑动件2-1和接触轨D之间的V型间隙中，当滑动件2-1移动时接触轨D和滑动件2-1之间缝隙产生变化，此时补偿件2-3能够沿垂直于滑动件移动的方向运动，从而使滑动件2-1和接触轨之间缝隙始终被补偿件2-3完全填充，即滑动件2-1、补偿件2-3、接触轨D三者呈连续状态中间不产生过大的间隙，进而使集电靴平顺通过该补偿段。其中补偿件2-3与滑动件和接触轨衔接处可以采用燕尾槽或者导向杆连接，且燕尾槽和导向杆的延伸方向与所处位置的补偿件2-3斜边保持平行，从而在滑动件2-1移动过程中能通过导向杆或燕尾槽驱动补偿件上下移动，当然也可以通过滑动件2-1和接触轨斜面的挤压使补偿件上升，而通过补偿件2-3的自重下落，此时补偿件与限位导向体2-4之间设置垂直方向导轨位补偿件沿垂直方向移动提供导向。

上述结构中还需要保障电连接性，需要使两个轨道梁上的接触轨通过柔性导电体连接起来导通电流(图中未示出)，另外最好将滑动件、补偿件以及各模块也通过柔性导电体连接起来保障电流导通。

Claims (10)

1.一种接触轨结构，其特征在于：在相邻两个能产生角度偏转的接触轨之间设置有变形弯曲段和补偿段，所述的变形弯曲段为一组依次铰接在一起并能相互限制旋转角度的模块；所述的变形弯曲段能够随两个接触轨角度偏转产生弯曲变形，所述的补偿段能够在变形弯曲段产生弯曲变形时被变形弯曲段驱动伸缩补偿因变形弯曲段的弯曲变形产生的伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种接触轨结构，其特征在于：在这组所述模块上设置有回弹件。

3.根据权利要求2所述的一种接触轨结构，其特征在于：所述的回弹件为弹簧板且弹簧板一端固定另一端活动能沿长度方向移动。

4.根据权利要求2所述的一种接触轨结构，其特征在于：所述的回弹件为扭簧或扭力轴。

5.根据权利要求1所述的一种接触轨结构，其特征在于：所述的补偿段包括与变形弯曲段连接的滑动件和供滑动件滑动的限位导向件。

6.根据权利要求5所述的一种接触轨结构，其特征在于：在所述的滑动件和与之相邻的接触轨之间还设置有用于填补二者之间伸缩间隙的补偿件。

7.权利要求6所述的一种接触轨结构，其特征在于：所述补偿件能沿垂直于滑动件滑动方向移动。

8.根据权利要求6所述的一种接触轨结构，其特征在于：在所述的滑动件和与之相邻的接触轨之间连接有柔性导电体。

9.根据权利要求1所述的一种接触轨结构，其特征在于：在各模块衔接处边缘设置有倒角。

10.根据权利要求1所述的一种接触轨结构，其特征在于：还包括有至少将相邻两个接触轨连接在一起的柔性导电体。

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