CN2744553Y - 导电轨 - Google Patents

Abstract

一种用于保持接触导线的导电轨，其以细长的、单体成型件的形式构造，其在纵向方向上开槽并具有一个横向支撑件(3)和两个张紧臂(4，5)，该两个张紧臂基本上以直角从横向支撑件(3)突伸出，张紧臂(4，5)连接到相应的以锐角延伸到对称轴线(6)的夹紧臂(7，8)。另外，张紧臂(4，5)和/或夹紧臂(7，8)被制成弹性弹簧式的，接触导线(2)专门被张紧臂(4，5)和/或夹紧臂(7，8)的弹性力保持。在接续的导电轨(1，1a)的接合端面位置(35)上，设置至少一个接合板(15，16)，该至少一个接合板桥接接合位置(35)。通过槽(27至30)和突出部分(23至26)，接合板以确实锁定的方式保持在张紧臂(4，5)上。

Description

导电轨

技术领域

本发明涉及一种有轨车辆的导电轨。经由接触线单元，电流被供给到有轨车辆，例如电驱动的铁路车辆。在大多数情况下，接触线单元包括被悬挂在吊索上并由托架单元保持的接触导线，接触导线也是通常已知的架空线，来自接触导线的电流传输通过安装在车辆上的集电器发生，集电器称作弓形接触件或受电弓。虽然吊索被高度拉紧，但防止它在单独的悬吊点之间下垂是不可能的，所以在铁轨上的吊索高度不断地上下变动，这必须通过受电弓的移动来补偿，然而因此，受电弓和接触导线之间的接触力也改变，这可能导致振动、不一致的接触电阻和发出火花。

背景技术

为了实现不同波长的振动的波传播和避免共振，因此在DE2436640中已经申请提供架空线在不同间距和不一致次序的固定点上的悬挂，然而，对于在240公里/小时或更高速度下行驶的高速线路段，这种措施是不够的。

另外，为了传输电流，刚性的导电轨也用作消耗性的导体，由于需要比较少的空间，所以导电轨主要仅仅在隧道中用作架空线。这种类型的导电轨从DE 20100960U1、DE 20101581U1、DE 4207622C2、DE 19548103C1和AT409904B中知道。

从US918761、FR2470020和US4230209中知道了这样的导电轨，其中铜接触导线被夹持并因而保持在保持臂之间。在这种情况下，为了保持接触导线，所谓的带槽接触导线被使用，即具有V形槽的铜线，导电轨的夹紧臂以确实锁定的方式接合到该V形槽中，因而接触导线能被替换，其中在接触导线上有受电弓电刷，因而接触导线会受到磨损。

由于两个以镜像对称方式彼此相对的张紧臂在带槽接触导线上方彼此螺栓连接(US4230209、FR2470020、DE4333446A1、DE19548103C1)或彼此铆接(US918761)，所以带槽接触导线被以固定的方式夹紧。

由于螺栓或铆接连接必须在紧密的空间距离内进行，因而，无论在初始装备期间还是在磨损的接触导线的随后更换期间，将带槽接触导线装配到导电轨上都是非常耗时和费力的。

在实践中，导电轨的单个元件基本上具有10米到20米的长度，因而在两个相邻导电轨的接合位置会出现随之发生的问题，即，为了尽可能精确的处于一条直线的导电轨的定向，所述导电轨必须在接合位置的两侧上固定到托架单元或隧道的顶壁上，这同样需要相当大的费用。例如，如果每个导电轨实际上仅仅在其中间固定到托架单元或隧道壁，那么导电轨的两端可能由于它们的自然重量而下垂，以致在接合位置相对于轨道轴发生明显的扭曲，机械地增加接触导线的应力并导致集电方面的波动。

发明内容

因而，本发明的目的是提供一种导电轨，其以可靠的方式保持带槽接触导线并且装配简单，其中，接触导线能以简单的方式替换，并且它能确保接触导线以尽可能直线的方式延伸，即在相邻导电轨元件的接合位置。

该目的通过权利要求1中陈述的特征实现，本发明的有利布置和进一步改进在从属权利要求中陈述。

本发明的基本原理是以细长的、单体成型件的方式设计导电轨，其在纵向方向上开槽并具有一个平的横向支撑件和两个张紧臂，该两个张紧臂基本上以直角从所述横向支撑件突伸出，在所有情况下，张紧臂都连接到相应的以锐角延伸到对称轴线的夹紧臂。张紧臂和/或夹紧臂被制成弹性弹簧式的，所以接触导线专门被张紧臂和/或夹紧臂的弹性力保持，因而不再需要为了以固定的方式夹紧接触导线而使用螺栓连接。实际上，生产的是密闭箱部分，其仅仅被一个纵向槽断开，具有高度的抗弯刚度并将接触导线保持在一个直线轴线上，所以确保接触导线与轨道的绝对恒定的距离，接触导线的插入和更换都能非常简单和迅速地完成。根据本发明进一步的改进，横向支撑件比张紧臂到导电轨纵向方向的横向距离更宽，因而使得横向支撑件在两侧上突伸到张紧臂之外，结果，导电轨的几何惯性矩增加，因而导电轨的刚性增加。

根据本发明的进一步改进，在从张紧臂到夹紧臂的过渡区中提供了横向突伸的悬臂，其指向横向支撑件的顶侧是平的，而指向接触导线的下侧具有一个槽。所述悬臂一方面用于保持和引导插线装置，为了插入或取出接触导线，插线装置将两个张紧臂展开，该装置能沿着悬臂的顶侧行进，并能接合到设置在下侧上的槽中以便展开张紧臂。另外，所述悬臂也用来增加几何惯性矩，从而改善导电轨的抗弯刚度。

根据本发明的进一步改进，在所有情况下，指向另一张紧臂的张紧臂的内侧在任何情况下都具有至少一个、优选地具有两个在导电轨的整个长度上延伸的突出部分，由于该突出部分，导电轨的几何惯性矩同样增加，从而导电轨的刚性增加。所述突出部分具有一个矩形、梯形或三角形的轮廓，梯形轮廓是特别优选的实施例。

另外，根据本发明的进一步改进，在接续的导电轨的接合端面位置上，所述突出部分被用作在张紧臂和接合板之间的舌槽接合的舌部，接合板桥接所述接合位置。接合板具有与突出部分对应的槽，并且在所有情况下都在接合位置的两侧上通过仅仅一个或两个螺栓固定到张紧臂上。为此，张紧臂具有一个孔而接合板具有一个螺纹孔，由于该舌槽接合，在相邻导电轨的接合位置实现了接触导线的精确、直线定向，在接合位置处不再发生扭曲。这样，所述导电轨也能用于高达250公里/小时和更高的高速。优选地，每个接合位置使用两个接合板，该两个接合板在所有情况下都连接到两个张紧臂之一。

根据本发明的进一步改进，至少一个、优选地两个接触片条能布置在相应的接合板和相关联的张紧臂之间，接触片条改善接合板和相邻导电轨的张紧臂之间的电连接。为了接触片条的绝对固定和改进的装配，用于接收和保持接触片条的接合板可以具有一个在两侧上带有底切部的凹陷部分。

根据本发明的另一个改进，一个腹板在导电轨的整个长度上延伸并以直角从横向支撑件的表面突伸出，腹板可以设置在横向支撑件的顶侧。平行而彼此靠近地使用多个这种腹板也是可能的。

附图说明

在下面结合附图和参考实施例对本发明进行更详细的说明，其中：

图1是通过根据本发明第一实施例的导电轨的横截面；

图2表示根据本发明第二实施例的导电轨；

图3是通过根据本发明第三实施例的导电轨的横截面；

图4是图3的导电轨的侧视图；

图5是通过接合板的横截面；

图6是图5的切掉部分A的放大图；和

图7是图6的接合板的侧视图，接合板带有配装的接触片。

具体实施方式

图1表示一个导电轨1，其具有一个纵向开槽的成型件(或异型件)，接触导线2插入到该成型件中并以确实锁定的方式保持就位。导电轨1具有一个带有平的表面的板形的横向支撑件3，两个张紧臂4和5基本上以直角从横向支撑件突伸出，张紧臂4和5相对于对称轴线6镜像对称地布置。从横向支撑件开始，张紧臂4和5以轻微尖角的方式会聚地形成，张紧臂的内表面和外表面之间的角度大约等于1-5°。夹紧臂7和8以锐角从张紧臂突伸出并朝着彼此延伸，在所有情况下夹紧臂都连接到张紧臂4和5的自由端，夹紧臂每个都具有相应的点，该点分别接合到接触导线2的对应形状的槽9和10中。所述点与槽9和10具有例如78°的角度，在这种情况下，槽9和10位于一个平面上方，该平面延伸通过接触导线的中心轴线。

延伸自对称轴线的侧悬臂11和12分别连接到在张紧臂4和5与夹紧臂7和8之间的过渡区，所述悬臂11和12的指向横向支撑件3的顶侧是平的，而所述悬臂11和12的离开横向支撑件3延伸的下侧分别具有凹入部或槽13和14，其用作可移动的接触导线插入装置的引导件，接触导线插入装置将张紧臂和夹紧臂展开以便插入接触导线。

横向支撑件3在两侧上横向突伸到张紧臂4和5之外，并且在通向张紧臂的过渡区中通过倾斜部分变厚。

上述的导电轨1总体上以单体成型件的形式构造而成，其可用挤压拉制过程生产。使用的材料例如是铝或铝合金，其具有好的导电性，所以向接触导线2供电也能通过导电轨1进行。

总体上，导电轨1形成一个箱形的成型件，其接近最大可能的长度并仅仅被用来接收接触导线2的纵向槽断开，并且导电轨1仅仅通过张紧臂和夹紧臂的弹性力来保持接触导线2。总体上，成型件在相当大的程度上是抗弯曲和抗扭转的，张紧臂和夹紧臂相对于对称轴线6在轻微的程度上以往复的方式和以弹性的方式移动是可能的，以便插入或更换接触导线。另一方面，该移动的可能性还受到材料的形状、尺寸和性质以这样一种方式限制，即接触导线2被车辆的集电器可靠地保持，且甚至在机械加载的情况下可靠地保持。

在输送、处理和装配的基础上，在一段线路上的导电轨至多具有10米到12米的长度，因而，对于一段线路，多个导电轨在它们的端面以邻接的方式彼此连接，这通过接合板15、16来进行，接合板插入导电轨成型件的内部并桥接两个相邻导电轨之间的接合位置(参考图4)。

图1表示两个这种类型的接合板15、16，其在截面上大致是矩形的，并且在所有情况下都分别固定到相关联的张紧臂4和5的内侧。接合板15、16的长度是40厘米的量级，接合板既用于两个相邻的导电轨成型件之间的电连接，又用于机械力的传递。接合板15、16通过螺栓17、18固定，螺栓17、18穿过张紧臂4、5中的孔19、20突伸出，并螺纹拧入接合板15、16中的螺纹孔21、22中。每个接合板仅仅需要两到四个螺栓，这些螺栓在导电轨接合处的两侧上螺纹拧到相邻的导电轨上。

由于孔19、20的内部间隙，一个虽然小、但仍是不利的导电轨的轴线的偏离可能会发生，由于该偏离，在接合位置可能发生扭曲。这种类型的扭曲对集电具有不利的影响，因为集电器在此偏离，从而不能以连续的方式电刷在接触导线2上，因此集电器和接触导线之间的接触力会出现增加和降低，其结果是存在一个危险，即集电器可能跳离成型件，失去接触力，因而也失去供电。对于高速的高架导电轨，这些机械/几何形状和电方面的缺陷是不能被接受的，为了这个目的和螺栓连接，在导电轨和接合板之间另外安排一个确实锁定连接，即原则上使用一个舌槽接合。

为了该目的，向内突伸到导电轨成型件的内部中的突出部分23、24和25、26分别形成于张紧臂4和5的内侧上，由于涉及一个挤压段，所以突出部分在导电轨的整个长度上延伸。突出部分23和24之间或25和26之间的距离分别选择成尽可能的大，即相应的突出部分分别位于尽可能靠近张紧臂4和5的两端处。

接合板15和16具有对应的槽27、28和29、30，相关联的突出部分23至26接合到这些槽中。由于这种具有确实锁定的舌槽接合，在孔19和20中的可能的内部间隙不再有任何影响，即使舌槽接合具有微量的间隙，由于接合板的长度和由其确定的舌槽接合的长度，在相邻的导电轨之间的偏离或扭曲实际上几乎是零。这样，高架导电轨能几乎精确地铺设在一个轴线上并且没有间断发生，所以集电得到了改善，高达250公里/小时或更高的高速也是可能的。任何可能的变形都以连续的方式分布到整个导电轨单元上，在垂直方向上的偏离不再发生于接合位置处。

另外，分别通过突出部分23、24和25、26，导电轨成型件的额外加强变得可能。

在图1所示的实施例中，突出部分23至26在横截面上具有梯形轮廓，优选地是等腰梯形的轮廓。以对应的方式，槽27至30同样具有梯形轮廓，其深度稍大于突出部分23至26的高度，这导致楔入效果，该楔入效果确保总是具有牢固的舌槽接合的座放式连接，即使在突出部分和/或槽的生产期间存在一定量的间隙。因而，确定的机械连接总是可以达到，同时还达到无故障的电接触。另外，应该提及的是，螺栓17、18不需要吸收任何(垂直)横向力，所以每个导电轨接合处需要总共四到八个螺栓，即在任何情况下每个接合板两个。还应该提及的是，为了便于接合板的插入，突出部分的前边缘和槽的前边缘可以具有一个斜面或倒角。

为了在接合板和张紧臂之间实现改善的电连接，根据本发明的进一步改进，可以另外提供下列措施，即在所有情况下，一个或两个接触片条31、32、33、34布置在接合板15和16的外侧与张紧臂4和5的内侧之间，这将结合图5、6和7进行更详细的描述。这确保了电连接不仅仅形成于舌槽接合的区域中，而且形成于接合板和张紧臂的更大面积的垂直表面之间。

在图2的实施例中，突出部分23至26和槽27至30是矩形的，这在试验中导致了改善的力传递。槽27至30的深度大于突出部分23至26的高度这个事实总是确保了接合板和张紧臂的垂直的、互相相对的表面彼此接触，因而不是绝对需要提供接触片条31至34。然而当然，为了改善过渡电阻，可以设置接触片条。

另外，在图2所示的实施例中，一个腹板37以直角突出于横向支撑件3并在导电轨的整个长度上延伸，腹板37设置在所述横向支撑件3的顶部上，以便进一步加强导电轨成型件。该腹板在图2的实施例中对中地布置，设置多个这种类型的腹板也是可能的，于是它们彼此间隔一段距离平行延伸。

在这一点上，应该提及的是，根据其它实施例，即特别根据图1和3至7，这种类型的腹板也可设置在导电轨上。

在根据图3的实施例中，槽27至30和突出部分23至26的横截面是三角形的。在这种情况下，同样，突出部分和/或槽的合适尺寸能确保接合板和张紧臂的垂直面总是彼此接触，所以在这种情况下，同样，省略接触片条是可能的。

图4表示两个相邻的导电轨1和1a的接合位置35的侧视图，该两个导电轨在接合位置35处一个接着另一个并且被接合板15和16(图4中看不见)桥接，为了清楚，这里接合位置35被表示为放大的间隙。在实践中，间隙被保持得尽可能的小，并且一方面由孔19和20与导电轨1和1a的端面36和36a的距离分别预先确定，并通过在相应的接合板15和16上的螺纹孔21和22的距离预先确定。在实践中，在大约400毫米的接合板长度的情况下，接合板上的螺纹孔的距离会是200毫米左右，并且所述孔应该对称地布置到接合板的中间。

图5表示通过根据图2的接合板的横截面，和图6表示细节A的放大剖视图。为了固定接触片条，一个在边缘具有底切部38和39的凹陷部分37设于垂直面36上，垂直面36在装配状态中与张紧臂相对。一个接触片条可以插入到所述凹陷部分37内并可由底切部38和39保持，在任何情况下，底切部都在它们的基部中具有一个半径。接触片条在接合板的整个长度上延伸，这可以在图7中看到。这种类型的接触片条可在市场上买到，它们由良好导电材料制成，例如铜或铝，并具有多个柔性叶片。在实践中，凹陷部分37的深度大约是0-5毫米，而凹陷部分的宽度是13到14毫米的量级，底切部38的角度是30°的量级。

如图5中所示，接合板在任何情况下都具有两个凹陷部分37和37a，它们优选地相对于螺纹孔22的中心轴线对称布置。

图7表示一个接合板的侧视图，该接合板具有被插入的接触片条31和32以及两个螺纹孔19。

通过本发明，高度稳定和装配简单的导电轨以纵向开槽的中空成型件的形式获得，其在垂直方向上没有偏离，因而适合高速线路段。通过两个纵向开槽的中空成型件的确实锁定连接，获得了能通过接触片条进一步改善的良好的电连接。由于导电轨的特殊形状，接触导线的插入以及随后的更换能够毫无困难地进行，也能以自动化的方式进行。

Claims (12)

1.一种通过两个张紧臂保持接触导线的导电轨，所述接触导线被保持在两个张紧臂之间，其特征在于，

所述导电轨(1)包括细长的、单体成型件，其在纵向方向上开槽并具有横向支撑件(3)和所述两个张紧臂(4，5)，该两个张紧臂基本上以直角从所述横向支撑件(3)突伸出；

在所有情况下，所述张紧臂(4，5)连接到相应的以锐角延伸到对称轴线(6)的夹紧臂(7，8)；

所述张紧臂(4，5)和/或夹紧臂(7，8)被制成弹性弹簧式的；和

所述接触导线(2)专门通过张紧臂(4，5)和/或夹紧臂(7，8)的弹性力保持。

2.如权利要求1所述的导电轨，其特征在于，所述横向支撑件(3)比所述张紧臂(4，5)到导电轨的纵向方向的横向距离更宽。

3.如权利要求1或2所述的导电轨，其特征在于，在从所述张紧臂(4，5)到夹紧臂(7，8)的过渡区设置横向突伸的悬臂(11，12)，其指向所述横向支撑件(3)的顶侧是平的，而指向所述接触导线(2)的下侧具有槽(13，14)。

4.如权利要求1至3中任一项所述的导电轨，其特征在于，指向另一张紧臂的张紧臂(4，5)的内侧在所有情况下都具有至少一个突出部分(23，24，25，26)，其在所述导电轨(3)的整个长度上延伸。

5.如权利要求4所述的导电轨，其特征在于，每个张紧臂(4，5)都具有两个突出部分(23，24；25，26)，其靠近相应的张紧臂(4，5)的两端布置。

6.如权利要求4或5所述的导电轨，其特征在于，所述突出部分(23，24，25，26)在横截面上具有矩形、梯形或三角形的轮廓。

7.如权利要求4至6中任一项所述的导电轨，其特征在于，在接续的导电轨(1，1a)的接合端面位置(35)上，设置至少一个接合板(15，16)，该至少一个接合板桥接所述接合位置(35)；

所述接合板(15，16)具有与所述突出部分(23至26)对应的槽(27至30)；和

在接合位置(35)的两侧上，所述接合板(15，16)具有相应的螺纹孔(21，22)，通过所述螺纹孔，接合板(15，16)可螺栓连接到两个接续的导电轨(1，1a)的端部。

8.如权利要求7所述的导电轨，其特征在于，每个接合位置(35)设置两个接合板(15，16)，该两个接合板在所有情况下都可连接到两个张紧臂(4，5)中的一个上。

9.如权利要求7或8所述的导电轨，其特征在于，至少一个接触片条(31至34)布置在所述接合板(15，16)和相关联的张紧臂(4，5)之间。

10.如权利要求9所述的导电轨，其特征在于，两个平行的接触片条(31，32；33，34)与每个接合板(15，16)相关联。

11.如权利要求9或10所述的导电轨，其特征在于，用于接纳和保持所述接触片条(31至34)的接合板(15，16)具有在两侧上带有底切部(38)的凹陷部分(37)。

12.如权利要求1至11中任一项所述的导电轨，其特征在于，至少一个腹板(37)以直角向上突伸出并在所述导电轨的整个长度上延伸，该至少一个腹板设置在所述横向支撑件(3)的顶侧。

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