CN117565683B - 基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，涉及城市轨道交通供电领域，包括两个对称安装于地铁列车顶部的供电机构和灭弧机构，供电机构包括底架和下臂杆，底架顶端通过A转轴与下臂杆转动连接，下臂杆末端转动连接有上臂架，上臂架底端转动连接有拉杆；该基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，通过调节机构带动硬管移动，在地铁进行正反向行进时，能够调节硬管的位置，使硬管喷出的抑制介质能够覆盖住弓头与地铁架空线路产生拉弧处，对拉弧的抑制效果更好，避免抑制介质在风的作用下无法喷射至弓头与地铁架空线路产生拉弧处，导致无法进行抑制拉弧的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及城市轨道交通供电技术，具体涉及基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置。
背景技术
现有的城市地铁电力牵引系统通常采用单相供电的方式对机车组进行供电，机车组在运行至换相区时需要收起受电弓，避免机车接触不同相序的电路导致短路，在受电弓与刚性接触网分离或将要接触时，受电弓与接触网之间的电压过大会击穿空气介质而产生电弧，电弧长时间存在时会损坏刚性接触网或受电弓。
授权公告号为CN113022316B的中国发明专利中，公开了一种地铁刚性接触网同相供电装置的供电方法，该地铁刚性接触网同相供电装置的供电方法通过多重缓冲机构的设置，在滑触碳滑板与接触网处产生拉弧时，压缩泵将冷却介质储罐中存放的高压介质压缩并从底部喷气管和上层喷气管处喷射，吹灭电弧，避免电弧长时间存在而损坏接触网或滑触碳滑板，解决了现有的地铁刚性接触网同相 供电装置电弧容易损伤碳滑板和接触网的问题，但针对于线形路线的地铁列车，到达终点后，需要地铁列车进行反向行进，进行折返，导致在行进时的风力的影响下，喷射出的冷却介质无法喷射至滑触碳滑板与接触网产生拉弧处，导致无法进行抑制拉弧的产生。
发明内容
本发明的目的是提供基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，包括两个对称安装于地铁列车顶部的供电机构和灭弧机构，供电机构包括底架和下臂杆，底架顶端通过A转轴与下臂杆转动连接，下臂杆末端转动连接有上臂架，上臂架底端转动连接有拉杆，拉杆末端与底架转动连接，上臂架顶端安装有支撑件，支撑件顶端安装有弓头；
连接驱动件，其用于驱动下臂杆绕A转轴轴线转动；
灭弧机构，其用于对弓头与地铁架空线路接触时产生的拉弧进行抑制，灭弧机构安装于供电机构上，灭弧机构包括硬管、支撑杆、软管和调节机构，硬管一端贯穿支撑杆并与支撑杆固定连接，硬管端部与软管相连通，软管末端连接有用于输送抑制介质的输送机构；
硬管能够在第一位置和第二位置之间切换，硬管连接驱动其进行位置切换的调节机构，当地铁列车正向行驶时，硬管位于第一位置，第一位置为硬管处于弓头宽度方向一侧的位置，且硬管顶端向弓头一侧倾斜；
当地铁列车反向行驶时，硬管处于第二位置，第二位置为硬管处于弓头宽度方向的另一侧的位置，且硬管顶端向弓头另一侧倾斜。
进一步地，支撑件为固定架，固定架的底部与上臂架固定连接。
进一步地，支撑件包括转动架和平衡杆，转动架的底端与上臂架转动连接，转动架底部固定连接有连接板，连接板一侧固定连接有滑杆，平衡杆的一端与拉杆转动连接，平衡杆的另一端开设有滑槽，滑杆的一端与滑槽滑动连接。
进一步地，输送机构包括储存箱和输送泵，储存箱内部填充有抑制介质，输送泵的输入端通过管道与储存箱内部相连通，输送泵的输出端与软管相连通。
进一步地，调节机构包括竖杆和驱动板，竖杆顶端与上臂架固定连接，竖杆外部转动连接有两个对称设置的驱动板，驱动板一端开设有限位槽，限位槽内部滑动连接有推杆，推杆底端固定连接有套筒，支撑杆的两端外部均开设有螺线槽，螺线槽内部滑动连接有顶杆，顶杆一端与相邻的套筒固定连接，驱动板另一端连接有驱动其绕竖杆轴线转动的第一驱动机构。
进一步地，第一驱动机构为风板，风板顶端与驱动板固定连接，两个驱动板上均设置有卡块，竖杆上下两端均设有凸起。
进一步地，驱动板连接风板的一端的端部与竖杆中心之间的距离小于驱动板另一端的端部与竖杆中心之间的距离。
进一步地，调节机构包括滑动架，滑动架上固定安装有旋转驱动件，旋转驱动件的输出轴端与支撑杆固定连接，滑动架底端连接有限制其沿地铁列车行驶方向移动的第一导向件，滑动架一侧连接有驱动其移动的伸缩驱动件。
进一步地，还包括底部与下臂杆底端相抵接的压板，压板两端均固定连接有A阻尼器，A阻尼器的底端与底架固定连接，下臂杆底端铰接有B阻尼器，B阻尼器的末端与底架相铰接。
进一步地，连接驱动件固定安装于底架上，连接驱动件的输出轴端与A转轴固定连接，A转轴一侧与下臂杆固定连接。
与现有技术相比，本发明提供的基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，通过调节机构带动硬管移动，在地铁进行正反向行进时，能够调节硬管的位置，使硬管喷出的抑制介质能够覆盖住弓头与地铁架空线路产生拉弧处，对拉弧的抑制效果更好，避免抑制介质在风的作用下无法喷射至弓头与地铁架空线路产生拉弧处，导致无法进行抑制拉弧的情况发生；
通过在地铁列车行进时的风力推动风板带动驱动板的转动，使硬管进行位置调节，不需要添加电气动力源，从而不需要进行电气的布线，从而能够降低装置在使用过程中的故障发生率，使装置在使用过程更加稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的安装示意图；
图2为本发明实施例提供的第一外部整体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第二外部整体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的图2中的A处放大示意图；
图5为本发明实施例提供的上臂架、硬管、软管和调节机构的结合示意图；
图6为本发明实施例提供的硬管、软管、推杆、螺线槽、套筒和支撑杆的爆炸结构示意图；
图7为本发明实施例提供的套筒、支撑杆和推杆的剖视结构示意图；
图8为本发明实施例提供的图7中的B处放大示意图。
附图标记说明：
1、供电机构；11、底架；12、下臂杆；13、上臂架；14、拉杆；15、支撑件；151、转动架；152、连接板；153、滑杆；154、平衡杆；155、滑槽；16、弓头；17、连接驱动件；2、灭弧机构；21、硬管；22、支撑杆；23、软管；24、输送机构；241、储存箱；242、输送泵；25、调节机构；251、竖杆；252、驱动板；253、限位槽；254、推杆；255、套筒；256、螺线槽；257、顶杆；258、第一驱动机构；3、压板；4、A阻尼器；5、B阻尼器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
请参阅图1-图8，基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，包括两个对称安装于地铁列车顶部的供电机构1和灭弧机构2，供电机构1包括底架11和下臂杆12，底架11顶端通过A转轴与下臂杆12转动连接，下臂杆12末端转动连接有上臂架13，上臂架13底端转动连接有拉杆14，拉杆14末端与底架11转动连接，上臂架13顶端安装有支撑件15，支撑件15顶端安装有弓头16；
连接驱动件17，其用于驱动下臂杆12绕A转轴轴线转动；
灭弧机构2，其用于对弓头16与地铁架空线路接触时产生的拉弧进行抑制，灭弧机构2安装于供电机构1上，灭弧机构2包括硬管21、支撑杆22、软管23和调节机构25，硬管21一端贯穿支撑杆22并与支撑杆22固定连接，硬管21端部与软管23相连通，软管23末端连接有用于输送抑制介质的输送机构24；
硬管21能够在第一位置和第二位置之间切换，硬管21连接驱动其进行位置切换的调节机构25，当地铁列车正向行驶时，硬管21位于第一位置，第一位置为硬管21处于弓头16宽度方向一侧的位置，且硬管21顶端向弓头16一侧倾斜；
当地铁列车反向行驶时，硬管21处于第二位置，第二位置为硬管21处于弓头16宽度方向的另一侧的位置，且硬管21顶端向弓头16另一侧倾斜；
当地铁列车反向行驶时，硬管21处于第二位置，硬管21处于弓头16宽度方向的另一侧，且硬管21顶端向弓头16另一侧倾斜；
在使弓头16与地铁架空线路接触时，启动连接驱动件17，连接驱动件17驱动下臂杆12绕A转轴轴线转动，又由于拉杆14一端与上臂架13转动连接，从而在下臂杆12转动时，下臂杆12带动上臂架13移动的同时，上臂架13绕其与下臂杆12连接处转动，从而带动支撑件15和弓头16同步移动，弓头16与地铁架空线路接触，进行电能的受流，在地铁采用直流牵引时，能够同时采用两个供电机构1使两个弓头16与地铁架空线路接触，使对地铁列车的供电更加稳定；
在本发明的一个实施例中，支撑件15为固定架，固定架的底部与上臂架13固定连接。
在本发明的一个实施例中，支撑件15包括转动架151和平衡杆154，转动架151的底端与上臂架13转动连接，转动架151底部固定连接有连接板152，连接板152一侧固定连接有滑杆153，平衡杆154的一端与拉杆14转动连接，平衡杆154的另一端开设有滑槽155，滑杆153的一端与滑槽155滑动连接，转动架151顶端与弓头16固定连接；
在上臂架13带动支撑件15移动时，若支撑件15不能同步带动弓头16转动，会导致弓头16局部与地铁架空线路进行接触，导致弓头16的磨损较大，在上臂架13带动转动架151移动时，平衡杆154上的滑槽155通过滑杆153和连接板152带动转动架151转动，从而带动弓头16转动，使弓头16上表面保持水平，从而使弓头16与地铁架空线路的接触充分。
在本发明的一个实施例中，输送机构24包括储存箱241和输送泵242，储存箱241内部填充有抑制介质，输送泵242的输入端通过管道与储存箱241内部相连通，输送泵242的输出端与软管23相连通；
在本发明的一个实施例中，输送泵242为压缩泵。
在本发明的一个实施例中，调节机构25包括竖杆251和驱动板252，竖杆251顶端与上臂架13固定连接，竖杆251外部转动连接有两个对称设置的驱动板252，驱动板252一端开设有限位槽253，限位槽253内部滑动连接有推杆254，推杆254底端固定连接有套筒255，支撑杆22的两端外部均开设有螺线槽256，螺线槽256内部滑动连接有顶杆257，顶杆257一端与相邻的套筒255固定连接，驱动板252另一端连接有驱动其绕竖杆251轴线转动的第一驱动机构258；
第一驱动机构258驱动驱动板252绕竖杆251轴线转动，驱动板252上的限位槽253挤压推动推杆254，推杆254带动套筒255移动，套筒255移动的同时带动支撑杆22移动，而推杆254对套筒255还施加一个沿套筒255轴向的力，从而套筒255带动顶杆257移动，顶杆257相对螺线槽256移动，从而带动支撑杆22转动，支撑杆22带动硬管21转动，硬管21绕支撑杆22轴向转动，从而在移动过程中，避免硬管21与支撑件15发生碰触。
在本发明的一个实施例中，还设置有光电传感器和信号发射模块，光电传感器用于检测电弧产生，光电传感器检测到电弧产生后，输送电信号至信号发射模块，信号发射模块发送启动信号至输送泵242，输送泵242启动，输送泵242的出口气压为3mPa；
在地铁正向进行行进时，若弓头16与地铁架空线路产生拉弧，可直接启动输送泵242，输送泵242将储存箱241内的抑制介质通过软管23输送至硬管21处并喷出，抑制介质喷向弓头16与地铁架空线路产生拉弧处，对拉弧进行抑制；
在地铁反向行进时，此时若弓头16与地铁架空线路产生拉弧，硬管21内喷射出的抑制介质在风的作用下无法喷射至弓头16与地铁架空线路产生拉弧处，导致无法进行抑制拉弧的产生；
驱动板252通过推杆254带动套筒255移动至竖杆251另一侧后，推杆254带动套筒255沿套筒255轴向反向移动，同理，顶杆257通过螺线槽256带动支撑杆22反向转动，支撑杆22带动硬管21反向转动，顶杆257相对螺线槽256滑动至螺线槽256靠近硬管21一侧的末端极限位置时，硬管21的顶端向弓头16一侧倾斜，从而在地铁列车反向行进时，在风流的同时作用下，从硬管21喷出的抑制介质能够覆盖住弓头16与地铁架空线路产生拉弧处，对拉弧的抑制效果更好。
在本发明的一个实施例中，第一驱动机构258为风板，风板顶端与驱动板252固定连接，两个驱动板252上均设置有卡块，竖杆251上下两端均设有凸起；
在地铁列车正向行驶时，风板带动驱动板252转动至驱动板252上的卡块与竖杆251上的凸块相抵接，使得驱动板252无法再转动，使得硬管21的位置固定；
在地铁反向行驶时，风板带动驱动板252反向转动，驱动板252上的卡块与竖杆251上的凸块脱离接触，在顶杆257相对螺线槽256滑动至螺线槽256靠近硬管21一侧的末端极限位置时，驱动板252无法转动，硬管21的位置固定。
在本发明的一个实施例中，驱动板252连接风板的一端的端部与竖杆251中心之间的距离小于驱动板252另一端的端部与竖杆251中心之间的距离，在驱动板252转动时，推杆254扫略路径在风板扫略范围的外围，推杆254与风板不接触。
在本发明的一个实施例中，调节机构25包括滑动架，滑动架上固定安装有旋转驱动件，旋转驱动件的输出轴端与支撑杆22固定连接，滑动架底端连接有限制其沿地铁列车行驶方向移动的第一导向件，滑动架一侧连接有驱动其移动的伸缩驱动件，伸缩驱动件固定安装于上臂架13上。
在本发明的一个实施例中，还包括底部与下臂杆12底端相抵接的压板3，压板3两端均固定连接有A阻尼器4，A阻尼器4的底端与底架11固定连接，下臂杆12底端铰接有B阻尼器5，B阻尼器5的末端与底架11相铰接，A阻尼器4和B阻尼器5均为现有技术，在此不做赘述。
在本发明的一个实施例中，连接驱动件17固定安装于底架11上，连接驱动件17的输出轴端与A转轴固定连接，A转轴一侧与下臂杆12固定连接，连接驱动件17为电机或旋转气缸，通过连接驱动件17带动A转轴转动，从而A转轴带动底架11转动；
在本发明的一个实施例中，底架11的底部固定安装有支持绝缘子，支持绝缘子底端与地铁列车顶部固定连接，支持绝缘子为现有技术，在此不做赘述。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (7)
1.基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，其特征在于，包括两个对称安装于地铁列车顶部的供电机构（1）和灭弧机构（2），供电机构（1）包括底架（11）和下臂杆（12），底架（11）顶端通过A转轴与下臂杆（12）转动连接，下臂杆（12）末端转动连接有上臂架（13），上臂架（13）底端转动连接有拉杆（14），拉杆（14）末端与底架（11）转动连接，上臂架（13）顶端安装有支撑件（15），支撑件（15）顶端安装有弓头（16）；
连接驱动件（17），其用于驱动下臂杆（12）绕A转轴轴线转动；
灭弧机构（2），其用于对弓头（16）与地铁架空线路接触时产生的拉弧进行抑制，灭弧机构（2）安装于供电机构（1）上，灭弧机构（2）包括硬管（21）、支撑杆（22）、软管（23）和调节机构（25），硬管（21）一端贯穿支撑杆（22）并与支撑杆（22）固定连接，硬管（21）端部与软管（23）相连通，软管（23）末端连接有用于输送抑制介质的输送机构（24）；
硬管（21）能够在第一位置和第二位置之间切换，硬管（21）连接驱动其进行位置切换的调节机构（25），当地铁列车正向行驶时，硬管（21）位于第一位置，第一位置为硬管（21）处于弓头（16）宽度方向一侧的位置，且硬管（21）顶端向弓头（16）一侧倾斜；
当地铁列车反向行驶时，硬管（21）处于第二位置，第二位置为硬管（21）处于弓头（16）宽度方向的另一侧的位置，且硬管（21）顶端向弓头（16）另一侧倾斜；
调节机构（25）包括竖杆（251）和驱动板（252），竖杆（251）顶端与上臂架（13）固定连接，竖杆（251）外部转动连接有两个对称设置的驱动板（252），驱动板（252）一端开设有限位槽（253），限位槽（253）内部滑动连接有推杆（254），推杆（254）底端固定连接有套筒（255），支撑杆（22）的两端外部均开设有螺线槽（256），螺线槽（256）内部滑动连接有顶杆（257），顶杆（257）一端与相邻的套筒（255）固定连接，驱动板（252）另一端连接有驱动其绕竖杆（251）轴线转动的第一驱动机构（258），第一驱动机构（258）为风板，风板顶端与驱动板（252）固定连接，两个驱动板（252）上均设置有卡块，竖杆（251）上下两端均设有凸起。
2.根据权利要求1所述的基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，其特征在于，支撑件（15）为固定架，固定架的底部与上臂架（13）固定连接。
3.根据权利要求1所述的基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，其特征在于，支撑件（15）包括转动架（151）和平衡杆（154），转动架（151）的底端与上臂架（13）转动连接，转动架（151）底部固定连接有连接板（152），连接板（152）一侧固定连接有滑杆（153），平衡杆（154）的一端与拉杆（14）转动连接，平衡杆（154）的另一端开设有滑槽（155），滑杆（153）的一端与滑槽（155）滑动连接。
4.根据权利要求1所述的基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，其特征在于，输送机构（24）包括储存箱（241）和输送泵（242），储存箱（241）内部填充有抑制介质，输送泵（242）的输入端通过管道与储存箱（241）内部相连通，输送泵（242）的输出端与软管（23）相连通。
5.根据权利要求1所述的基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，其特征在于，驱动板（252）连接风板的一端的端部与竖杆（251）中心之间的距离小于驱动板（252）另一端的端部与竖杆（251）中心之间的距离。
6.根据权利要求1所述的基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，其特征在于，还包括底部与下臂杆（12）底端相抵接的压板（3），压板（3）两端均固定连接有A阻尼器（4），A阻尼器（4）的底端与底架（11）固定连接，下臂杆（12）底端铰接有B阻尼器（5），B阻尼器（5）的末端与底架（11）相铰接。
7.根据权利要求1所述的基于城市地铁电力牵引系统的刚性接触网同相供电装置，其特征在于，连接驱动件（17）固定安装于底架（11）上，连接驱动件（17）的输出轴端与A转轴固定连接，A转轴一侧与下臂杆（12）固定连接。
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