CN203449973U - 可变换车道的道路电网装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变换车道的道路电网装置，包括架设在道路上空的顶棚电网钢轨、铺设在地面上的路面地轨、行驶在顶棚电网钢轨和路面地轨之间的无轨电车，顶棚电网钢轨包括多条作为正极导线与变电站正极相连的顶棚钢轨，多条顶棚钢轨由若干金属横梁连接固定在道路两旁的立柱上，路面地轨包括多条作为负极导线与变电站负极相连并与大地绝缘的地面槽钢轨，无轨电车顶部设有与顶棚钢轨电接触取电的上取电滚筒和上取电弓，无轨电车底部设有与地面槽钢轨电接触增强安全性和电流稳定性的下集电滚筒组和下集电滑板组。本实用新型节能环保的同时，可以多辆无轨电车并行，后面的无轨电车可以变道超车，具有传统汽车的方便实用。

Description

可变换车道的道路电网装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种道路电网装置，具体地涉及一种可变换车道的道路电网装置。

【背景技术】

无轨电车只能跟依照预定的路线行驶，灵活性较差。运营中易受到其他车辆和行人的影响，驾驶要求高，运输效率和载客量低下。因为无轨电车不可随意脱离架空电缆，并且是沿架空电缆单行道依次行进。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可以使无轨电车随意进入或脱离电接触网，无轨电车之间可随意超车变道，灵活性与普通汽车无异的可变换车道的道路电网装置。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

可变换车道的道路电网装置，包括架设在道路上空的顶棚电网钢轨、铺设在地面上的路面地轨、行驶在所述顶棚电网钢轨和路面地轨之间的无轨电车，其特征在于所述的顶棚电网钢轨包括多条作为正极导线与变电站正极相连的顶棚钢轨，多条所述的顶棚钢轨由若干金属横梁连接固定在道路两旁的立柱上，形成网状电接触顶棚，所述的金属横梁与立柱绝缘，立柱与地面绝缘，所述的路面地轨包括多条作为负极导线与变电站负极相连并与大地绝缘的地面槽钢轨，多条所述的地面槽钢轨由埋在地下的若干与大地绝缘的电缆连接，使得至少两辆所述的无轨电车能够并行，所述的无轨电车顶部设有与所述的顶棚钢轨电接触取电并能够在多个所述的顶棚钢轨下平面滑动的上取电滚筒和上取电弓，所述的无轨电车底部设有与所述的地面槽钢轨电接触增强安全性和电流稳定性并能够在多条所述的地面槽钢轨上表面滑动的下集电滚筒组和下集电滑板组。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的上取电滚筒、所述的上取电弓与所述的无轨电车顶部之间分别设有车顶升降装置，所述的车顶升降装置上设有使所述的取电滚筒或所述的上取电弓与所述的顶棚钢轨始终保持电接触的上弹性棒。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的上取电滚筒的两端一体成型有便于平顺转换所述的顶棚钢轨的倒角，所述的上取电弓的两端设有向下弯曲的弧面，所述的上取电弓的下表面设有多个散热翅。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的下集电滚筒组、所述的下集电滑板组与所述的无轨电车底部之间分别设有下升降装置，所述的下升降装置上设有使所述的下集电滚筒组、所述的下集电滑板组与所述的地面槽钢轨始终保持电接触的下弹性棒。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的下集电滚筒组包括垂直于所述的地面槽钢轨设置的两个平行相邻并且横向错开的下集电滚筒，每个所述的下集电滚筒的两端分别连接有防止所述的下集电滚筒摩擦地面的支撑轮，两个所述的平行相邻的下集电滚筒横向错开的距离大于多条所述的地面槽钢轨中相邻两条地面槽钢轨的最小间距。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的下集电滑板组包括垂直于所述的地面槽钢轨设置的两个平行相邻并且横向错开的下集电滑板，每个所述的下集电滑板的两端连接有防止下集电滑板与地面摩擦的滑板支撑轮，每个所述的下集电滑板上设有散热水槽，所述的无轨电车的底部设有与所述的散热水槽相通的水箱，两个所述的平行相邻的下集电滑板横向错开的距离大于多条所述的地面槽钢轨中相邻两条地面槽钢轨的最小间距。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的地面槽钢轨与地面之间设有绝缘层。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的地面槽钢轨高出地面4cm，在所述的绝缘层的两侧地面成型有斜坡。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的地面槽钢轨为开口朝下的U形槽钢，所述的绝缘层为开口朝上的W形绝缘层。

如上所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于相邻所述的顶棚钢轨之间的间距为0.5～0.6米，相邻所述的金属横梁间隔为0.6～0.7米。

本实用新型与现有技术相比，有以下优点：

本实用新型节能环保的同时，可以多辆无轨电车并行，后面的无轨电车可以变道超车，具有传统汽车的方便实用。

地面槽钢轨与地面保持绝缘，保证路面地轨的安全性能。

下集电滚筒组中的两个下集电滚筒相邻平行且横向错开，使得下集电滚筒组始终能够与地面槽钢轨接触取电。下集电滑板组中两个下集电滑板相邻平行且横向错开，使得下集电滑板始终能够与地面槽钢轨接触，保持无轨电车运行流畅平稳。

上取电弓与下集电滑板组增加了无轨电车与顶棚钢轨和路面地轨的接触面积，减小了电阻，增大了功率，更好地利用了电能。

顶棚电网钢轨和路面形成两个固定距离的平面，在上取电滚筒、上取电弓的共同作用下可有效防侧翻，提升车辆的安全性。

需减速时无轨电车可通过其电机回收部分动能发电，将电能送回电网，实现节能减排，同时提升车辆的安全性。

本实用新型路面槽钢轨轨在无轨电车行驶途中会有电流通过发热，下集电滚筒与下集电滑板也会因为磨擦地轨发热，可以融雪除冰；还可利用地轨进行温升融雪除冰，可节省人力和降低撒盐除冰对环境的破坏。

【附图说明】

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型无轨电车的立体结构示意图之一；

图3为图2的A处放大图；

图4为本实用新型无轨电车的立体结构示意图之二；

图5为本实用新型顶棚电网钢轨与路面地轨的结构示意图；

图6为图5的B处放大图；

图7为本实用新型上取电滚筒主视图；

图8为本实用新型上取电滚筒A-A剖视图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型进行详细描述：

如图1-8所示，一种可变换车道的道路电网装置，包括架设在道路上空的顶棚电网钢轨1、铺设在地面上的路面地轨2、行驶在顶棚电网钢轨1和路面地轨2之间的无轨电车3，所述的顶棚电网钢轨1包括多条作为正极导线与变电站正极相连的顶棚钢轨11，多条顶棚钢轨11由若干金属横梁12连接固定在道路两旁的立柱上，形成网状电接触顶棚，金属横梁12与立柱绝缘，立柱与地面绝缘，所述的路面地轨2包括多条作为负极导线与变电站负极相连并与大地绝缘的地面槽钢轨21，多条地面槽钢轨21由埋在地下的若干与大地绝缘的电缆连接，使得至少两辆所述的无轨电车3能够并行，所述的无轨电车3顶部设有与顶棚钢轨11电接触取电并能够在多个顶棚钢轨11下平面滑动的上取电滚筒4和上取电弓5，上取电滚筒4、上取电弓5与无轨电车3车体绝缘。无轨电车3底部设有与地面槽钢轨21电接触增强安全性和电流稳定性并能够在多条地面槽钢轨21上表面滑动的下集电滚筒组6和下集电滑板组7，下集电滚筒组6、下集电滑板组7与无轨电车3车体绝缘。

所述的上取电滚筒4、上取电弓5与无轨电车3顶部之间分别设有车顶升降装置8，在车顶升降装置8上设有使取电滚筒4或上取电弓5与顶棚钢轨11始终保持电接触的上弹性棒81，本实用新型中上取电滚筒4有两个，上取电弓5为一个，上取电滚筒4的两端一体成型倒角41，上取电弓5的两端设有向下弯曲的弧面51，倒角41与弧面51可以使上取电滚筒4与上取电弓5更容易在顶棚钢轨11之间平顺转换，上取电弓5在顶棚钢轨11之间滑动时会产生大量的热量，因此，在上取电弓5的下表面设有多个散热翅52，便于散热，延长上取电弓5的工作时间，本实用新型中车顶升降装置8为3个，分别与两个上取电滚筒4一上取电弓5连接，其中连接上取电滚筒4的车顶升降装置8上的上弹性棒81与上取电滚筒4的中心轴连接，连接上取电弓5的车顶升降装置8上的上弹性棒81连接在上取电弓5靠近弧面51的两端。

本实用新型中上取电滚筒4总长度与无轨电车3车体宽平齐，上取电弓5总长度与无轨电车3车体宽平齐，因为上取电弓5电接触面积大，接触电阻小，但滑动磨擦系数较大，高速运行时会造成较大的功耗，适用车辆爬坡和加速，可以分时使用。上取电弓5电接触面可使用导电且滑动磨擦系数较低的材料，如石墨。相较上取电弓5，取电滚筒4电接触面较小，接触电阻较大，但滚动摩擦系数较低，功耗较小，可全时使用。

所述的下集电滚筒组6、下集电滑板组7与无轨电车3底部之间分别设有下升降装置9，该下升降装置9上设有使下集电滚筒组6、下集电滑板组7与地面槽钢轨21始终保持电接触的下弹性棒91，本实用新型中下集电滚筒组6为两组，每组下集电滚筒组6包括垂直于地面槽钢轨21设置的两个平行相邻并且横向错开的下集电滚筒61，每个下集电滚筒61的两端分别连接有防止下集电滚筒61摩擦地面的支撑轮62，两个平行相邻的下集电滚筒61横向错开的距离大于多条地面槽钢轨21中相邻两条地面槽钢轨21的最小间距，下集电滑板组7为一个，下集电滑板组7包括垂直于地面槽钢轨21设置的两个平行相邻并且横向错开的下集电滑板71，每个下集电滑板71的两端连接有防止下集电滑板71与地面摩擦的滑板支撑轮72，两个所述的平行相邻的下集电滑板71横向错开的距离大于多条地面槽钢轨21中相邻两条地面槽钢轨21的最小间距；下升降装置9相应的为六个，分别与两组下集电滚筒组6和下集电滑板组7一一对应，每个下弹性棒91分别与下集电滚筒61和下集电滑板71的中心轴连接。

本实用新型中下集电滚筒组6成对布置在无轨电车3的车体下，下集电滚筒组6安装在车辆前部并与车身垂直，下集电滚筒组6中的其中一个下集电滚筒61的一个支撑轮62与同侧无轨电车3的轮胎外沿平齐，另一个支撑轮62相对于同侧无轨电车3的轮胎外沿内缩16cm；另一个下集电滚筒61则相反，与前一个下集电滚筒61横向错开，可避免支撑轮62在过轨时同时压在地轨上，避免所有下集电滚筒61。

本实用新型中支撑轮62的半径比下集电滚筒61大2厘米，该支撑轮62为橡胶轮绝缘体，在任何情况下可使下集电滚筒61保持与地面2厘米以上的距离。

所述的下集电滑板71增加了电接触面积，减小了电阻，增大了功率，有利于无轨电车3运行，下集电滑板71在无轨电车3运行过程中会产生热量，因此，每个下集电滑板71上设有散热水槽73，无轨电车3的底部设有与散热水槽73相通的水箱74，帮助下集电滑板7散热。

本实用新型中滑板支撑轮72的半径比下集电滑板71的高高2厘米，该滑板支撑轮72也为辅助橡胶轮绝缘体，在任何情况下可使下集电滑板71保持与地面2厘米以上的距离。下集电滑板71采用机械强度较高的金属材料，如钢，其电接触面积大，接触电阻小，但滑动磨擦系数较大，高速运行时会造成较大的功耗，在100公里的时速下，200牛的压力时，参考功耗约1千瓦。此装置适用于车辆爬坡、加速、变道、潮湿路段行驶。相较下集电滑板71，下集电滚筒61电接触面积较小，接触电阻较大，但滚动摩擦系数较低，功耗较小，可全时使用。

本实用新型在地面槽钢轨21与地面之间设有绝缘层211使地面槽钢轨21与大地绝缘，地面槽钢轨21高出地面4cm，地面槽钢轨21为开口朝下的U形槽钢，绝缘层211为开口朝上的W形绝缘层，在地面槽钢轨21两侧、绝缘层211的两侧地面成型有斜坡，便于无轨电车3变道。

本实用新型中相邻的顶棚钢轨11之间的间距为0.5～0.6米，优选为0.55米，相邻金属横梁12间隔为0.6～0.7米，优选为0.65米，适用于车体宽度不小于1.8米的车辆。

本实用新型中在每个变电站在装有电源控制总开关，可在紧急情况下关闭顶棚电网的电源。对于容易积水的路段，在顶棚电网上加设巨型电缆，顶棚钢轨两端设置绝缘块和遥控开关，当单位时间内雨量达到可能形成路面积水数值时，则关闭相应路段的电源，车辆可提前切换至自身携带的动力装置通过该路段。其它路段则不受影响，仍为车辆提供动力电源。

本实用新型的顶棚电网钢轨1与直流变电站正极相连，路面地轨2与直流变电站负极相连，上取电滚筒4、上取电弓5与顶棚钢轨11接触取电，下集电滚筒61、下集电滑板71分别与地面槽钢轨21接触取电，驱动车载直流电动机。

电源由直流变电站提供360-600伏参考值直流电，沿公路每隔一段距离参考值1公里设直流变电站。

路面地轨2由两边有斜坡的地面槽钢轨21构成，路面地轨2与地面保持绝缘。在每个车道中心线两侧按一定的间距铺设各两根地面槽钢轨21，每隔一段距离约100米参考值，用地下电缆将所有的地面槽钢轨21横向相连，平均分配各面槽钢轨21的电流，地下电缆与路面绝缘。

在电网公路行驶时，上升上弹性棒81，上取电滚筒4、上取电弓5与顶棚电网钢轨1通过上弹性棒81始终保持电接触，同时降下下集电滚筒61和下集电滑板71，通过下弹性棒91始终与路面地轨2保持电接触，无轨电车3通过车载直流电机驱动。而在普通公路行驶时，通过车顶升降装置8将上取电滚筒4、上取电弓5收起，通过下升降装置9将下集电滚筒61、下集电滑板71收起，无轨电车3用自身的动力系统行驶。

Claims (10)

1.可变换车道的道路电网装置，包括架设在道路上空的顶棚电网钢轨（1）、铺设在地面上的路面地轨（2）、行驶在所述顶棚电网钢轨（1）和路面地轨（2）之间的无轨电车（3），其特征在于：所述的顶棚电网钢轨（1）包括多条作为正极导线与变电站正极相连的顶棚钢轨（11），多条所述的顶棚钢轨（11）由若干金属横梁（12）连接固定在道路两旁的立柱上，形成网状电接触顶棚，所述的金属横梁（12）与立柱绝缘，立柱与地面绝缘，所述的路面地轨（2）包括多条作为负极导线与变电站负极相连并与大地绝缘的地面槽钢轨（21），多条所述的地面槽钢轨（21）由埋在地下的若干与大地绝缘的电缆连接，使得至少两辆所述的无轨电车（3）能够并行，所述的无轨电车（3）顶部设有与所述的顶棚钢轨（11）电接触取电并能够在多个所述的顶棚钢轨（11）下平面滑动的上取电滚筒（4）和上取电弓（5），所述的无轨电车（3）底部设有与所述的地面槽钢轨（21）电接触增强安全性和电流稳定性并能够在多条所述的地面槽钢轨（21）上表面滑动的下集电滚筒组（6）和下集电滑板组（7）。

2.根据权利要求1所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的上取电滚筒（4）、所述的上取电弓（5）与所述的无轨电车（3）顶部之间分别设有车顶升降装置（8），所述的车顶升降装置（8）上设有使所述的取电滚筒（4）或所述的上取电弓（5）与所述的顶棚钢轨（11）始终保持电接触的上弹性棒（81）。

3.根据权利要求2所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的上取电滚筒（4）的两端一体成型有便于平顺转换所述的顶棚钢轨（11）的倒角（41），所述的上取电弓（5）的两端设有向下弯曲的弧面（51），所述的上取电弓（5）的下表面设有多个散热翅（52）。

4.根据权利要求1所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的下集电滚筒组（6）、所述的下集电滑板组（7）与所述的无轨电车（3）底部之间分别设有下升降装置（9），所述的下升降装置（9）上设有使所述的下集电滚筒组（6）、所述的下集电滑板组（7）与所述的地面槽钢轨（21）始终保持电接触的下弹性棒（91）。

5.根据权利要求1或4所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的下集电滚筒组（6）包括垂直于所述的地面槽钢轨（21）设置的两个平行相邻并且横向错开的下集电滚筒（61），每个所述的下集电滚筒（61）的两端分别连接有防止所述的下集电滚筒（61）摩擦地面的支撑轮（62），两个所述的平行相邻的下集电滚筒（61）横向错开的距离大于多条所述的地面槽钢轨（21）中相邻两条地面槽钢轨（21）的最小间距。

6.根据权利要求1或4所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的下集电滑板组（7）包括垂直于所述的地面槽钢轨（21）设置的两个平行相邻并且横向错开的下集电滑板（71），每个所述的下集电滑板（71）的两端连接有防止下集电滑板（71）与地面摩擦的滑板支撑轮（72），每个所述的下集电滑板（71）上设有散热水槽（73），所述的无轨电车（3）的底部设有与所述的散热水槽（73）相通的水箱（74），两个所述的平行相邻的下集电滑板（71）横向错开的距离大于多条所述的地面槽钢轨（21）中相邻两条地面槽钢轨（21）的最小间距。

7.根据权利要求1所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的地面槽钢轨（21）与地面之间设有绝缘层（211）。

8.根据权利要求7所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的地面槽钢轨（21）高出地面4cm，在所述的绝缘层（211）的两侧地面成型有斜坡。

9.根据权利要求7或8所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于所述的地面槽钢轨（21）为开口朝下的U形槽钢，所述的绝缘层（211）为开口朝上的W形绝缘层。

10.根据权利要求1所述的可变换车道的道路电网装置，其特征在于相邻所述的顶棚钢轨（11）之间的间距为0.5～0.6米，相邻所述的金属横梁（12）间隔为0.6～0.7米。

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