CN116901714A - 受电弓装置及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种受电弓装置及电动车辆，包括安装座、第一驱动组件、支架、第二驱动组件、第一受电体以及第二受电体；安装座用于安装于车辆的顶部；第一驱动组件设置于安装座上，且第一驱动组件与支架相连接，用于驱动支架升降；第二驱动组件设置于支架上，且第二驱动组件与第一受电体和第二受电体相连接，用于驱动第一受电体和第二受电体在展开状态和折叠状态之间切换，其中，在展开状态下，第一受电体和第二受电体在其长度方向上相对展开；在折叠状态下，第一受电体受电体和第二受电体受电体相互重叠。本发明提供的受电弓装置及电动车辆，其能够实现与架空供电线保持稳定可靠接触的基础上，解决现有电动车辆受电弓装置成本高的问题。

Description

受电弓装置及电动车辆

技术领域

本发明涉及电动车辆技术领域，尤其涉及一种受电弓装置及电动车辆。

背景技术

为了解决具有固定行驶路线的电动车辆的续航问题，该类电动车辆通常配备有受电弓，受电弓设置于车辆的顶部，受电弓用于实时接触架空供电线，传递电能供车辆使用。

然而，在无轨电车领域，车辆的循迹性没有规律可言，即使车辆在车道内行使，其横向位移也是不确定的，完全取决于司机的驾驶行为和道路工况。

现有技术中的一种无轨电车，为了保证其受电弓装置能够与架空供电线时刻保持良好的接触，该种无轨电车设置有用于驱动受电弓装置横向(垂直于车辆纵向方向)位移的驱动机构，通过驱动机构驱动受电弓产生横向位移，对车辆的位置进行补偿，使车辆在横移时受电弓的有效工作区始终位于架空供电线下方，保持持续稳定的供电。

然而，该种技术方案受电弓的横向移动必须要精准控制与定位，受电弓位置的精准控制与定位，首先建立在对受电弓与架空电线的相对位置准确检测，现阶段车载激光传感器和大算力平台均需要高昂的采购与维护成本。其次，随着车速的提高，非常小的车辆偏航角，都会引起受电弓相对架空供电线横向位置的快速变化，给受电弓的横向移动控制带来巨大困难。

因此，如何在保证车辆存在横向位移时，受电弓装置能够与架空供电线保持稳定可靠接触的基础上，解决现有电动车辆受电弓装置成本高的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供一种受电弓装置及电动车辆，其能够实现与架空供电线保持稳定可靠接触的基础上，解决现有电动车辆受电弓装置成本高的问题。

本发明的第一方面提供一种受电弓装置，包括安装座、第一驱动组件、支架、第二驱动组件、第一受电体以及第二受电体；其中，

所述安装座用于安装于车辆的顶部；

所述第一驱动组件设置于所述安装座上，且所述第一驱动组件与所述支架相连接，用于驱动所述支架升降；

所述第二驱动组件设置于所述支架上，且所述第二驱动组件与所述第一受电弓和所述第二受电体相连接，用于驱动所述第一受电体和所述第二受电体在展开状态和折叠状态之间切换，其中，

在所述展开状态下，所述第一受电体和所述第二受电体在其长度方向上相对展开；在所述折叠状态下，所述第一受电体和所述第二受电体相互重叠。

根据本发明提供的受电弓装置，所述第二驱动组件包括：

回转驱动装置，设置于所述支架上；

第一摆臂，第一端与所述回转驱动装置的输出轴相连接，第二端与第一受电体或第二受电体相铰接；

轴承，设置于所述支架上；

第二摆臂，第一端通过转轴与所述轴承相连接，第二端与第一受电体或第二受电体相铰接。

根据本发明提供的受电弓装置，所述第二驱动组件设置为两组，且与所述第一受电体和所述第二受电体一一对应设置，以通过两组所述第二驱动组件分别驱动所述第一受电体和所述第二受电体平移摆动。

根据本发明提供的受电弓装置，所述第一受电体和所述第二受电体平行设置，且分别设置在所述支架相对的两侧。

根据本发明提供的受电弓装置，所述支架设置为杆状结构；

所述回转驱动装置和所述轴承均通过安装架连接于所述支架上。

根据本发明提供的受电弓装置，所述第二驱动组件包括：

直线驱动装置，设置于所述支架上，且所述直线驱动装置的驱动端与所述第一受电体或所述第二受电体相连接，以使所述直线驱动装置驱动所述第一受电体或所述第二受电体沿其长度方向位移。

根据本发明提供的受电弓装置，所述第二驱动组件设置为两个，且与所述第一受电体和所述第二受电体一一对应设置，以通过两组所述第二驱动组件分别驱动所述第一受电体和所述第二受电体沿其长度方向平移。

根据本发明提供的受电弓装置，所述第一受电体和所述第二受电体与所述支架之间均设置有滑动座组件，所述滑动座组件与所述支架滑动配合，且滑动方向与所述第一受电体和所述第二受电体的长度方向一致。

根据本发明提供的受电弓装置，所述支架设置为光杆结构，所述滑动座组件设置有与所述光杆结构相配合的光孔，所述滑动座组件通过所述光孔套接在所述光杆结构的外周。

根据本发明提供的受电弓装置，还包括锁止机构，所述锁止机构设置于所述支架上，所述锁止机构用于将所述第一受电体或所述第二受电体锁止于所述折叠状态或所述展开状态。

本发明的第二方面提供一种电动车辆，包括如上任一项所述的受电弓装置。

本发明提供的技术方案中，受电弓装置可以通过安装座安装在车辆的顶部，并且由第一驱动组件驱动支架、第一受电体以及第二受电体上升或下降，以便使第一受电体和第二受电体与架空供电线实现接触或脱离接触。第一受电体和第二受电体都设置在支架上，并且第一受电体和第二受电体受第二驱动组件的驱动作用能够在折叠状态和展开状态之间切换。其中，在展开状态下，第一受电体和第二受电体在其长度方向相对展开，即，沿车辆的宽度方向(与车辆纵向相垂直的方向)展开，第一受电体和第二受电体展开后，二者的整体长度较大，在车辆宽度方向具有较大的跨度，因此，即使车辆出现横移的情况，依然能够保证第一受电体和第二受电体与架空供电线保持稳定的接触。当在非使用状态时，第二驱动组件可以驱动第一受电体和第二受电体切换为折叠状态，使第一受电体和第二受电体相互重叠，进而在车辆宽度方向上具有较短的长度，以保证第一受电体和第二受电体位于车辆宽度范围内，避免第一受电体和第二受电体伸出车辆，对车辆行走造成干涉。如此设置，本发明提供的受电弓装置，不需要对受电弓的精准定位和精准位移控制，即使在车辆存在横向位移的情况下也能够保证与架空供电线稳定的接触，有效降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图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是本发明实施例中受电弓装置在工作状态(展开状态)时的电动车辆整体结构示意图；

图2是本发明实施例中受电弓装置在工作状态(展开状态)时的结构示意图；

图3是本发明实施例中受电弓装置在非工作状态(折叠状态)时的电动车辆整体结构示意图；

图4是本发明实施例中受电弓装置在非工作状态(折叠状态)时的结构示意图；

图5是本发明一种实施例中受电弓装置在工作状态(展开状态)时的部分示意图；

图6是本发明一种实施例中受电弓装置在非工作状态(折叠状态)时的部分示意图；

图7是本发明一种实施例中锁止机构的结构示意图；

图8是本发明另一种实施例中受电弓装置在工作状态(展开状态)时的部分示意图；

图9是本发明另一种实施例中受电弓装置在非工作状态(折叠状态)时的部分示意图；

图10是本发明另一种实施例中锁止机构的结构示意图。

附图标记：

1、电动车辆；2、架空供电线；3、受电弓装置；31、安装座；32、拉杆；33、下臂；34、上臂；351、第一受电体；352、第二受电体；353、回转驱动装置；354、第一摆臂；355、第二摆臂；356、轴承；357、支架；358、绝缘材料；359、锁止机构；360、安装架；3591、直线驱动件；3592、锁销；3593、架体；3594、驱动机构；3595、锁钩；370、滑动座组件；371、光杆结构；372、绝缘子装置；373、直线驱动装置；374、弹簧筒。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1至图10描述本发明实施例中的受电弓装置3及电动车辆1，受电弓装置3包括安装座31、第一驱动组件、支架357、第二驱动组件、第一受电体351以及第二受电体352。

其中，安装座31用于安装于车辆的顶部。在一些实施例中，安装座31可以为框架形的结构，比如可以为长方体框架，长方体框架可以通过螺栓、销钉、卡接结构等方式连接在车辆的顶部。

第一驱动组件设置于安装座31上，且第一驱动组件与支架357相连接，用于驱动支架357升降。通过第一驱动组件驱动支架357升降，进而能够带动支架357上的第一受电体351和第二受电体352同时升降，以实现与架空供电线2的接触或脱离接触。

第二驱动组件设置在支架357上，且第二驱动组件与第一受电体351和第二受电体352相连接，用于驱动第一受电体351和第二受电体352在展开状态和折叠状态之间切换，其中，在展开状态下，第一受电体351和第二受电体352在其长度方向上相对展开；在折叠状态下，第一受电体351和第二受电体352相互重叠。

需要说明的是，当第一受电体351和第二受电体352在其长度方向上相对展开时，二者作为一个整体，该整体的长度较长，具体可以超出车辆的宽度或者接近于道路的宽度。以GB1589中规定的半挂车辆行使在JTG B01规定的宽3750mm车道为例，车辆最大宽度是2550mm，受电弓装置整体长度优先在3000mm至3200mm。车辆在车道内的最大可横移距离是±600mm，因此，第一受电体和第二受电体的有效工作长度应分别大于1200mm才能保证与架空供电线2的接触。

在使用状态下，第一驱动组件将第一受电体351和第二受电体352驱动上升至能够与架空供电线2相接触的高度，并且第二驱动组件驱动第一受电体351和第二受电体352相对展开。如此设置，当车辆在行驶过程中即使存在横向位移，由于第一受电体351和第二受电体352沿车辆宽度方向的跨度较大，进而依然能够保持与架空供电线2的良好接触。相对于现有技术中采用驱动受电弓横移的方式，本方案不需对受电弓的精准定位和精准位移控制，即使在车辆存在横向位移的情况下也能够保证与架空供电线2稳定的接触，有效降低了成本。

另外，本实施例提供的受电弓装置3，在非使用状态下，第一受电体351和第二受电体352处于折叠状态，即，第一受电体351和第二受电体352沿车辆纵向的投影相互重叠，当处于折叠状态时，二者作为一个整体，该整体的长度较短，甚至该整体的长度可以与单个受电体的长度相等，并且小于车辆的宽度。如此设置，当受电弓装置3处于非使用状态时，可通过第一驱动组件驱动受电弓装置3下降脱离与架空供电线2的接触，并且通过第二驱动组件驱动第一受电体351和第二受电体352处于折叠状态，由于折叠状态的第一受电体351和第二受电体352整体长度小于车体的宽度，能够避免受电弓装置3伸出车外，对车辆行驶造成干涉或造成其它安全隐患。

在一些实施例中，第一驱动组件可以包括，上臂34、下臂33和拉杆32，该上臂34和下臂33可以均设置为框架形结构。下臂33的第一端与安装座31相铰接，第二端与上臂34的第一端相铰接，拉杆32的第一端与安装座31相铰接，第二端与上臂34的第一端设置的支座相铰接，并且拉杆32和下臂33分别与上臂34的铰接位置不同，具体地，请参考图2。安装有第一受电体351和第二受电体352的支架357在第一驱动组件的驱动作用下能够实现上升和下降。

在一些实施例中，第二驱动组件可以通过驱动第一受电体351和第二受电体352进行摆动的方式实现折叠展开，具体地，第二驱动组件可以包括回转驱动装置353、第一摆臂354、轴承356以及第二摆臂355。其中，回转驱动装置353设置于支架357上，第一摆臂354的第一端与回转驱动装置353的输出轴相连接，第二端与第一受电体351或第二受电体352相铰接，回转驱动装置353驱动第一摆臂354绕轴线A1转动。轴承356设置于支架357上，第二摆臂355的第一端通过转轴与轴承356相连接，第二端与第一受电体351或第二受电体352相铰接，第二摆臂355能够绕轴承356的轴线A2转动，且轴线A2与轴线A1相互平行，如图5所示。

回转驱动装置353可以具体为气动马达、液压马达或电机等，其输出轴与第一摆臂354固定连接，当回转驱动装置353驱动第一摆臂354摆动时，第一摆臂354带动第一受电体351或第二受电体352摆动。为了使第一受电体351或第二受电体352保持固定的轨迹平移，第一受电体351或第二受电体352铰接有第二摆臂355，第二摆臂355的另一端与支架357上的轴承356配合，如此设置，当回转驱动装置353驱动第一摆臂354摆动带动第一受电体351或第二受电体352摆动时，第二摆臂355随着第一受电体351或第二受电体352的摆动进行摆动，同时第二摆臂355对第一受电体351或第二受电体352的摆动轨迹形成约束作用，保证第一受电体351或第二受电体352在摆动平移过程中出现不可控的转动。

在进一步的实施例中，第二驱动组件设置为两组，且与第一受电体351和第二受电体352一一对应设置，以通过两组第二驱动组件分别驱动第一受电体351和第二受电体352平移摆动，即，两组第二驱动组件中的其中一个用于驱动第一受电体351平移摆动，另一个用于驱动第二受电体352平移摆动。

当第一受电体351和第二受电体352由折叠状态向展开状态切换时，两组第二驱动组件分别驱动第一受电体351和第二受电体352沿相互远离的方向摆动平移即可。当第一受电体351和第二受电体352由展开状态向折叠状态切换时，两组第二驱动组件分别驱动第一受电体351和第二受电体352沿相互靠近的方向摆动平移即可。

在一些实施例中，第一受电体351和第二受电体352平行设置，且分别设置在支架357相对的两侧，即第一受电体351和第二受电体352在折叠状态或展开状态时，二者相互平行。

为了节省空间，上述支架357可以设置为杆状结构，回转驱动装置353和轴承356均通过安装架360连接于支架357上。为了保证第一受电体351和第二受电体352相互绝缘，支架357的中间部位可以设置为绝缘材料358，并且支架357与上臂34之间也设置有绝缘部件，以保证第一受电体351和第二受电体352相互绝缘。

在该实施例中，受电弓装置3还包括锁止机构359，锁止机构359设置于支架357上，具体地锁止机构359也可以通过安装架360设置在支架357上。锁止机构359用于将第一受电体351或第二受电体352锁止在展开状态。

本实施例中，如图7所示，锁止机构359可以包括安装在支架357上的架体3593、设置在架体3593上的直线驱动件3591、以及设置在直线驱动件3591上的锁销3592，直线驱动件3591可以具体为气缸、液压缸、直线电机等，锁销3592设置在直线驱动件3591的驱动端，在与受电体相连接的摆臂上可以设置有与锁销3592相配合的插槽结构，当受电体摆动至展开状态时，直线驱动件3591驱动锁销3592伸出插入于摆臂上的插槽结构内，进而通过锁销3592将摆臂进行锁止，避免受电体和摆臂产生晃动或摆动的问题。当受电体需要由展开状态摆动至折叠状态时，直线驱动件3591驱动锁销3592与插槽结构相互脱离，进而实现了对摆臂的解锁，受电体能够由展开状态摆动至折叠状态。

上述实施例中，第二驱动组件通过驱动第一受电体351和第二受电体352通过摆动平移的方式实现在折叠状态和展开状态之间切换，在另外一种实施例中，第二驱动组件也可以通过驱动第一受电体351和第二受电体352沿直线相对远离或相对靠近，以实现在展开状态和折叠状态之间切换。

在本实施例中，如图8所示，第二驱动组件可以包括直线驱动装置373，直线驱动装置373可以通过安装架360设置于支架357上，且直线驱动装置373的驱动端与第一受电体351或第二受电体352相连接，以使直线驱动装置373驱动第一受电体351或第二受电体352沿其长度方向位移。

直线驱动装置373能够驱动第一受电体351或第二受电体352沿直线(第一受电体351或第二受电体352的长度方向)位移，该直线驱动装置373可以具体为气缸、液压缸、直线电机等。

进一步的，第二驱动组件可以设置为两个，且与第一受电体351和第二受电体352一一对应设置，以通过两组第二驱动组件分别驱动第一受电体351和第二受电体352沿其长度方向平移。

为了使第一受电体351和第二受电体352能够平稳移动，第一受电体351和第二受电体352与支架357之间均设置有滑动座组件370，滑动座组件370与支架357滑动配合，且滑动方向与第一受电体351和第二受电体352的长度方向一致。

第二驱动组件一端与支架357固定连接，另一端与滑动座组件370相连接，第二驱动组件沿直线驱动滑动座组件370滑动。当第二驱动组件驱动第一受电体351和第二受电体352位移时，能够使第一受电体351和第二受电体352相对展开或相对重叠在一起。为了提高稳定性，每个受电体可以对应一对滑动座组件370，即，每个受电体受一对滑动座组件370的支撑作用，如此可提高受电体滑动时的稳定性。

本实施例中，上述支架357可以设置为光杆结构371，滑动座组件370设置有与光杆结构371相配合的光孔，滑动座组件370通过光孔套接在光杆结构371的外周。具体地，上述光杆结构371可以设置为一对，一对光杆结构371相互平行设置，每个滑动座组件370均设置有一对光孔，一对光孔与一对光杆结构371一一对应的相配合，进而能够使得滑动座组件370沿光杆结构371平稳的滑动。

需要说明的是，为了达到第一受电体351和第二受电体352之间的相互绝缘，滑动座组件370与受电体之间设置有绝缘子装置372，进而保证了第一受电体351和第二受电体352之间的相互绝缘。此外，需要说明的是，滑动座组件370还可以包括弹簧筒374，弹簧筒374与受电体相连接，当车辆行驶过程中遇到上下起伏的路段时，受电体受到架空供电线2的压力，此时，弹簧筒374能够产生相应的竖直方向的弹性变形，使受电体与架空供电线2的接触更稳定。

在进一步的实施例中，受电弓装置3还包括锁止机构359，锁止机构359设置于支架357上，锁止机构359用于将第一受电体351或第二受电体352锁止于折叠状态或展开状态。

在一些实施例中，如图10所示，锁止机构359可以包括安装在支架357上的架体3593、铰接在架体3593上的锁钩3595、以及用于驱动锁钩3595绕铰接点转动的驱动机构3594，当第一受电体351与第二受电体352相对位移至展开状态时，驱动机构3594可以驱动锁钩3595转动，使锁钩3595钩住滑动座组件370，进而使滑动座组件370处于被固定的状态，避免在车辆行驶过程中因滑动座组件370不稳定导致第一受电体351或第二受电体352不稳定的问题。

本发明实施例中还提供了一种电动车辆1，包括如上任一实施例所述的受电弓装置3。受电弓装置3设置在电动车辆1的车顶，受电弓装置3在展开状态下，其宽度可以超出车辆的宽度范围，进而即使车辆在行驶过程中存在横向移动的情况，依然能够保证受电弓装置3与架空供电线2的可靠接触。当电动车辆1停止运行时，可将受电弓装置3折叠起来，使受电弓装置3的整体宽度小于车体的宽度，即受电弓装置3不会伸出电动车辆1的宽度方向的外侧，避免对外部环境造成干涉。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种受电弓装置，其特征在于，包括安装座(31)、第一驱动组件、支架(357)、第二驱动组件、第一受电体受电体(351)以及第二受电体受电体(352)；其中，

所述安装座(31)用于安装于车辆的顶部；

所述第一驱动组件设置于所述安装座(31)上，且所述第一驱动组件与所述支架(357)相连接，用于驱动所述支架(357)升降；

所述第二驱动组件设置于所述支架(357)上，且所述第二驱动组件与所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)相连接，用于驱动所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)在展开状态和折叠状态之间切换，其中，

在所述展开状态下，所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)在其长度方向上相对展开；在所述折叠状态下，所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)相互重叠。

2.根据权利要求1所述的受电弓装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括：

回转驱动装置(353)，设置于所述支架(357)上；

第一摆臂(354)，第一端与所述回转驱动装置(353)的输出轴相连接，第二端与第一受电体(351)或第二受电体(352)相铰接；

轴承(356)，设置于所述支架(357)上；

第二摆臂(355)，第一端通过转轴与所述轴承(356)相连接，第二端与第一受电体(351)或第二受电体(352)相铰接。

3.根据权利要求2所述的受电弓装置，其特征在于，所述第二驱动组件设置为两组，且与所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)一一对应设置，以通过两组所述第二驱动组件分别驱动所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)平移摆动。

4.根据权利要求2或3所述的受电弓装置，其特征在于，所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)平行设置，且分别设置在所述支架(357)相对的两侧。

5.根据权利要求4所述的受电弓装置，其特征在于，所述支架(357)设置为杆状结构；

所述回转驱动装置(353)和所述轴承(356)均通过安装架(360)连接于所述支架(357)上。

6.根据权利要求1所述的受电弓装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括：

直线驱动装置(373)，设置于所述支架(357)上，且所述直线驱动装置(373)的驱动端与所述第一受电体(351)或所述第二受电体(352)相连接，以使所述直线驱动装置(373)驱动所述第一受电体(351)或所述第二受电体(352)沿其长度方向位移。

7.根据权利要求6所述的受电弓装置，其特征在于，所述第二驱动组件设置为两个，且与所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)一一对应设置，以通过两组所述第二驱动组件分别驱动所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)沿其长度方向平移。

8.根据权利要求7所述的受电弓装置，其特征在于，所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)与所述支架(357)之间均设置有滑动座组件(370)，所述滑动座组件(370)与所述支架(357)滑动配合，且滑动方向与所述第一受电体(351)和所述第二受电体(352)的长度方向一致。

9.根据权利要求8所述的受电弓装置，其特征在于，所述支架(357)设置为光杆结构(371)，所述滑动座组件(370)设置有与所述光杆结构(371)相配合的光孔，所述滑动座组件(370)通过所述光孔套接在所述光杆结构(371)的外周。

10.根据权利要求1所述的受电弓装置，其特征在于，还包括锁止机构(359)，所述锁止机构(359)设置于所述支架(357)上，所述锁止机构(359)用于将所述第一受电体(351)或所述第二受电体(352)锁止于所述折叠状态或所述展开状态。

11.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的受电弓装置。