CN212708961U - 一种具有弓头锁止装置的受电弓 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有弓头锁止装置的受电弓，涉及电力车辆受电弓技术领域。本实用新型包括底座、升降臂和通过升降臂连接底座的弓头，升降臂下端的中心转轴可转动的安装在底座上，底座与中心转轴之间设置有驱动升降臂下降的降弓气缸和驱动升降臂抬升的弹簧升弓装置，底座上还安装有用于在降弓止点配合弓头进行锁紧及解锁的弓头锁止装置。本实用新型的受电弓具有非升即降的特点，便于对受电弓工作状态进行监控检测及故障排除。

Description

一种具有弓头锁止装置的受电弓

技术领域

本实用新型涉及电力车辆受电弓技术领域，特别是一种具有弓头锁止装置的受电弓。

背景技术

受电弓作为电力机车的关键设备，是弓-网系统的重要组成部分，一旦弓网接触不好，将直接影响弓网间的受流特性，进而影响列车的牵引供电性能。

申请号为CN201711014610.7的中国发明专利申请公开了一种磁浮车辆受流器，包括底座、设置在底座上的升降弓组件和设置在升降弓组件上的弓头组件，其中，升降弓组件包括升降机构和用于驱动所述升降机构的驱动缸体，驱动缸体上还可以设置有锁止装置，当驱动缸体的主推杆移动至最大行程时，锁止装置对主推杆进行锁止。当需要升弓时，升弓进气口通气并解锁锁止装置，而后主推杆在驱动缸体的压力作用下缩回，在拉伸弹簧的拉力下升弓；当需要降弓时，降弓进气口通气，主推杆受驱动气缸压力的作用伸出并顶住降弓推杆，从而带动降弓，当主推杆达到最大行程时，主推杆被锁止装置锁定，降弓到位。由于驱动缸体设置有具备止回功能的锁止装置，因此如果气源工作异常导致气压不足或无气压，则升降弓过程中断并停止，受电弓可能处于非升非降的状态，需要设计复杂的升降弓检测系统进行监控检测及故障排除。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的在于：针对现有受电弓带锁止装置的驱动缸体导致受电弓，在气源工作异常的情况下可能出现受电弓处于非升非降状态的问题，本实用新型提供一种具有弓头锁止装置的受电弓，该具有弓头锁止装置的受电弓依靠弹簧升弓装置的作用力升弓，降弓装置克服弹簧升弓装置的作用力驱动降弓，升降弓过程中通过设置在底座上的弓头锁止装置配合弓头进行锁紧及解锁，从而使受电弓具有非升即降的特点，便于对受电弓工作状态进行监控检测及故障排除。

本实用新型采用的技术方案如下：

根据本实用新型公开的一种具有弓头锁止装置的受电弓，包括底座、升降臂和通过升降臂连接底座的弓头，升降臂下端的中心转轴可转动的安装在底座上，底座与中心转轴之间设置有驱动升降臂下降的降弓气缸和驱动升降臂抬升的弹簧升弓装置，底座上还安装有用于在降弓止点配合弓头进行锁紧及解锁的弓头锁止装置。

进一步的，弓头锁止装置包括可移动的安装在底座上的弓头扣合件，驱动弓头扣合件移动解锁的升弓解锁气缸，以及带动弓头扣合件复位并配合锁紧弓头的锁钩弹簧。

进一步的，供给升弓解锁气缸的气源为短时气源；所述升弓解锁气缸为单作用气缸，所述升弓解锁气缸通过锁钩弹簧的作用力复位。

进一步的，所述弓头扣合件通过弹簧升弓装置及锁钩弹簧的合力配合锁紧弓头。

进一步的，供给降弓气缸的气源为短时气源；所述降弓气缸为单作用气缸，所述降弓气缸通过弹簧升弓装置的作用力复位。

进一步的，升降臂包括上臂部、平衡杆、下臂部和联轴杆，所述联轴杆和下端设置有中心转轴的下臂部分别可转动的连接在底座与上臂杆之间，所述上臂部和平衡杆分别可转动的连接在下臂部与弓头之间；所述上臂部、下臂部、联轴杆及底座形成第一平面四连杆机构，上臂部、下臂部、平衡杆及弓头形成第二平面四连杆机构。

进一步的，中心转轴上设置有升弓传动组件，所述升弓传动组件包括固定在中心转轴上的传动凸轮，以及连接在传动凸轮与弹簧升弓装置之间的链条。

进一步的，所述中心转轴上设置有降弓传动组件，所述降弓传动组件包括固定在中心转轴上的连接板，以及可转动的安装在连接板上的滚轮，所述滚轮与降弓气缸的活塞杆推压配合。

进一步的，底座上设置有防止弓头随降弓撞击底座的缓冲止挡；缓冲止挡优选的由弹性材料制成。

进一步的，底座上设置有用于检测升降弓状态的传感装置。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：相比于现有技术采用在气缸上设置活塞杆锁止装置进行升降弓锁定，本实用新型底座上设置配合弓头进行升弓解锁及降弓锁定的弓头锁止装置，无论降弓气缸和升弓解锁气缸的气源是否正常工作，受电弓均只存在保持升弓状态和保持降弓状态两个工作状态，即具有非升即降的特点，该特点使得受电弓的升降弓检测系统可进一步简化，并便于排除及解决升降弓故障，帮助操作人员提高应急响应速度。

附图说明

图1是本实用新型具有弓头锁止装置的受电弓的立体结构示意图；

图2是本实用新型具有弓头锁止装置的受电弓的左视图；

图3是本实用新型具有弓头锁止装置的受电弓的正视图；

图4是本实用新型弓头锁止装置的一种实施方式的立体结构示意图；

图5是本实用新型弓头锁止装置的一种实施方式的剖视图；

图6是本实用新型图3中A-A向的剖视图；

图7是本实用新型图3中B-B向的剖视图；

图中标记：10-底座；20-升降臂；30-弓头；40-降弓气缸；50-弹簧升弓装置；60-弓头锁止装置；70-缓冲止挡；80-传感装置；210-上臂部；220-下臂部；230-平衡杆；240-联轴杆；211-上臂杆；212-横杆；221-中心转轴；222-下臂杆；223-滚轮；224-连接板；225-传动凸轮；226-链条；610-弓头扣合件；620-升弓解锁气缸；630-锁钩弹簧；640-固定板；611-钩部；612-柄部；613-第一限位部；614-第二限位部；615-第三限位部。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

根据本实施例公开的一种具有弓头锁止装置60的受电弓，其包括底座10、升降臂20和通过升降臂20连接底座10的弓头30，升降臂20下端的中心转轴221可转动的安装在底座10上，底座10与中心转轴221之间设置有驱动升降臂20下降的降弓气缸40和驱动升降臂20抬升的弹簧升弓装置50，底座10上还安装有用于在降弓止点配合弓头30进行锁紧及解锁的弓头锁止装置60。

具体的说，当降弓气缸40的气源及弓头锁止装置60的动力源正常工作时：1)在降弓状态下启动升弓过程，启动弓头锁止装置60解锁并释放弓头30，以使弹簧升弓装置50能够带动中心转轴221转动从而驱动升弓，直至受电弓进入升弓状态，即到达升弓止点；2)在升弓状态下启动降弓过程，降弓气缸40克服弹簧升弓装置50的作用力带动中心转轴221反向转动从而驱动降弓，直至受电弓进入降弓状态，即到达降弓止点，弓头30在降弓止点配合弓头锁止装置60进行锁紧。当降弓气缸40的气源和/或弓头锁止装置60的动力源工作异常时：1)在降弓状态下启动升弓过程，弓头锁止装置60受动力源工作异常影响而无法启动解锁，受电弓保持降弓状态；2)在升弓状态下启动降弓过程，降弓气缸40受气源工作异常无法驱动降弓，受电弓保持升弓状态；3)升弓过程中，由于弓头锁止装置60己释放弓头30，降弓气缸40无自锁功能，因此弓头锁止装置60动力源和/或降弓气缸40气源工作异常后，受电弓继续升弓并保持升弓状态；4)降弓过程中，降弓气缸40气源工作异常，降弓气缸40无法克服弹簧升弓装置50的作用力而使受电弓返回升弓状态。因此，无论在正常工作的情况下，或者在降弓气缸40的气源和/或弓头锁止装置60的动力源工作异常的情况下，本实施例的具有弓头锁止装置60的受电弓表现出非升即降的特征，不会因为受电弓非升非降而导致轨道车辆出现故障。另一方面，无需为受电弓设计复杂的升降弓检测系统及故障排除系统，仅需检测受电弓是否处于升弓止点或受电弓是否处于降弓止点即可反应受电弓当前工作状态，操作人员可以做出快速响应，以决定是否启用应急装置进行紧急升弓或降弓。

可选的，弓头锁止装置60包括可移动的安装在底座10上的弓头扣合件610，驱动弓头扣合件610移动解锁的升弓解锁气缸620，以及带动弓头扣合件610复位并配合锁紧弓头30的锁钩弹簧630。进一步的，在一种具体实施方式中，弓头扣合件610为锁钩，锁钩可转动的安装在底座10上，锁钩与底座10之间设置用于复位的拉簧，拉簧使锁钩锁紧弓头30；如图4所示，拉簧可带动锁钩逆时针转动并锁紧弓头30，当弓头30向下推压锁钩时，锁钩顺时针转动划开使锁钩与弓头30扣合，然后在拉簧的作用下逆时针复位锁紧弓头30；驱动锁钩转动解锁的升弓解锁气缸620固定在底座10上，升弓解锁气缸620的活塞杆推压锁钩使其顺时针转动并解锁弓头30。在另一种具体实施方式中，弓头扣合件610为锁钩，锁钩通过导轨和限位滑块可移动的安装在底座10上，锁钩优选的设置为可水平平移，锁钩与底座10之间设置用于复位的拉簧；拉簧可带动锁钩沿第一方向平移并锁紧弓头30，当弓头30向下推压锁钩时，锁钩沿反向于第一方向的第二方向平移划开使锁钩与弓头30扣合，然后在拉簧的作用下沿第一方向平移复位锁紧弓头30，第一方向与第二方向方向相反；驱动锁钩转动解锁的升弓解锁气缸620固定在底座10上，升弓解锁气缸620的活塞杆收缩拉动锁钩使其沿第二方向平移并解锁弓头30。

可选的，供给降弓气缸40的气源为短时气源。进一步的，所述降弓气缸40为单作用气缸，所述降弓气缸40通过弹簧升弓装置50的作用力复位。

具体的说，降弓过程中，气源向降弓气缸40输入压力气体预定时间，降弓气缸40的活塞杆运动带动中心转轴221转动以驱动升降臂20下降至降弓止点，弓头锁止装置60锁紧弓头30，气源随即停止向降弓气缸40供气；升弓过程中，弓头锁止装置60解锁弓头30，弹簧升弓装置50带动中心转轴221反向转动以驱动升降臂20抬升至升弓止点，降弓气缸40的活塞杆随中心转轴221反向转动而复位。

可选的，供给升弓解锁气缸620的气源为短时气源。进一步的，所述升弓解锁气缸620为单作用气缸，所述升弓解锁气缸620通过锁钩弹簧630的作用力复位。

具体的说，弓头30解锁过程中，气源向升弓解锁气缸620输入压力气体预定时间，升弓解锁气缸620的活塞杆带动弓头扣合件610移动解锁弓头30，气源随即停止向升弓解锁气缸620供气，锁钩弹簧630带动弓头扣合件610反向移动进行复位，升弓解锁气缸620的活塞杆随弓头扣合件610反向移动而复位。

可选的，所述降弓气缸40与升弓解锁气缸620均为单作用气缸；所述降弓气缸40通过弹簧升弓装置50的作用力复位；所述升弓解锁气缸620通过锁钩弹簧630的作用力复位。具体的说，将降弓气缸40和升弓解锁气缸620设置为外力复位型单作用气缸，则可利用短时气源实现。

可选的，所述弓头扣合件610通过弹簧升弓装置50及锁钩弹簧630的合力配合锁紧弓头30。具体的说，弹簧升弓装置50与锁钩弹簧630配合提供锁紧力。当弓头30降弓到位后，弓头扣合件610在弓头30推压下移动划开，然后在锁钩弹簧630带动下反向移动扣合弓头30，气源停止向降弓气缸40供气，降弓动力撤销，弓头30迅速在弹簧升弓装置50的作用下向上抵压锁钩进一步锁紧弓头30，可有效防止轨道车辆急刹惯性等原因导致弓头扣合件610与弓头30脱离。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步的，如图5所示，可转动的锁钩包括柄部612和钩部611，柄部612一端活动连接弹性复位装置，柄部612另一端与解锁驱动装置推压配合，柄部612中段与底座10销轴连接。

可选的，锁钩的钩部611顶部设置有用于与弓头30滑动配合的工作面，工作面为弧面或斜面，使锁钩随弓头30推压工作面而转动。具体的说，工作面设置为斜面或弧面，则弓头30向下推压锁钩的工作面并产生垂直于工作面的法向力，该法向力在水平方向上的分力使锁钩在发生转动。

可选的，锁钩的柄部612与底座10之间设置有第一限位部613，第一限位部613限定拉簧的收缩止点，且使锁钩的钩部611与弓头30对位。具体的说，底座10上设置有第一限位部613，第一限位部613为可调节伸出长度的销钉或螺栓。锁钩的柄部612或底座10上设置有第二限位部614，第二限位部614限定拉簧的拉伸止点。具体的说，第二限位部614设置在锁钩的柄部612，第二限位部614为柱状凸起或弧形凸起，优选为弧形凸起。

可选的，锁钩的柄部612设置有用于与解锁驱动装置推压配合的弧形凸起部。弧形凸起部优选的与锁钩柄部612一体成型。具体的说，随锁钩转动，弧形凸起部使得解锁驱动装置与弧形凸起部在锁钩转动过程中形成滚动配合，可有效减少磨损。

实施例3

在上述实施例的基础上，进一步的，如图1-3所示，升降臂20包括上臂部210、平衡杆230、下臂部220和联轴杆240，联轴杆240和下端设置有中心转轴221的下臂部220分别可转动的连接在底座10与上臂杆211之间，上臂部210、下臂部220、联轴杆240及底座10形成第一平面四连杆机构；上臂部210和平衡杆230分别可转动的连接在下臂部220与弓头30之间，上臂部210、下臂部220、平衡杆230及弓头30形成第二平面四连杆机构。具体的说，弹簧升弓装置50及降弓气缸40通过带动下臂部220的中心转轴221转动，从而带动联动的第一平面四连杆机构及第二平面四连杆机构移动，实现弓头30的升降。

可选的，下臂部220包括中心转轴221、下臂杆222、升弓传动组件及降弓传动组件，下臂杆222下端与中心转轴221固定连接，下臂杆222与中心转轴221大致呈T字型布置，升弓传动组件及降弓传动组件安装在中心转轴221上；下臂杆222上端与上臂部210下端铰接，联轴杆240两端分别铰接底座10及上臂部210下端。

可选的，上臂部210呈T型，上臂部210包括上臂杆211和安装于上臂杆211上端的横杆212，上臂杆211与横杆212大致呈T字型布置；横杆212两端与铰接，上臂杆211下端与下臂部220上端铰接，平衡杆230两端分别铰接弓头30及下臂部220上端。其中，平衡杆230具有长度可调节的调节螺杆，平衡杆230通过调整调节螺杆的伸出长度来保证弓头30的水平状态。

可选的，中心转轴221上设置有升弓传动组件，升弓传动组件包括固定在中心转轴221上的传动凸轮225，以及连接在传动凸轮225与弹簧升弓装置50之间的链条226。弹簧升弓装置50优选为拉簧，弹簧升弓装置50一端固定在底座10上，弹簧升弓装置50另一端连接链条226。中心转轴221上设置有降弓传动组件，降弓传动组件包括固定在中心转轴221上的连接板224，以及可转动的安装在连接板224上的滚轮223，滚轮223与降弓气缸40的活塞杆推压配合。

具体的说，如图7所示，弹簧升弓装置50的收缩力通过升弓传动组件带动中心转轴221转动，使升降臂20带动弓头30升弓；如图6所示，降弓气缸40的活塞杆伸出并推压滚轮223，活塞杆的推力克服弹簧升弓装置50的作用力，通过推动降弓传动组件带动中心转轴221反向转动，使升降臂20带动弓头30降弓。

实施例4

在上述实施例的基础上，进一步的，如图1和图2所示，底座10上设置有防止弓头30随降弓撞击底座10的缓冲止挡70；缓冲止挡70优选的由弹性材料制成。

具体的说，弓头锁止装置60锁定弓头30与降弓气缸40停止驱动降弓之间存在时间差，为防止降弓时弓头30过度下压撞击底座10，在底座10上设置缓冲止挡70可吸收弓头30下降的冲击力并进行限位。缓冲止挡70可优选的采用由弹性材料制成。

可选的，底座10上设置有用于检测升降弓状态的传感装置80。传感装置80可为无源接近开关、涡流式接近开关、电容式接近开关、霍尔接近开关和光电式接近开关中的一种。优选的，传感装置80为电容式接近开关，传感装置80用于检测弓头30是否位于降弓止点。受电弓进入降弓状态，弓头30位于降弓止点，接近开关通电；受电弓进入升弓状态，弓头30位于升弓止点，接近开关断电。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有弓头锁止装置的受电弓，包括底座(10)、升降臂(20)和通过升降臂(20)连接底座(10)的弓头(30)，升降臂(20)下端的中心转轴(221)可转动的安装在底座(10)上，其特征在于，底座(10)与中心转轴(221)之间设置有驱动升降臂(20)下降的降弓气缸(40)和驱动升降臂(20)抬升的弹簧升弓装置(50)，底座(10)上还安装有用于在降弓止点配合弓头(30)进行锁紧及解锁的弓头锁止装置(60)。

2.如权利要求1所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，弓头锁止装置(60)包括可移动的安装在底座(10)上的弓头扣合件(610)，驱动弓头扣合件(610)移动解锁的升弓解锁气缸(620)，以及带动弓头扣合件(610)复位并配合锁紧弓头(30)的锁钩弹簧(630)。

3.如权利要求2所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，供给升弓解锁气缸(620)的气源为短时气源；所述升弓解锁气缸(620)为单作用气缸，所述升弓解锁气缸(620)通过锁钩弹簧(630)的作用力复位。

4.如权利要求3所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，所述弓头扣合件(610)通过弹簧升弓装置(50)及锁钩弹簧(630)的合力配合锁紧弓头(30)。

5.如权利要求1所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，供给降弓气缸(40)的气源为短时气源；所述降弓气缸(40)为单作用气缸，所述降弓气缸(40)通过弹簧升弓装置(50)的作用力复位。

6.如权利要求1至5中任一项权利要求所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，升降臂(20)包括上臂部(210)、平衡杆(230)、下臂部(220)和联轴杆(240)，所述联轴杆(240)和下端设置有中心转轴(221)的下臂部(220)分别可转动的连接在底座(10)与上臂杆(211)之间，所述上臂部(210)和平衡杆(230)分别可转动的连接在下臂部(220)与弓头(30)之间；所述上臂部(210)、下臂部(220)、联轴杆(240)及底座(10)形成第一平面四连杆机构，上臂部(210)、下臂部(220)、平衡杆(230)及弓头(30)形成第二平面四连杆机构。

7.如权利要求1至5中任一项权利要求所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，中心转轴(221)上设置有升弓传动组件，所述升弓传动组件包括固定在中心转轴(221)上的传动凸轮(225)，以及连接在传动凸轮(225)与弹簧升弓装置(50)之间的链条(226)。

8.如权利要求1至5中任一项权利要求所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，所述中心转轴(221)上设置有降弓传动组件，所述降弓传动组件包括固定在中心转轴(221)上的连接板(224)，以及可转动的安装在连接板(224)上的滚轮(223)，所述滚轮(223)与降弓气缸(40)的活塞杆推压配合。

9.如权利要求1至5中任一项权利要求所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，底座(10)上设置有防止弓头(30)随降弓撞击底座(10)的缓冲止挡(70)；缓冲止挡(70)由弹性材料制成。

10.如权利要求1至5中任一项权利要求所述的具有弓头锁止装置的受电弓，其特征在于，底座(10)上设置有用于检测升降弓状态的传感装置(80)。

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