CN209987750U - 一种电力汽车用滚动弓头受电弓 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力汽车用滚动弓头受电弓，旨在提供一种采用滚动弓头的受电弓，弓头和接触网保持滚动摩擦，提高了受流质量，减少了弓网磨损同时可实现受电弓升降、振动主动控制和弓头磨损检测功能。其技术方案的要点是：包括底架、传动机构、弓头部分、控制机构，所述弓头部分包含滚动弓头，其截面为圆形，其两端与弓头框架铰接，工作时可绕其轴线旋转，保证其与接触网之间为滚动摩擦；所述控制机构包含振动主动控制装置，其可通过压电式加速度传感器采集振动信号，通过控制模块处理后使激振器动作抵消振动，提高了弓网系统的稳定性；所述弓网磨损检测装置可检测弓头磨损情况，并在弓头继续工作不安全时自动降弓，提高了弓网受流的安全性。

Description

一种电力汽车用滚动弓头受电弓

技术领域

本实用新型涉及机械电器设备技术领域，尤其涉及一种电力汽车用滚动弓头受电弓。

背景技术

在公路运输中采用供电线-受电弓-电动汽车模式的运输系统，可以有效的改善我国的能源结构，降低运输成本，恢复因化石能源依赖而造成的环境污染，减少石油进口，提高我国的能源战略安全，节省大量的运输成本(据测算，我国2017年保有货车中的20％改为电动力模式运行，比以石油作动力能源，则每年可以节省8000亿人民币)。同时，采用这种运输模式，可以有效的克服目前新能源电动汽车中电池续航能力不足、电池造价过高、充电时间长、充电桩位不足、电池生产与报废时对环境的污染、电能-化学能-电能转化中的能量损失等种种瓶颈，使电动力汽车，特别是最难以电动化的载货车，迅速形成规模化生产而产生巨大的社会与经济效益。

但是，现有结构的受电弓通过向上挤压供电网而维持压力，滑板易磨损、维护成本较高。在受电弓滑板与供电线之间在对接供电时，受电弓滑板不能自适应地调整高度使之与供电线稳定接触，这会影响充电的安全性和可靠性，严重时可能会损坏车辆的电气设备。因此，弓网关系是目前制约电气化公路发展的瓶颈之一，而弓网电弧和受电弓滑板磨损是弓网关系中需要解决的核心问题。受电弓与接触网可靠地接触是保证高速受流的重要条件，接触网-受电弓系统运行品质的好坏直接影响到电力汽车的运行性能。

实用新型内容

1.所要解决的技术问题

本实用新型的目的在于，克服现有受电弓滑板式弓头接触电阻与滑板磨损存在的矛盾，提供一种电力汽车用滚动弓头受电弓，实现受电弓升降、可靠受流、振动主动控制、弓头磨损检测功能。

2.技术方案

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种电力汽车用滚动弓头受电弓，其特征在于：包括底架、传动机构、弓头部分、控制机构；所述底架通过若干支持绝缘子和紧固件安装在车顶上；所述传动机构安装在底架上，包括气缸、复位弹簧、气缸推杆、下臂杆、上臂杆；所述弓头部分与上臂杆固连，包括弓头座、弓头框架和滚动弓头，滚动弓头截面为圆形，其两端与弓头框架铰接，工作时可绕其轴线旋转，保证其与接触网之间为滚动摩擦；所述控制机构包括升降弓控制装置、弓头振动主动控制装置和弓头磨损检测系统。

所述弓头振动主动控制装置包括压电式加速度传感器、激振器和控制模块；压电式加速度传感器安装在弓头框架内，激振器安装于于弓头框架和弓头座之间；所述压电式加速度传感器与控制模块相连，控制模块与激振器相连；所述压电式加速度传感器收集振动信号传给基于单片机的控制模块，控制模块处理信号后使激振器发生动作，产生一个与振源大小相等、相位相反的振动来抵消有害振动。

所述弓头磨损检测系统包括光纤内埋式磨损传感器和控制模块；所述光纤内埋式磨损传感器安装在滚动弓头内，与控制模块相连，可将弓头磨损状况显示在驾驶室内显示屏上；人工操作系统位于驾驶室内。

受电弓需要升起时，驾驶员操作升降弓装置，使气缸内气压升高，气缸推杆克服复位弹簧拉力左移，通过下臂杆和上臂杆推动弓头部分升起。

受电弓升起后，电力汽车正常受流行驶时，滚动弓头与接触网压力保持在70N,当受电弓受路面状况影响发生振动时，压电式加速度传感器收集振动信号并发送给控制模块，控制模块将振动信号解码并输出给激振器，激振器产生动作使弓网压力保持在70N，并在一定范围内呈正态分布波动。

电力汽车行使时弓头磨损检测系统随时检测弓头磨损情况并显示在驾驶室内的屏幕上；当滚动弓头磨损至继续工作不安全时，光纤内埋式磨损传感器向控制模块发出降弓命令，控制模块使受电弓收回；驾驶员也可在驾驶室内通过升降弓控制装置人工收回受电弓。

3.有益效果

综上所述，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型采用滚动弓头受电弓，有效克服接触压力在接触电阻和滑板磨损方面存在的矛盾，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减少弓网摩擦与损耗，提高抗受流磨损性能。

(2)本实用新型采用振动主动控制装置，通过模糊处理使激振器产生与弓头振动大小相同、相位相反的动作，可有效保证弓网间接触压力维持在70N附近，提高受电弓的可靠性和安全性。

(3)本实用新型采用磨损检测装置，光纤内埋式磨损传感器嵌于滚动弓头内，用以检测滚动弓头的磨损，提高了弓网受流的可靠性与安全性。

附图说明

图1是本实用新型一种电力汽车用滚动弓头受电弓的结构示意图。

图中：1.底架；2.下臂杆；3.上臂杆；4.传动气缸；5.气缸推杆；6.激振器；7.滚动弓头；8.弓头框架；9.弓头座；10.接触网；11.压电式加速度传感器；12.控制模块；13.光纤内埋式磨损传感器；14.复位弹簧。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图所示，一种电力汽车用滚动弓头受电弓，该装置由底架、传动机构、弓头部分、控制机构组成。

所述底架1通过若干支持绝缘子和紧固件安装在车顶上；所述传动机构安装在底架1上，包括传动气缸4、气缸推杆5、复位弹簧14、下臂杆2、上臂杆3；所述弓头部分与上臂杆3 固连，弓头部分包括弓头座9、弓头框架8和滚动弓头7，滚动弓头截面为圆形，其两端与弓头框架8铰接，工作时可绕其轴线旋转，保证其与接触网10之间为滚动摩擦；所述控制机构包括升降弓控制装置、弓头振动主动控制装置和弓头磨损检测系统。

所述弓头振动主动控制装置包括压电式加速度传感器11、激振器6和控制模块12；压电式加速度传感器11安装在弓头框架8内，激振器6安装于于弓头框架8和弓头座9之间；所述压电式加速度传感器11与控制模块12相连，控制模块12与激振器6相连；所述压电式加速度传感器11收集振动信号传给基于单片机的控制模块12，控制模块12处理信号后使激振器6发生动作，产生一个与振源大小相等、相位相反的振动来抵消有害振动。

所述弓头磨损检测系统包括光纤内埋式磨损传感器13和控制模块12；所述光纤内埋式磨损传感器13安装在滚动弓头7内，与控制模块12相连，可将弓头磨损状况显示在驾驶室内显示屏上。

受电弓需要升起时，驾驶员操作升降弓装置，使传动气缸4内气压升高，气缸推杆5克服复位弹簧14拉力左移，通过下臂杆2和上臂杆3推动弓头部分升起。

受电弓升起后，电力汽车正常受流行驶时，滚动弓头7与接触网10压力保持在70N,当受电弓受路面状况影响发生振动时，压电式加速度传感器11收集振动信号并发送给控制模块 12，控制模块12将振动信号解码并输出给激振器6，激振器6产生竖直方向的、与有害振动大小相等方向相反的振动使弓网压力保持在70N，并在一定范围内呈正态分布波动。

电力汽车行使时光纤内埋式磨损传感器13随时检测滚动弓头7磨损情况并将其显示在驾驶室内的屏幕上；当滚动弓头7磨损至继续工作不安全时，光纤内埋式磨损传感器13向控制模块12发出危险信号，控制模块12向传动气缸4发出降弓命令，传动气缸4内气压降低，气缸推杆5在复位弹簧14的作用下左移使受电弓收回。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种电力汽车用滚动弓头受电弓，其特征在于：包括底架、传动机构、弓头部分、控制机构；所述底架通过若干支持绝缘子和紧固件安装在车顶上；所述传动机构安装在底架上，包括气缸、复位弹簧、气缸推杆、下臂杆、上臂杆；所述弓头部分与上臂杆固连，包括弓头座、弓头框架和滚动弓头，滚动弓头截面为圆形，其两端与弓头框架铰接，工作时可绕其轴线旋转，保证其与接触网之间为滚动摩擦；所述控制机构包括升降弓控制装置、弓头振动主动控制装置和弓头磨损检测装置。

2.根据权利要求1所述的一种电力汽车用滚动弓头受电弓，其特征在于：所述弓头振动主动控制装置包括压电式加速度传感器、激振器和控制模块；压电式加速度传感器安装在弓头框架内，激振器安装于于弓头框架和弓头座之间；所述压电式加速度传感器与控制模块相连，控制模块与激振器相连；压电式加速度传感器收集振动信号传给基于单片机的控制模块，控制模块处理信号后使激振器发生动作，抵消滚动弓头振动。

3.根据权利要求1所述的一种电力汽车用滚动弓头受电弓，其特征在于：所述弓头磨损检测装置包括光纤内埋式磨损传感器、控制模块；所述光纤内埋式磨损传感器安装在滚动弓头内，与控制模块相连，可将弓头磨损状况显示在驾驶室内显示屏上。

Images