CN115848152B - 一种轨道交通车辆受电弓及其装调控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道交通车辆受电弓及其装调控制系统。受电弓包括安装底架、支撑座、前后支撑梁；在两个支撑梁的左部之间安装有左转轴、右部之间安装有右转轴，在端块上安装有支臂且在支臂的上端之间铰接安装有门型架，在两门型架的中部之间安装有上连接座，在上连接座的中部安装有组件支架和受电组件；在两个门型架以及组件支架之间还安装有弹性缓冲组件；在两个支撑梁之间安装有内部设有压力传感器的气囊；还包括升弓到位传感器和降弓到位传感器。本发明结构设计合理、升弓取电状态保持能力强、支持执行装调控制步骤，通过检查和确保受电弓处于可靠的工作状态，确保能够顺利可靠地执行升弓和降弓的动作指令，提升轨道车辆运行的安全性。

Description

一种轨道交通车辆受电弓及其装调控制系统

技术领域

本发明属于轨道交通车辆技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆受电弓及其装调控制系统。

背景技术

受电弓是轨道交通车辆从接触网获取电能的电气设备，通常安装在轨道车辆的车顶上。受电弓能够升降，升起时其顶部的受电组件与接触网接触取电，下降时受电组件与接触网分离断电。随着轨道车辆的行驶移动，受电弓的受电组件应该与接触网可靠接触，以保证车辆的稳定电力供应，同时由于接触网具有一定的起伏，因此受电弓应该与接触网保持合适张力的接触效果，避免受电组件以及接触网的损坏。因此，受电弓结构设计的优劣直接影响着轨道车辆的运行特性。现有的轨道车辆受电弓通常由可伸缩的支臂以及位于支臂顶部的受电组件构成，还包括驱动支臂作升降动作的驱动组件。

通过执行升弓和降弓操作，令受电组件与接触网接触或者分离。在轨道车辆处于行驶状态时，受电弓应该具备保持升弓状态的稳定能力，在执行升弓取电的操作中，轨道交通车辆受电弓应该具备一定的装调控制能力，通过执行特定的装调控制步骤来检查和确保车辆受电弓处于可靠的工作状态，并且确保能够顺利可靠地执行升弓和降弓的动作指令。

现有的受电弓系统执行一般的升弓和降弓动作，并不具备前述装调控制功能，无法通过升弓前的装调控制作业以及定期的装调控制作业来检查和确保车辆受电弓处于可靠的工作状态，极端情况下可能出现受电弓不能保持升弓取电状态（导致取电不稳或者取电失败）等问题，对轨道车辆的安全运行造成了不利影响。因此，需要对受电弓系统进行优化设计，以提升轨道车辆运行的安全性。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、升弓取电状态保持能力强、支持执行装调控制步骤的轨道交通车辆受电弓，通过检查和确保受电弓处于可靠的工作状态，确保能够顺利可靠地执行升弓和降弓的动作指令，提升轨道车辆运行的安全性。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种轨道交通车辆受电弓，包括安装底架，在其四角位置安装有绝缘体，在各绝缘体上安装有支撑座，在前部的支撑座之间安装有前支撑梁、后部的支撑座之间安装有后支撑梁；在两个支撑梁的左部之间安装有前后端带有左端块的左转轴、右部之间安装有前后端带有右端块的右转轴，同侧的端块之间采用连接拉杆连接；在两个左端块上安装有左支臂且在两个左支臂的上端之间铰接安装有左门型架，在两个右端块上安装有右支臂且在两个右支臂的上端之间铰接安装有右门型架，在左门型架与右门型架的中部之间安装有上连接座，在上连接座的中部安装有组件支架，在组件支架的顶部安装有受电组件；在两个门型架以及组件支架之间还安装有弹性缓冲组件；在两个支撑梁之间安装有内部设有压力传感器的气囊，在左转轴或者右转轴上安装有耳板，气囊的端部与耳板铰接连接；还包括检测升弓是否到位的升弓到位传感器和检测降弓是否到位的降弓到位传感器。

优选地：上连接座设置有前后两个，为倒置V形形状，在上连接座的两端以及中部设有轴孔，左门型架与右门型架采用圆钢弯折制成并且中部穿过上连接座的端部轴孔，组件支架为矩形框架，采用圆钢弯折制成并且底部的框体穿过上连接座的中部轴孔并且与上连接座固定。

优选地：弹性缓冲组件包括前后两个T型架，T型架的上端与组件支架的底部框体固定连接，在T型架的下端与左门型架和右门型架的边框之间安装有上拉簧。

优选地：在左转轴和右转轴上还设有另外一组耳板，在这两个耳板之间安装有下拉簧。

优选地：在左转轴的中部安装有左转盘，在左转盘上安装有V形的左连杆，左连杆的中部位于左转盘上的轴孔内、端部与左门型架与左支臂之间的铰链固定连接；在右转轴的中部安装有右转盘，在右转盘上安装有V形的右连杆，右连杆的中部位于右转盘上的轴孔内、端部与右门型架与右支臂之间的铰链固定连接。

优选地：气囊包括可控充放气的气囊本体，在气囊本体的前端设有前支座、后端设有后支座，前支座与耳板铰接连接，后支座与前支撑梁固定连接。

本发明的优点和积极效果是：

本发明提供了一种结构设计合理的轨道交通车辆受电弓，与现有的受电弓设备相比，本发明中的受电弓采用气囊提供升弓和降弓的驱动动作，由于左转轴和右转轴两者的同侧端块采用连接拉杆进行连接，因此作用于其中一个转轴上的推拉驱动作用能够同步作用到左转轴和右转轴上，因而左支臂、右支臂、左门型架和右门型架构成的笼形框架结构能够作出升高和降低动作，易于实现升弓和降弓控制且动作简洁。

通过在两个门型架以及组件支架之间安装弹性缓冲组件，令处于升弓和降弓状态的受电弓具备保持自身姿态的能力，在升弓状态下的车辆行驶过程中，具有一定起伏的接触网对下方的受电组件产生压持作用，随着接触网的起伏，本受电弓下方的笼形框架结构具备一定的弹性缓冲能力，避免顶部的受电组件与接触网之间产生硬压接触，对受电组件和接触网产生了良好的保护作用，同时能够有效保证受电组件与接触网之间保持合适的压力以增强稳定取电的能力。

通过在气囊内安装压力传感器并同时配置升弓到位传感器和降弓到位传感器，具备配合装调控制系统执行装调控制步骤的能力，通过检查和确保受电弓处于可靠的工作状态，确保能够顺利可靠地执行升弓和降弓的动作指令，提升轨道车辆运行的安全性。同时在气囊出现破损漏气而失压时，通过压力传感器能够监测失压问题的产生，提示维保人员及时处理气囊存在的安全隐患，进一步提升轨道车辆运行的安全性。

本发明的目的是提供一种轨道交通车辆受电弓的装调控制系统，施加于前述轨道交通车辆的受电弓。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种轨道交通车辆受电弓的装调控制系统，包括控制器及电源；受电弓供风阀的升弓电磁阀正极通过线路与电源正极连接且在该线路上设有升弓按钮，受电弓供风阀的降弓电磁阀正极通过线路与电源正极连接且在该线路上设有降弓按钮，升弓电磁阀负极和降弓电磁阀负极连接至电源负极，降弓电磁阀正极连接至控制器的降弓控制输出端，气囊的压力传感器连接至控制器的气囊压力信号输入端；采用升弓到位信号开关作为升弓到位传感器，采用降弓到位信号开关作为降弓到位传感器；还包括升弓到位检测线路，升弓到位检测线路连接在电源正极与电源负极之间，升弓到位信号开关位于该线路上且在升弓到位信号开关与电源负极之间设有降弓灯；还包括降弓到位检测线路，降弓到位检测线路连接在电源正极与电源负极之间，降弓到位信号开关位于该线路上且在降弓到位信号开关与电源负极之间设有升弓灯；还包括带有试灯按钮的试灯线路，试灯线路的一端连接至电源正极，另一端通过二极管连接至升弓到位信号开关与降弓灯之间的线路，同时通过二极管连接至降弓到位信号开关与升弓灯之间的线路。

优选地：升弓到位信号开关连接至控制器的升弓到位信号输入端，降弓到位信号开关连接至控制器的降弓到位信号输入端。

优选地：还包括带有司机室激活按钮的司机室激活线路，司机室激活线路的一端连接至电源正极、另一端连接至电源负极；还包括继电器开关，其继电器部分接入司机室激活线路，其开关部分接入升弓按钮和降弓按钮与电源正极之间的线路。

优选地：还包括位于司机室的、用于显示系统装调状态信息的显示屏，显示屏与控制器连接。

本发明的优点和积极效果是：

本发明提供了一种轨道交通车辆受电弓的装调控制系统，通过在升弓到位信号开关与电源负极之间设置降弓灯、在降弓到位信号开关与电源负极之间设置升弓灯，配合设置在升弓到位检测线路上的升弓到位信号开关以及设置在降弓到位检测线路上的降弓到位信号开关，实现了在升弓到位状态、降弓到位状态时分别采用降弓灯和升弓灯对操作人员进行状态提示的技术效果。通过采用控制器接收气囊内压力传感器检测的压力信号，在一定的保压时间内实现对气囊是否破损漏气进行判断，在判断气囊出现破损漏气失压的问题时，控制器强制气囊排气执行强制降弓操作，避免轨道交通车辆带着气囊失压问题启动行驶，保证了轨道交通车辆运行的安全性。

通过设置试灯线路，实现了对电源状态和升弓灯状态、降弓灯状态的故障状态检测，触发试灯按钮时，若升弓灯和降弓灯不亮，则可以判断电源故障和/或两灯故障，若升弓灯或降弓灯不亮，则可以判断其中一灯故障，若升弓灯和降弓灯全亮，则可以判断电源和灯无故障，通过试灯操作能够排查故障，避免后续出现无法升弓、降弓操作以及升弓到位、降弓到位缺少指示等问题，提升了系统运行的可靠性。本发明中的轨道交通车辆受电弓的装调控制系统为轨道交通车辆的操作人员提供了对受电弓进行装调的控制手段，并且提供了对受电弓控制的状态指示，同时具备试灯自检功能，方便操作人员对轨道交通车辆受电弓进行状态的调整、控制及掌握，通过检查和确保受电弓处于可靠的工作状态，确保能够顺利可靠地执行升弓和降弓的动作指令，提升轨道车辆运行的安全性。

附图说明

图1是本发明中受电弓的主视结构示意图；

图2是本发明中受电弓的立体结构示意图；

图3是本发明中装调控制系统的结构示意图。

图中：

1、安装底架；2、绝缘体；3、支撑座；4、前支撑梁；5、下拉簧；6、右支臂；7、左支臂；8、左门型架；9、右门型架；10、上拉簧；11、组件支架；12、受电组件；12-1、支座；12-2、碳滑板；13、连接杆；14、右转轴；15、右端块；16、左转轴；17、左端块；18、连接拉杆；19、后支撑梁；20、铰链；21、套管基座；22、右转盘；23、右连杆；24、左转盘；25、左连杆；26、T型架；27、耳板；28、气囊；29、下连接座；30、上连接座。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1和图2，本发明的轨道交通车辆受电弓包括安装底架1，在其四角位置安装有绝缘体2，在各绝缘体2上安装有支撑座3，在前部的支撑座3之间安装有前支撑梁4、后部的支撑座3之间安装有后支撑梁19。

其中，安装底架1采用金属型材焊接制成，整体成矩形形状，作为受电弓的安装底座使用，采用强力螺栓安装固定在轨道交通车辆的车顶。前支撑梁4和后支撑梁19两者作为受电弓主体部分的支撑底座使用，各支撑座3用于连接各绝缘体2与各支撑梁的端部，绝缘体2的作用是令支撑座3与安装底架1之间保持绝缘状态。

如图中所示，支撑座3包括带有连接孔的底板，在底板的中部安装有带有连接孔的耳板，在前支撑梁4和后支撑梁19两者的端部均安装有U形的、带有连接孔的下连接座29，支撑座3的耳板落入相应下连接座29的槽口内并采用螺栓固定连接，在支撑座3的耳板与下连接座29之间可以设置垫板，支撑座3的底板采用螺栓与下方绝缘体2的顶部固定连接。为了提升支撑底座的整体结构强度，可以在前支撑梁4和后支撑梁19两者的左端之间以及右端之间安装连接杆13，连接杆13的端部与相应的支撑梁固定连接。

在前支撑梁4和后支撑梁19两者的左部之间安装有前后端带有左端块17的左转轴16、右部之间安装有前后端带有右端块15的右转轴14，同侧的端块之间采用连接拉杆18连接。如图中所示，在前支撑梁4和后支撑梁19两者的左部设有轴孔，左转轴16贯穿这两个轴孔，两个左端块17采用焊接或者螺栓连接等方式安装固定在左转轴16的端部，在前支撑梁4和后支撑梁19两者的右部设有轴孔，右转轴14贯穿这两个轴孔，两个右端块15采用焊接或者螺栓连接等方式安装固定在右转轴14的端部。如图中所示，连接拉杆18的左端与左端块17的下部铰接连接且铰接轴位于左转轴16的下方，连接拉杆18的右端与右端块15的上部铰接连接且铰接轴位于右转轴14的上方

这样，左转轴16与右转轴14两者同步且反向转动，即左转轴16作逆时针转动时右转轴14作顺时针转动，相反左转轴16作顺时针转动时右转轴14作逆时针转动，因此驱动左转轴16或者右转轴14转动时，另一个转轴随动。

在前支撑梁4与后支撑梁19之间安装有内部设有压力传感器的气囊28，在左转轴16或者右转轴14上安装有耳板27，气囊28的端部与耳板27铰接连接。如图中所示，耳板27安装固定在左转轴16上，气囊28包括可控充放气的气囊本体，在气囊本体的前端设有前支座、后端设有后支座，前支座与耳板27铰接连接，后支座与前支撑梁4固定连接。

具体地，在前支座的前部设有缺口且在缺口的两侧设有带有销孔的连接板，在耳板27上设有销孔，令耳板27落入前支座的缺口内并且采用销钉将连接板与耳板27连接（此时销钉位于左转轴16的下方），在前支撑梁4的内侧安装固定有支撑座，气囊28的后支座与该支撑座固定连接。当气囊28可控充气时，气囊伸展延长，推动左转轴16顺时针转动、同时右转轴14逆时针转动，相反当气囊28可控排气时，气囊收缩变短，拉动左转轴16逆时针转动、同时右转轴14顺时针转动。当然可以想到的是，也可以令销钉位于左转轴16的上方，此时气囊28可控充气时推动左转轴16逆时针转动，气囊28可控排气时拉动左转轴16顺时针转动。

在两个左端块17上安装有左支臂7且在两个左支臂7的上端之间铰接安装有左门型架8，在两个右端块15上安装有右支臂6且在两个右支臂6的上端之间铰接安装有右门型架9。如图中所示，两个左支臂7的下端与两个左端块17的顶部固定连接，两个右支臂6的下端与两个右端块15的顶部固定连接，左门型架8的两端与两个左支臂7的上端之间采用铰链20连接，右门型架9的两端与两个右支臂6的上端之间采用铰链20连接。

在左门型架8与右门型架9的中部之间安装有上连接座30，如图中所示，本实施例中，上连接座30设置有前后两个，为倒置V形形状，在上连接座30的两端以及中部设有轴孔，左门型架8与右门型架9采用圆钢弯折制成并且中部穿过上连接座30的端部轴孔。

两个上连接座30将左门型架8与右门型架9的中部连接在一起，令左支臂7、右支臂6、左门型架8和右门型架9构成了笼形框架结构，通过控制该笼形框架结构的伸缩，实现升弓和降弓动作。当左转轴16顺时针转动、右转轴14逆时针转动时，笼形框架结构变窄变高（升弓动作），反之当左转轴16逆时针转动、右转轴14顺时针转动时，笼形框架结构变宽变低（降弓动作）。

本实施例中，为了提升前述升弓动作和降弓动作的稳定性，在左转轴16的中部安装有左转盘24，在左转盘24上安装有V形的左连杆25，左连杆25的中部位于左转盘24上的轴孔内、端部与左门型架8与左支臂7之间的铰链20的下链瓣固定连接；在右转轴14的中部安装有右转盘22，在右转盘22上安装有V形的右连杆23，右连杆23的中部位于右转盘22上的轴孔内、端部与右门型架9与右支臂6之间的铰链20的下链瓣固定连接。当左转轴16和右转轴14两者转动时，左转盘24和右转盘22同步转动，对左侧的两个铰链20和右侧的两个铰链20产生同步的内拉或者外推动作，左连杆25在左侧的两个铰链20之间起到支撑作用、右连杆23在右侧的两个铰链20之间起到支撑作用，设置左转盘24及其左连杆25、右转盘22及其右连杆23能够显著提升结构的强度并提升升弓、降弓动作的稳定性。

在上连接座30的中部安装有组件支架11，在组件支架11的顶部安装有受电组件12，组件支架11对受电组件12提供支撑作用。本实施例中，组件支架11为矩形框架，采用圆钢弯折制成并且底部的框体穿过两个上连接座30的中部轴孔并且与上连接座30固定，这样在作升弓动作和降弓动作的过程中，组件支架11保持直立状态，令受电组件12一直位于顶部。

受电组件12包括位于下方的支座12-1以及安装固定在支座12-1顶部的碳滑板12-2，支座12-1与组件支架11顶部的框体固定连接，在升弓状态下碳滑板12-2与上方的接触网直接接触取电，在碳滑板12-2上连接有电缆，电缆连接至轨道交通车辆的电力系统。

在两个门型架以及组件支架11之间还安装有弹性缓冲组件，弹性缓冲组件令笼形框架结构具备一定的弹性缓冲能力。本实施例中，弹性缓冲组件包括前后两个T型架26，T型架26的上端与组件支架11的底部框体固定连接，在T型架26的下端与左门型架8和右门型架9的边框之间安装有上拉簧10。

具体地，如图中所示，在左门型架8和右门型架9的边框中部安装有可以调节移位的套管基座21，上拉簧10的上端连接在T型架26上、下端连接在相应的套管基座21上。套管基座21可以采用螺栓与所在的门型架框体固定连接，相应地可以在门型架框体上设置调节孔，需要调节移位时先拆卸螺栓，调节移位至合适位置后重新采用螺栓进行固定。通过调节套管基座21的位置能够调节各上拉簧10的拉伸程度，提供不同程度的弹性缓冲效果。

本实施例中，在左转轴16与右转轴14之间设置另一个弹性缓冲组件，如图中所示，在左转轴16和右转轴14上还设有另外一组耳板27，在这两个耳板之间安装有下拉簧5。当左转轴16逆时针转动且右转轴14顺时针转动时，下拉簧5进一步拉伸，相反当左转轴16顺时针转动且右转轴14逆时针转动时，下拉簧5进一步收缩。

上方弹性缓冲组件和下方弹性缓冲组件提供弹性缓冲功能的进一步说明：处于升弓状态时，上方的上拉簧10和下方的下拉簧5均处于拉伸状态，相应地提供一定的拉力作用，上拉簧10的拉力作用于套管基座21与T型架26之间、下拉簧5的拉力作用于两个耳板27之间。当组件支架11与受电组件12两者受到接触网的进一步下压作用（接触网高度降低）而微量下降移动时（由于接触网并不具有过大的起伏，因而位移量较小），组件支架11带动前后两组上连接座30下降移动，笼形框架结构的高度降低也就是整体变宽变低，此时各上拉簧10进一步被拉伸、下拉簧5进一步被拉伸，同时气囊28受到一定的挤压作用，当接触网对组件支架11和受电组件12施加的进一步下压作用消失时（接触网高度增加），上拉簧10和下拉簧5共同提供的拉力作用能够迫使笼形框架结构复位升高也就是整体变窄变高，随着笼形框架结构升高，上拉簧10和下拉簧5进一步收缩，同时作用于气囊28的挤压作用消失。因此两个弹性缓冲组件为受电弓提供了弹性缓冲功能，在轨道车辆行驶的过程中，随着接触网的起伏笼形框架结构动态地升高或降低，顶部的受电组件12能够与接触网保持可靠的接触，即受电组件12能够与接触网保持同步的起伏，这保证了轨道车辆由接触网可靠地取电。

还包括检测升弓是否到位的升弓到位传感器和检测降弓是否到位的降弓到位传感器，执行升弓动作时，当到达升弓到位的位置时升弓到位传感器产生触发信号，执行降弓动作时，当到达降弓到位的位置时降弓到位传感器产生触发信号。本实施例中，采用升弓到位信号开关K3作为升弓到位传感器，采用降弓到位信号开关K2作为降弓到位传感器，升弓到位信号开关K3和降弓到位信号开关K2可以选取为触点开关，安装在受电弓上的合适位置，例如可以采用传感器支架安装在前支撑梁4或者后支撑梁19的内侧，在左转轴16或者右转轴14上安装触发块，触发块与转轴随动转动，执行升弓动作并且到位时，触发块与作为升弓到位传感器的触点开关接触，执行降弓动作并且到位时，触发块与作为降弓到位传感器的触点开关接触，在由降弓至升弓或者由升弓至降弓的状态转变过程中，两个触点开关不产生触发信号。

请参见图3，可以看出本发明中轨道交通车辆受电弓的装调控制系统的结构，该装调控制系统应用于前述带有压力传感器、升弓到位传感器和降弓到位传感器的受电弓，采用气囊28作为升弓和降弓的驱动时，为气囊28配置受电弓供风阀，受电弓供风阀是一种双向风阀，包括两个电磁阀（升弓电磁阀和降弓电磁阀），其中一个电磁阀负责控制气囊28的充气，另一个电磁阀负责控制气囊28的排气，受电弓供风阀的进气口（升弓电磁阀的入口）连接至轨道交通车辆的压缩气供应装置，受电弓供风阀的进气口（降弓电磁阀的出口）连接至轨道交通车辆的抽排气装置。

装调控制系统包括控制器及电源，电源为轨道交通车辆搭载的可充电电池，在车辆受电弓未与接触网接触取电的情况下，由可充电电池进行供电，在车辆受电弓与接触网接触取电的情况下，可充电电池进行充电，可充电电池为控制器供电。控制器包括处理器模块、电源处理模块、模数转换模块、电磁阀驱动模块，处理器模块基于PLC芯片构建，电源处理模块用于将电源处理至合适的电压，模数转换模块用于对接收的压力信号进行模数转换，电磁阀驱动模块接收处理器模块输出的指令，控制受电弓供风阀的电磁阀动作。

本实施例中，还包括位于司机室的、用于显示系统装调状态信息的显示屏，显示屏与控制器连接。因此，控制器还包括显示屏驱动模块，显示屏与显示屏驱动模块连接。

受电弓供风阀的升弓电磁阀正极通过线路与电源正极连接且在该线路上设有升弓按钮S3，受电弓供风阀的降弓电磁阀正极通过线路与电源正极连接且在该线路上设有降弓按钮S4，升弓电磁阀负极和降弓电磁阀负极连接至电源负极，降弓电磁阀正极连接至控制器的降弓控制输出端，也就是连接至前述电磁阀驱动模块，气囊28的压力传感器连接至控制器的气囊压力信号输入端，升弓到位传感器与降弓到位传感器连接至控制器的压力信号输入端。

需要进行升弓时，司机室的操作人员触发升弓按钮S3，则受电弓供风阀的升弓电磁阀动作将气路导通，压缩气源经由升弓电磁阀进入气囊28，气囊28伸展延长产生推力作用，相应地左转轴16顺时针转动、右转轴14逆时针转动，笼形框架结构变窄变高，释放升弓按钮S3时，升弓电磁阀动作将气路关闭，即结束充气过程。需要进行降弓时，司机室的操作人员触发降弓按钮S4，则受电弓供风阀的降弓电磁阀动作将气路导通，在轨道车辆抽排气装置的作用下，内部的空气经由升弓电磁阀由气囊28抽排出来，气囊28被抽排气后收缩变短产生拉力作用，相应地左转轴16逆时针转动、右转轴14顺时针转动，笼形框架结构变宽变低，释放降弓按钮S4时，降弓电磁阀动作将气路关闭，即结束抽排气过程。因此，本发明中的受电弓并非依靠自身重力降弓，而是依靠对气囊28的抽排气产生拉力来主动降弓。升弓到位时，升弓到位传感器产生触发信号给控制器，降弓到位时，降弓到位传感器产生触发信号给控制器。

若气囊28的气囊本体发生了老化、破损等问题，则气囊28无法保持恒定的压力，在一定的时间内会失压，此种问题对于轨道交通车辆的安全运行会造成不利影响。因此，本发明中采用内置的气压传感器持续监测气囊28的内部压力，模拟压力信号发送至模数转换模块转换为数字压力信号，控制器根据一定保压时间内气囊28内压的变化情况对判断气囊28是否完好。若出现气囊28的失压问题，则需要及时对受电弓进行维护，轨道车辆不能发车，此时控制器通过电磁阀驱动模块驱动降弓电磁阀动作，将气路导通进行排气。执行合理维护作业程序并排出气囊28的安全隐患之后再发车。

为了对升弓和降弓是否到位进行检测，本发明的装调控制系统配置有升弓到位检测线路和降弓到位检测线路，这两个线路同时提供升弓到位和降弓到位的指示功能。

如前所述，在受电弓上设置有升弓到位传感器和降弓到位传感器。采用升弓到位信号开关K3作为升弓到位传感器，采用降弓到位信号开关K2作为降弓到位传感器，而升弓到位信号开关K3和降弓到位信号开关K2可以选取为触点开关。当受电升弓到位时触发升弓到位信号开关K3，当受电弓降弓到位时触发降弓到位信号开关K2。升弓到位信号开关K3连接至控制器的升弓到位信号输入端，降弓到位信号开关K2连接至控制器的降弓到位信号输入端。

如图中所示，升弓到位检测线路连接在电源正极与电源负极之间，升弓到位信号开关K3位于该线路上且在升弓到位信号开关K3与电源负极之间设有降弓灯H2；降弓到位检测线路连接在电源正极与电源负极之间，降弓到位信号开关K2位于该线路上且在降弓到位信号开关K2与电源负极之间设有升弓灯H1。

升弓、降弓到位检测及指示原理是：升弓到位后，升弓到位信号开关K3被触发，产生触发信号发送给控制器的同时接通升弓到位检测线路，此时降弓灯H2与电源正负极接通而点亮，提示升弓已经到位，可以执行降弓操作；同理，降弓到位后，降弓到位信号开关K2被触发，产生触发信号发送给控制器的同时接通降弓到位检测线路，此时升弓灯H1与电源正负极接通而点亮，提示降弓已经到位，可以执行升弓操作。

还包括带有试灯按钮S2的试灯线路，试灯线路的一端连接至电源正极，另一端通过二极管L2连接至升弓到位信号开关K3与降弓灯H2之间的线路，同时通过二极管L1连接至降弓到位信号开关K2与升弓灯H1之间的线路。

试灯线路的作用是：在执行具体的升弓、降弓操作之前，先执行试灯操作，触发试灯按钮S2，此时升弓灯H1和降弓灯H2两者与电源正负极接通，二极管L1和L2用于保证电流的正向流向，若升弓灯H1和降弓灯H2两者都正常点亮，说明电源以及两灯都工作正常，若升弓灯H1和降弓灯H2两者只有一个点亮，说明其中有灯故障需维修，若升弓灯H1和降弓灯H2两者都不点亮，说明两灯故障或者电源故障（两灯同时故障的可能性较小，通常为电源故障），此时需要排查维修。通过提前进行试灯操作步骤能够发现系统存在的故障，及时排查以及维修处理，保证系统处于可靠的工作状态，提升轨道交通车辆运行的安全性。

本实施例中，还包括带有司机室激活按钮S1的司机室激活线路，司机室激活线路的一端连接至电源正极、另一端连接至电源负极；还包括继电器开关K1，其继电器部分接入司机室激活线路，其开关部分接入升弓按钮S3和降弓按钮S4与电源正极之间的线路。

设置司机室激活线路的作用是：只有在司机室内由操作人员闭合司机室激活按钮S1时，本发明的装调控制系统才启动运行。当司机室激活按钮S1被触发时，继电器开关K1与电源的正负极接通，则内部线圈产生磁力与内部磁体产生磁力作用，磁力作用克服内部弹簧的弹力作用，则其开关部分闭合，将升弓按钮S3和降弓按钮S4与电源正极之间的线路接通，之后才能执行升弓、降弓的具体操作。当司机室激活按钮S1被解除时，继电器开关K1掉电，在内部弹簧的弹力作用下其开关部分复位、开关打开，将升弓按钮S3和降弓按钮S4与电源正极之间的线路断开，此时无法执行升弓、降弓的具体操作。

进一步地，如图中所示，可以在试灯按钮与电源正极之间的线路上设置空气开关F1，该空气开关F1作为本装调控制系统的总开关使用，同时还可以在控制器的供电线路上设置空气开关F2，闭合空气开关F2后控制器接电，空气开关F1和F2同时对系统产生保护作用，在电流过大时跳闸断开线路。

控制器生成的系统状态信息在显示屏上进行显示，供操作人员查看，显示屏显示的信息包括：升弓到位提示信息、降弓到位提示信息、气囊压力信息以及气囊是否存在失压问题的判断信息。

考虑到轨道交通车辆可能配置有不止一组受电弓设备，本发明中可以在升弓按钮S3与升弓电磁阀之间、降弓按钮S4与降弓电磁阀之间的线路上设置切换开关，通过操作切换开关将当前完成操作的气囊28及其受电弓供风阀与系统主体断开、将另一组气囊28及其受电弓供风阀接入系统主体，执行的操作方法与前述相同。图3中所示为轨道交通车辆配置有三组气囊28及其受电弓供风阀的情况，三个气囊28的气压传感器同时与控制器的多通道压力信号输入端分别连接。

本发明中的轨道交通车辆受电弓的装调控制系统应用于受电弓设备的安装、调试以及轨道车辆运行的受电弓控制，因此称之为“装调控制系统”。

操作方式：操作人员在司机室内关闭空气开关F1和空气开关F2，装调控制系统接电；先执行试灯操作，触发试灯按钮S2，观察司机室内的升弓灯H1和降弓灯H2是否正常点亮，如果两灯不是全部点亮，则排查电源故障和/或灯故障。

在确认电源以及升弓灯H1和降弓灯H2均不存在故障的基础上，操作人员在司机室内操作司机室激活按钮S1闭合，继电器开关K1接电产生动作，升弓按钮S3和降弓按钮S4与电源正极之间接通；需要升弓时，触发升弓按钮S3，气囊28内注入压缩空气，受电弓产生升弓动作，升弓到位时升弓到位信号开关K3被触发，降弓灯H2会点亮，操作人员停止触发升弓按钮S3，此时控制器接收到升弓到位信号，在显示屏上显示“升弓到位”。

之后进入保压阶段，控制器通过气囊28内的压力传感器读取内压值，通过保压阶段的压力变化情况判断气囊28是否存在失压问题，在保压过程中，显示屏上显示“气囊状态判断中”，阶段进行完毕后，根据检测情况的不同，在显示屏上显示“气囊状态正常”或者“气囊状态异常”，后一状态下，控制器会控制气囊28排气降弓，需要执行故障排查作业。

需要降弓时，触发降弓按钮S4，气囊28内的压缩空气被抽排出来，受电弓产生降弓动作，降弓到位时降弓到位信号开关K2被触发，升弓灯H1会点亮，操作人员停止触发降弓按钮S4，此时控制器接收到降弓到位信号，在显示屏上显示“降弓到位”。

Claims (5)

1.一种轨道交通车辆受电弓，其特征是：包括安装底架（1），在其四角位置安装有绝缘体（2），在各绝缘体（2）上安装有支撑座（3），在前部的支撑座（3）之间安装有前支撑梁（4）、后部的支撑座（3）之间安装有后支撑梁（19）；在两个支撑梁的左部之间安装有前后端带有左端块（17）的左转轴（16）、右部之间安装有前后端带有右端块（15）的右转轴（14），同侧的端块之间采用连接拉杆（18）连接；在两个左端块（17）上安装有左支臂（7）且在两个左支臂（7）的上端之间铰接安装有左门型架（8），在两个右端块（15）上安装有右支臂（6）且在两个右支臂（6）的上端之间铰接安装有右门型架（9），在左门型架（8）与右门型架（9）的中部之间安装有上连接座（30），在上连接座（30）的中部安装有组件支架（11），在组件支架（11）的顶部安装有受电组件（12）；在两个门型架以及组件支架（11）之间还安装有弹性缓冲组件；在两个支撑梁之间安装有内部设有压力传感器的气囊（28），在左转轴（16）或者右转轴（14）上安装有耳板（27），气囊（28）的端部与耳板（27）铰接连接；还包括检测升弓是否到位的升弓到位传感器和检测降弓是否到位的降弓到位传感器；

上连接座（30）设置有前后两个，为倒置V形形状，在上连接座（30）的两端以及中部设有轴孔，左门型架（8）与右门型架（9）采用圆钢弯折制成并且中部穿过上连接座（30）的端部轴孔，组件支架（11）为矩形框架，采用圆钢弯折制成并且底部的框体穿过上连接座（30）的中部轴孔并且与上连接座（30）固定；

弹性缓冲组件包括前后两个T型架（26），T型架（26）的上端与组件支架（11）的底部框体固定连接，在T型架（26）的下端与左门型架（8）和右门型架（9）的边框之间安装有上拉簧（10）；

在左转轴（16）和右转轴（14）上还设有另外一组耳板（27），在这两个耳板（27）之间安装有下拉簧（5）；

在左转轴（16）的中部安装有左转盘（24），在左转盘（24）上安装有V形的左连杆（25），左连杆（25）的中部位于左转盘（24）上的轴孔内、端部与左门型架（8）与左支臂（7）之间的铰链（20）固定连接；在右转轴（14）的中部安装有右转盘（22），在右转盘（22）上安装有V形的右连杆（23），右连杆（23）的中部位于右转盘（22）上的轴孔内、端部与右门型架（9）与右支臂（6）之间的铰链（20）固定连接；

气囊（28）包括可控充放气的气囊本体，在气囊本体的前端设有前支座、后端设有后支座，前支座与耳板（27）铰接连接，后支座与前支撑梁（4）固定连接。

2.一种轨道交通车辆受电弓的装调控制系统，作用于如权利要求1所述的受电弓；其特征是：包括控制器及电源；受电弓供风阀的升弓电磁阀正极通过线路与电源正极连接且在该线路上设有升弓按钮，受电弓供风阀的降弓电磁阀正极通过线路与电源正极连接且在该线路上设有降弓按钮，升弓电磁阀负极和降弓电磁阀负极连接至电源负极，降弓电磁阀正极连接至控制器的降弓控制输出端，气囊的压力传感器连接至控制器的气囊压力信号输入端；

采用升弓到位信号开关作为升弓到位传感器，采用降弓到位信号开关作为降弓到位传感器；还包括升弓到位检测线路，升弓到位检测线路连接在电源正极与电源负极之间，升弓到位信号开关位于该线路上且在升弓到位信号开关与电源负极之间设有降弓灯；还包括降弓到位检测线路，降弓到位检测线路连接在电源正极与电源负极之间，降弓到位信号开关位于该线路上且在降弓到位信号开关与电源负极之间设有升弓灯；

还包括带有试灯按钮的试灯线路，试灯线路的一端连接至电源正极，另一端通过二极管连接至升弓到位信号开关与降弓灯之间的线路，同时通过二极管连接至降弓到位信号开关与升弓灯之间的线路。

3.如权利要求2所述的轨道交通车辆受电弓的装调控制系统，其特征是：升弓到位信号开关连接至控制器的升弓到位信号输入端，降弓到位信号开关连接至控制器的降弓到位信号输入端。

4.如权利要求3所述的轨道交通车辆受电弓的装调控制系统，其特征是：还包括带有司机室激活按钮的司机室激活线路，司机室激活线路的一端连接至电源正极、另一端连接至电源负极；还包括继电器开关，其继电器部分接入司机室激活线路，其开关部分接入升弓按钮和降弓按钮与电源正极之间的线路。

5.如权利要求4所述的轨道交通车辆受电弓的装调控制系统，其特征是：还包括位于司机室的、用于显示系统装调状态信息的显示屏，显示屏与控制器连接。

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