CN206954016U - 基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，包括弓头和底架，弓头通过高度可调的升降支架固定在底架上，圆筒型直线感应电机调节升降支架的高度。与传统受电弓相比，本实用新型提供的受电弓结构简单，减少了中间环节，减轻了质量，运行工作高度准确，便于控制，同时运行时噪音小，更适用于高速列车的发展需求，有广泛的应用市场。

Description

基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓

技术领域

本实用新型涉及高铁领域，具体涉及一种基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓。

背景技术

传统翼型受电弓主要根据多级气路控制升降弓的过程，但是其存在如下缺点：

1、车顶设备与车顶受电弓的空气及相关管路需要良好的绝缘性和密闭性；

2、弓网的动态接触特性要靠受电弓结构本身的机械特性决定；

3、主气路需要设置减压装置，才能使得出口压力变化稳定、占用车顶体积较大；

4、由于气囊式受电弓采用压缩空气作为动力源，在压缩过程中会产生大量水分，如果压缩空气中的水分不能够及时过滤、排除，极易在管路或阀体中结冰造成受电弓故障，其典型的故障为自动降弓，造成车辆运营的延误。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，其可有效解决上述问题，降低设备成本且维修周期长。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，其特征在于：包括弓头和底架，弓头通过高度可调的升降支架固定在底架上，圆筒型直线感应电机调节升降支架的高度。

进一步的方案：

升降支架包括上管段和下管段，上管段和下管段滑动配合连接，下管段的下端与底架相固接，圆筒型直线感应电机的初级、次级分别与上管段、下管段相连接。

弓头包括羊角和羊角中部设置的碳滑板，碳滑板通过缓冲装置和绝缘瓷瓶固定在圆筒型直线感应电机的初级上。

下管段通过绝缘子与圆筒型直线感应电机初级的底端相连接；上管段通过绝缘子与圆筒型直线感应电机次级相连接。

上管段和下管段的内壁附有金属网罩。

上述技术方案与传统受电弓相比，存在如下优点：

1、结构简单

圆筒型直线感应电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动，使结构大大简化，运动惯量减少，动态响应性能和定位精度大大提高；同时也提高了可靠性。

2、适合高低速精确位置直线运动

因为不存在离心力的约束，普通材料亦可以达到较高的速度；而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙，运动时无机械接触，因而运动部分也就无摩擦和噪声；传动零部件没有磨损，可大大减小机械损耗，避免噪声，从而提高整体效率。

3、适应性强

圆筒型直线感应电机的初级铁芯可以用环氧树脂封成整体，具有较好的防腐、防潮性能，便于在潮湿、粉尘和有害气体的环境中使用；而且可以设计成多种结构形式，满足不同情况的需要。

4、初级绕组利用率高

在圆筒型直线感应电机中，初级绕组是饼式的，没有端部绕组，因而绕组利用率高。

5、容易克服单边磁拉力问题

径向拉力互相抵消，基本不存在单边磁拉力的问题。

6、易于控制和调节

通过调节电压或者频率，或者更换次级材料，可以得到不同的速度，电磁推力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为圆筒型直线感应电机的结构示意图；

图3为升降支架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。

本实用新型采取的技术方案如图1、2、3所示，一种基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，包括弓头10和底架40，弓头10通过高度可调的升降支架30固定在底架40上，圆筒型直线感应电机20调节升降支架30的高度。

详细的方案为：升降支架30包括上管段31和下管段32，上管段31和下管段32滑动配合连接，下管段32的下端与底架40相固接，圆筒型直线感应电机20的初级21、次级22分别与上管段31、下管段32相连接。弓头10包括羊角11和羊角11中部设置的碳滑板12，碳滑板12通过缓冲装置24和绝缘瓷瓶25固定在圆筒型直线感应电机20的初级21上。下管段32通过绝缘子与圆筒型直线感应电机20初级21的底端相连接；上管段31通过绝缘子与圆筒型直线感应电机20次级22相连接。上管段31和下管段32的内壁附有金属网罩。初级21、次级22之间设置绕组23.

本实用新型提供的翼型受电弓主要由圆筒型感应直线电机、绝缘子、升降立柱、弓头10与底架40组成。

本实用新型的工作原理为：如图1所示，将圆筒型直线感应电动机接电，初级21绕组会在气隙中产生行波磁场，随时间的变化，行波磁场将作直线运动。在圆筒型直线感应电动机中的次级22绕组是由很多导条并列放置组成，这些导条会切割行波磁场，产生感应电流，感应电流与行波磁场相互作用，次级22绕组产生相对运动。由于初级21被固定不动，次级22会做直线运动，并且此种受电弓将弓头10、绝缘子、弹簧盒和次级22以及升降立柱的上管段31连接成为一整套设备，所以次级22向上运动时会带动弓头10等设备向上运动，最终得以实现升弓，由于此受电弓的动力部分采用圆筒型直线感应电动机作为动力，通过电动机精确的调速以实现受电弓先快后慢的特点，并能准确地、无冲击的抵达接触网，并保证接触网与受电弓可靠受流。

降弓：通过控制装置改变圆筒型直线感应电动机中的运动方向，使其次级22下降，次级22将收进初级21中，从而带动弓头10等设备向下运动，通过电动机的精确调速，使其在降弓时实现先快、后慢，保证在降弓过程中不对受电弓设备的损坏，最终实现自动降弓。

弓头10部分如图1所示：弓头10由羊角11、碳滑板12等组成，碳滑板12直接与接触网导线接触，组成相对坚固的弓头10支架，碳滑板12安装在弓头10上，由于此受电弓采用圆筒型直线感应电机20驱动上升、下降过程，其升降高度能达到精确位置，因此为了保证可靠受流，其宽度为传统受电弓碳滑板12宽度的2-3倍，并且只需要一根碳滑板12，其宽度为75mm，碳滑板12长度1250±1mm，这种结构的弓头10简单，大大减轻了自身重量。

圆筒直线感应电动机作为受电弓的动力部件，其结构如图2所示，主要由初级21、次级22两部分组成，其结构简单、运行平稳、传递向上推力，可将受电弓直接推送到接触网上，为了防止接触网上高电压损坏电机，故将次级22端口与初级21底座安装高压绝缘子以隔离接触网上的高电压。为了防止升弓过程与接触网的冲击过大，其在绝缘子顶部安装弹簧缓冲装置24。

底架40是整个受电弓的基座部分起固定安装的作用，受电弓刚性底架40材料主要为铸钢型材构成，底架40通过支持绝缘子与安装座固定在车顶上。

升降支架30类似于一个伸缩装置其结构如图3所示分为上下两节，上管段31与次级22上安装的绝缘子固定，下管段32与初级21底部安装的绝缘子固定，并将下管段32安装在底架40上，升降支架30的内壁附有金属网罩，以保护、隔离升降支架30内装置的直线电机不遭受接触网电压的损坏。下管段32固定不变，上管段31为活动部分随着圆筒型直线感应电机20的次级22上升而上升、下降而下降。上升时，圆筒型直线感应电机20驱动上管段31上升，推动弓头10使其与接触网接触，如图1所示；降弓时，圆筒型直线感应电机20下降带动弓头10部分脱离接触网，当降弓完毕时，圆筒型直线感应电机20停止工作，并且次级22与初级21合并，带动上管段31合并在下管段32内。

通过弓头10的碳滑板12与接触网滑动受流，将接触网上的电流传递到升降支架30的顶端，与传统受电弓类似使其整个升降支架30作为导电部分(升降支架30的导电类似于传统受电弓的上框架与下臂杆)，最终通过高压绝缘互感器传输到主断路器为电力机车供电。

与传统受电弓相比，本实用新型提供的受电弓结构简单，减少了中间环节，减轻了质量，运行工作高度准确，便于控制，同时运行时噪音小，更适用于高速列车的发展需求，有广泛的应用市场。

本实用新型未能详尽描述的设备、机构、组件和操作方法，本领域普通技术人员均可选用本领域常用的具有相同功能的设备、机构、组件和操作方法进行使用和实施。或者依据生活常识选用的相同设备、机构、组件和操作方法进行使用和实施。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本实用新型中记载内容后，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，其特征在于：包括弓头和底架，弓头通过高度可调的升降支架固定在底架上，圆筒型直线感应电机调节升降支架的高度。

2.根据权利要求1所述的基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，其特征在于：升降支架包括上管段和下管段，上管段和下管段滑动配合连接，下管段的下端与底架相固接，圆筒型直线感应电机的初级、次级分别与上管段、下管段相连接。

3.根据权利要求2所述的基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，其特征在于：弓头包括羊角和羊角中部设置的碳滑板，碳滑板通过缓冲装置和绝缘瓷瓶固定在圆筒型直线感应电机的初级上。

4.根据权利要求3所述的基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，其特征在于：下管段通过绝缘子与圆筒型直线感应电机初级的底端相连接；上管段通过绝缘子与圆筒型直线感应电机次级相连接。

5.根据权利要求4所述的基于圆筒型直线感应电动机的翼型受电弓，其特征在于：上管段和下管段的内壁附有金属网罩。