CN117799443A - 城市轨道交通接触式供电牵引装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了城市轨道交通接触式供电牵引装置，涉及轨道交通技术领域，其技术方案要点是：包括第一防抖装置、第二防抖装置、绝缘臂以及集电靴，第一防抖装置的顶部设于列车转向架的底部，第一防抖装置与绝缘臂的一端活动连接。在本发明中，通过在列车与集电靴之间设置第一防抖装置以及第二防抖装置，使集电靴获得两级防抖的效果，能够更好的防止集电靴在列车高速行驶过程中所产生的抖动，能够始终与第三轨的底部保持接触式供电，达到集电靴动态平衡的目的；通过第一防抖装置以及第二防抖装置的具体结构，有效的化解了列车在高速运行中所产生的横向或纵向的震动，有效的防止了集电靴与第三轨之间由于列车摆动所产生的对接触式电流传输性能的影响。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，更具体地说，它涉及城市轨道交通接触式供电牵引装置。
背景技术
在城市轨道交通中，中低运量轨道交通主要有中低速磁悬浮、单轨、轻轨、现代有轨电车、直线电机轮轨交通等类型。而中低速磁浮凭借其"工程造价较低"的性价比优势，"转弯半径小、爬坡能力强"的技术优势以及运营维修成本相对较低，低碳节能、噪声低、无污染、绿色环保，性能安全可靠，具备全产业链完全自主知识产权等突出特点，使中低速磁浮成为最适合采用作为中运量、中速的城市轨道交通工具之一。
而中低速磁浮列车通常采用设置在车上的短定子直线异步电机驱动，由安装在轨道下方或者轨道一侧的供电轨（第三轨）和安装在列车底部的受流装置接触进行供电，由于受电靴(集电靴)与供电轨(第三轨)之间的接触集电属于刚性集电系统。受流器与第三轨接触需要保持在标准压力之间，确保电流传输的平稳性。刚性系统具有结构简单、可靠耐用、载流量大等显著优点，但是，现行刚性系统，列车在运行中产生的晃动、振动会通过受电靴直接传递到供电轨(第三轨)，不仅产生很大噪声，还严重影响受电靴与供电轨(第三轨)的接触性能和集电性能，并且，列车运行速度越高，性能越差，严重制约了刚性系统优势的良好发挥与应用。
因此，本发明旨在提供一种提供城市轨道交通接触式供电牵引装置，以解决上述提到的相关问题。
发明内容
本发明的目的是提供城市轨道交通接触式供电牵引装置，以解决上述提到的现有技术中列车在运行中产生的晃动、振动会通过受电靴直接传递到供电轨，从而对接触性能和集电性能造成不良影响。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：城市轨道交通接触式供电牵引装置，包括第一防抖装置、第二防抖装置、绝缘臂以及集电靴，所述第一防抖装置的顶部设于列车转向架的底部，所述第一防抖装置与绝缘臂的一端活动连接，所述绝缘臂的另一端与第二防抖装置的一侧活动连接，所述第二防抖装置设于集电靴的底部，所述集电靴的顶部与第三轨的底部接触，通过所述第一防抖装置以及第二防抖装置，减小车体抖动对集电靴与第三轨之间接触电流传导的影响。
本发明进一步设置为：所述第一防抖装置包括L形固定板、多个第一限位弹簧以及多个第二限位弹簧，所述L形固定板的一端垂直固定于列车转向架的底部，所述L形固定板的另一端侧壁设有贯穿侧壁壁厚的防抖通道，所述绝缘臂远离第二防抖装置的一端经过防抖通道内侧延伸至L形固定板的另一侧，多个所述第一限位弹簧设于防抖通道的内侧壁与绝缘臂的外侧壁之间，多个所述第二限位弹簧设于L形固定板顶部内侧与绝缘臂的顶部之间。
本发明进一步设置为：所述第二防抖装置包括防抖腔、2个第一滑槽、2个第一滑块、2个第一滑杆、4个第二滑块、4个铰接杆以及2个绝缘连接板，所述绝缘臂的一端设于防抖腔的外侧壁，2个所述第一滑槽分别设于防抖腔的内侧壁两侧，且所述第一滑槽与L形固定板相互垂直，2个所述第一滑块分别滑动连接于第一滑槽内，所述第一滑块的两侧与第一滑槽的内侧壁之间均设有第三限位弹簧，2个所述第一滑杆的两端均分别对称设于两侧的第一滑块之间，4个所述第二滑块分别平均设于2个第一滑杆的外侧壁，且所述第二滑块均与第一滑杆滑动连接，所述第二滑块的一侧与第一滑块的侧壁之间均设有第四限位弹簧，4个铰接杆的一端分别铰接与第二滑块的顶部，4个所述铰接杆的另一段分别铰接于2个所述绝缘连接板的底部，2个所述绝缘连接板设于集电靴的底部两侧。
本发明进一步设置为：所述绝缘臂与防抖腔之间还设有角度调节装置，所述角度调节装置包括支撑板以及多个第五限位弹簧，所述绝缘臂的一端垂直设于支撑板的一侧，多个所述第五限位弹簧垂直设于支撑板的另一侧，多个所述第五限位弹簧远离支撑板的一端垂直设于防抖腔的外侧壁。
本发明进一步设置为：所述集电靴的底部设有集电导体板，所述防抖腔的底部设有贯穿底部壁厚的导电通道，所述集电导体板远离集电靴的一端经过导电通道延伸至防抖腔的底部外侧，且通过电缆与列车牵引传动系统连接，所述集电靴与第三轨接触再通过集电导体板与电缆的作用将电流传输至列车牵引传动系统中。
本发明进一步设置为：所述第一防抖装置、第二防抖装置以及绝缘臂均采用电绝缘材料制成。
本发明进一步设置为：所述集电靴的顶面呈弧形。
本发明进一步设置为：所述第一滑槽的纵截面采用凸字结构，所述第一滑块的纵截面采用工字结构。
本发明进一步设置为：所述集电靴采用耐磨导电材料。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
在本发明中，通过在列车与集电靴之间设置第一防抖装置以及第二防抖装置，使集电靴获得两级防抖的效果，能够更好的防止集电靴在列车高速行驶过程中所产生的抖动，能够始终与第三轨的底部保持接触式供电，达到集电靴动态平衡的目的，极大的减少了列车的抖动传递到第三轨处；通过第一防抖装置以及第二防抖装置的具体结构，有效的化解了列车在高速运行中所产生的横向或纵向的震动，有效的防止了集电靴与第三轨之间由于列车摆动所产生的对接触式电流传输性能的影响，解决了现有技术中列车在运行中产生的晃动、振动会通过受电靴直接传递到供电轨，从而对接触性能和集电性能造成不良影响。
附图说明
图1是本发明实施例中城市轨道交通接触式供电牵引装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中城市轨道交通接触式供电牵引装置中第一防抖装置局部结构示意图；
图3是本发明实施例中城市轨道交通接触式供电牵引装置中第二防抖装置以及角度调节装置的局部结构示意图；
图4是本发明实施例中城市轨道交通接触式供电牵引装置中防抖腔的局部仰视图；
图5是本发明实施例中城市轨道交通接触式供电牵引装置中防抖腔的剖视图。
图中：1、第一防抖装置；101、L形固定板；102、第一限位弹簧；103、第二限位弹簧；2、第二防抖装置；201、防抖腔；202、第一滑槽；203、第一滑块；204、第一滑杆；205、第二滑块；206、铰接杆；207、绝缘连接板；3、绝缘臂；4、集电靴；5、防抖通道；6、第三限位弹簧；7、第四限位弹簧；8、角度调节装置；801、支撑板；802、第五限位弹簧；9、集电导体板；10、导电通道。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本发明作进一步详细说明。
实施例：城市轨道交通接触式供电牵引装置，如图1-5所示，包括第一防抖装置1、第二防抖装置2、绝缘臂3以及集电靴4，第一防抖装置1、第二防抖装置2以及绝缘臂3均采用电绝缘材料制成，第一防抖装置1的顶部固定安装于列车转向架的底部，第一防抖装置1与绝缘臂3的一端活动连接，绝缘臂3的另一端与第二防抖装置2的一侧活动连接，第二防抖装置2固定安装于集电靴4的底部，集电靴4的顶面呈弧形，集电靴4采用耐磨导电材料，集电靴4的顶部与第三轨的底部接触，通过第一防抖装置1以及第二防抖装置，减小车体抖动对集电靴4与第三轨之间接触电流传导的影响。
在本实施例中，通过在集电靴4与列车之间设置第一防抖装置1以及第二防抖装置2，使集电靴4获得两级防抖的效果，能够更好的防止集电靴4在列车高速行驶过程中所产生的抖动，能够始终与第三轨的底部保持接触式供电，达到集电靴4动态平衡的目的，极大的减少了列车的抖动传递到第三轨处；通过绝缘臂3，便于将集电靴4延伸至第三轨的下方与第三轨的底部进行接触式供电；通过集电靴4，便于将第三轨中的电流导流到列车的牵引传动系统中。
第一防抖装置1包括L形固定板101、多个第一限位弹簧102以及2个第二限位弹簧103，第一限位弹簧102的个数根据实际情况设计而定，L形固定板101的一端垂直固定于列车转向架的底部，L形固定板101的另一端侧壁开凿有贯穿侧壁壁厚的防抖通道5，绝缘臂3远离第二防抖装置2的一端经过防抖通道5内侧延伸至L形固定板101的另一侧，多个第一限位弹簧102垂直固定安装于防抖通道5的内侧壁与绝缘臂3的外侧壁之间，2个第二限位弹簧103间隔固定安装于L形固定板101顶部内侧与绝缘臂3的顶部之间。
需要说明的是，在列车未发生抖动时，集电靴4与第三轨之间具有接触压力，大小为100N，此时的第二限位弹簧103处于轻微压缩状态，而绝缘臂3处于轻微向第三轨方向下方倾斜的状态。
在本实施例中，通过L形固定板101，便于将第一限位装置固定在列车转向架的底部，同时与绝缘臂3进行连接；通过防抖通道5，便于列车产生抖动或晃动时，绝缘臂3有足够的活动空间以缓解列车的抖动或晃动；通过第一限位弹簧102，便于产生弹性形变以抵消列车所产生的抖动或晃动，同时能够对绝缘臂3进行固定支撑；当列车发生垂直晃动时，通过绝缘臂3上下两侧与固定通道内侧壁之间的第一限位弹簧102的挤压与拉伸形变，从而抵消列车对绝缘臂3所带来的垂直晃动；通过第二限位弹簧103，便于对绝缘臂3的一端进行支撑，通过杠杆原理使集电靴4始终与第三轨底部进行接触。
第二防抖装置2包括防抖腔201、2个第一滑槽202、2个第一滑块203、2个第一滑杆204、4个第二滑块205、4个铰接杆206以及2个绝缘连接板207，绝缘臂3的一端固定安装于防抖腔201的外侧壁，2个第一滑槽202分别开凿于防抖腔201的内侧壁两侧，且第一滑槽202与L形固定板101相互垂直，2个第一滑块203分别滑动连接于第一滑槽202内，第一滑块203的两侧与第一滑槽202的内侧壁之间均固定安装有第三限位弹簧6，2个第一滑杆204的两端均分别对称固定安装于两侧的第一滑块203之间，4个第二滑块205分别平均套设于2个第一滑杆204的外侧壁，需要说明的是，4个第二滑块205分为两组，分别套设在2个第一滑杆204的外侧壁，且第二滑块205均与第一滑杆204滑动连接，第二滑块205的一侧与第一滑块203的侧壁之间均固定安装有第四限位弹簧7，4个铰接杆206的一端分别铰接与第二滑块205的顶部，4个铰接杆206的另一段分别铰接于2个绝缘连接板207的底部，2个绝缘连接板207固定安装于集电靴4的底部两侧，第一滑槽202的纵截面采用凸字结构，第一滑块203的纵截面采用工字结构。
需要说明的是，在列车未发生抖动时，第一滑块203位于第一滑槽202的中部，第三限位弹簧6未受到挤压，而第一滑杆204外侧的两个第二滑块205分别向两侧稍微滑动一段距离，对第四限位弹簧7形成轻微压缩形变。
在本实施例中，通过防抖腔201两侧的第一滑槽202、第一滑槽202内的第一滑块203以及第一滑块203两侧的第四限位弹簧7，能够抵消列车在运行过程中所发生的横向晃动，防止通过集电靴4将横向晃动传递到第三轨处，对供电性能造成影响；通过第一滑杆204、第一滑杆204外侧滑动连接的第二滑块205、第二滑块205与第一滑块203之间的第四限位弹簧7以及第二滑块205铰接的铰接杆206，能够进一步抵消列车在运行过程中所发生的纵向晃动，防止通过集电靴4将纵向晃动传递到第三轨处，对供电性能造成影响。
绝缘臂3与防抖腔201之间还固定安装有角度调节装置8，角度调节装置8包括支撑板801以及多个第五限位弹簧802，第五限位弹簧802的个数根据实际设计而定，绝缘臂3的一端垂直固定安装于支撑板801的一侧，多个第五限位弹簧802垂直固定安装于支撑板801的另一侧，多个第五限位弹簧802远离支撑板801的一端垂直固定安装于防抖腔201的外侧壁。
在本实施例中，由于集电靴4与第三轨始终保持接触状态，会挤压造成角度的变化，从而通过角度调节装置8，可以进一步降低绝缘臂3的倾斜幅度，能够辅助增加第一防抖装置1以及第二防抖装置2的防抖效果。
集电靴4的底部固定安装有集电导体板9，防抖腔201的底部开凿有贯穿底部壁厚的导电通道10，导电通道10的横截面积为集电导体板9横截面积的1.5倍，集电导体板9远离集电靴4的一端经过导电通道10延伸至防抖腔201的底部外侧，且通过电缆与列车牵引传动系统连接，集电靴4与第三轨接触再通过集电导体板9与电缆的作用将电流传输至列车牵引传动系统中。
工作原理：在列车运行过程中，当发生纵向晃动时，将带动L形固定板101上下移动，首先通过L形固定板101下方的防抖通道5中的第一限位弹簧102的作用对大部分列车所传递的纵向晃动进行抵消，同时通过第二限位弹簧103的恢复形变推动绝缘臂3的另一端，使集电靴4上移始终与第三轨进行接触；同时第二滑块205将在第一滑杆204的外侧壁滑动，从而对第四限位弹簧7进行挤压或拉伸，通过铰接杆206以及绝缘连接板207的支撑作用，抵消第一防抖装置1剩余未抵消掉的纵向晃动，防止将列车的纵向晃动通过集电靴4传递到第三轨处；当发生横向晃动时，第一滑块203在第一滑槽202内水平滑动，对第三限位弹簧6进行挤压或拉伸，抵消列车传递的横向晃动，防止集电靴4发生水平位移，有效的防止了集电靴4与第三轨之间由于列车摆动所产生的对接触式电流传输性能的影响，防止对集电性能造成不良影响。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，包括第一防抖装置(1)、第二防抖装置(2)、绝缘臂(3)以及集电靴(4)，所述第一防抖装置(1)的顶部设于列车转向架的底部，所述第一防抖装置(1)与绝缘臂(3)的一端活动连接，所述绝缘臂(3)的另一端与第二防抖装置(2)的一侧活动连接，所述第二防抖装置(2)设于集电靴(4)的底部，所述集电靴(4)的顶部与第三轨的底部接触，通过所述第一防抖装置(1)以及第二防抖装置(2)，减小车体抖动对集电靴(4)与第三轨之间接触电流传导的影响。
2.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，所述第一防抖装置(1)包括L形固定板(101)、多个第一限位弹簧(102)以及多个第二限位弹簧(103)，所述L形固定板(101)的一端垂直固定于列车转向架的底部，所述L形固定板(101)的另一端侧壁设有贯穿侧壁壁厚的防抖通道(5)，所述绝缘臂(3)远离第二防抖装置(2)的一端经过防抖通道(5)内侧延伸至L形固定板(101)的另一侧，多个所述第一限位弹簧(102)设于防抖通道(5)的内侧壁与绝缘臂(3)的外侧壁之间，多个所述第二限位弹簧(103)设于L形固定板(101)顶部内侧与绝缘臂(3)的顶部之间。
3.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，所述第二防抖装置(2)包括防抖腔(201)、2个第一滑槽(202)、2个第一滑块(203)、2个第一滑杆(204)、4个第二滑块(205)、4个铰接杆(206)以及2个绝缘连接板(207)，所述绝缘臂(3)的一端设于防抖腔(201)的外侧壁，2个所述第一滑槽(202)分别设于防抖腔(201)的内侧壁两侧，且所述第一滑槽(202)与L形固定板(101)相互垂直，2个所述第一滑块(203)分别滑动连接于第一滑槽(202)内，所述第一滑块(203)的两侧与第一滑槽(202)的内侧壁之间均设有第三限位弹簧(6)，2个所述第一滑杆(204)的两端均分别对称设于两侧的第一滑块(203)之间，4个所述第二滑块(205)分别平均设于2个第一滑杆(204)的外侧壁，且所述第二滑块(205)均与第一滑杆(204)滑动连接，所述第二滑块(205)的一侧与第一滑块(203)的侧壁之间均设有第四限位弹簧(7)，4个铰接杆(206)的一端分别铰接与第二滑块(205)的顶部，4个所述铰接杆(206)的另一段分别铰接于2个所述绝缘连接板(207)的底部，2个所述绝缘连接板(207)设于集电靴(4)的底部两侧。
4.根据权利要求3所述的城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，所述绝缘臂(3)与防抖腔(201)之间还设有角度调节装置(8)，所述角度调节装置(8)包括支撑板(801)以及多个第五限位弹簧(802)，所述绝缘臂(3)的一端垂直设于支撑板(801)的一侧，多个所述第五限位弹簧(802)垂直设于支撑板(801)的另一侧，多个所述第五限位弹簧(802)远离支撑板(801)的一端垂直设于防抖腔(201)的外侧壁。
5.根据权利要求4所述的城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，所述集电靴(4)的底部设有集电导体板(9)，所述防抖腔(201)的底部设有贯穿底部壁厚的导电通道(10)，所述集电导体板(9)远离集电靴(4)的一端经过导电通道(10)延伸至防抖腔(201)的底部外侧，且通过电缆与列车牵引传动系统连接，所述集电靴(4)与第三轨接触再通过集电导体板(9)与电缆的作用将电流传输至列车牵引传动系统中。
6.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，所述第一防抖装置(1)、第二防抖装置(2)以及绝缘臂(3)均采用电绝缘材料制成。
7.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，所述集电靴(4)的顶面呈弧形。
8.根据权利要求3所述的城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，所述第一滑槽(202)的纵截面采用凸字结构，所述第一滑块(203)的纵截面采用工字结构。
9.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触式供电牵引装置，其特征在于，所述集电靴(4)采用耐磨导电材料。
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