储能式电力牵引轨道机车受流系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种储能式电力牵引机车受流系统，包括第一受电装置、第二受电装置、电磁阀和控制开关，其中，受流系统通过与储能电源的正极连接的第一受电装置与接触网或受流轨的正极电连接，通过与储能电源的负极连接的第二受电装置与接触网或受流轨的负极电连接，通过控制连接在两个受电装置和机车的主风管之间的电磁阀的阀门的状态，控制第一受电装置及第二受电装置的升降，进而控制受电装置与接触网或受流轨的连接状态。所述受流系统分别通过两个受电装置分别连接储能电源的正、负极，直接通过与储能电源的负极连接的受电装置流回储能电源的负极，电流不会流过走行轨，因此，无需对走行轨进行防迷流处理，故降低了走行轨的绝缘防护处理成本。
【专利说明】储能式电力牵引轨道机车受流系统
【技术领域】
[0001]本申请涉及储能式电力牵引轨道机车【技术领域】，特别是涉及储能式电力牵引机车受流系统。
【背景技术】
[0002]目前的储能式电力牵引轨道机车均是单极受流方式，所谓单极受流方式是指机车上储能电源的正极通过受电弓从接触网受电，或者，机车的受电器从受流轨受电，然后，通过机车的接地碳刷、轮对、走行轨流回储能电源的负极，即走行轨兼作负回流线，通过所述走行轨将杂散电流泄漏到土壤介质中，又称迷流。迷流的存在对走行轨周围的埋地金属管道、通讯电缆外皮及车站和区间隧道主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀，这种电化学腐蚀不仅缩短了金属管道、通讯电缆的使用寿命，而且还会降低钢铁混凝土主体结构的强度和耐久度，甚至造成灾难性事故，因此，需要对走行轨进行防迷流处理和绝缘处理，增加了走行轨的绝缘防护处理成本。
实用新型内容
[0003]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种储能式电力牵引轨道机车受流系统，以实现对储能式电力牵引轨道机车双极受流，因而无需对走行轨进行防迷流处理，降低走行轨的制造成本，技术方案如下:
[0004]本申请提供一种储能式电力牵引轨道机车受流系统，包括:第一受电装置、第二受电装置、电磁阀和控制开关；
[0005]所述第一受电装置与所述储能式电力牵引轨道机车的储能电源的正极电连接；
[0006]所述第二受电装置与所述储能电源的负极电连接；
[0007]所述第一受电装置的气缸与所述第二受电装置的气缸均通过所述电磁阀连接至所述储能式电力牵引轨道机车的主风管道；
[0008]所述控制开关连接所述电磁阀的控制端，通过控制电磁阀的阀门的状态，控制所述第一受电装置的气缸和所述第二受电装置的气缸的状态，进而控制所述第一受电装置和所述第二受电装置与之间的连接状态。
[0009]优选的，上述储能式电力牵引轨道机车受流系统还包括:连接在所述电磁阀与所述第一受电装置及所述第二受电装置之间的过滤阀。
[0010]优选的，上述储能式电力牵引轨道机车受流系统还包括:连接在所述电磁阀与所述第一受电装置及所述第二受电装置之间的减压阀。
[0011]优选的，上述储能式电力牵引轨道机车受流系统还包括:连接在所述电磁阀与所述第一受电装置及所述第二受电装置之间的调压阀。
[0012]优选的，所述第一受电装置和所述第二受电装置均为受电弓或受电器。
[0013]优选的，所述控制开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关控制所述电磁阀的阀门开启，所述第二开关控制所述电磁阀的阀门关闭。[0014]优选的，所述第一开关和所述第二开关均为按钮开关。
[0015]优选的，所述电磁阀通过绝缘软管连接所述第一受电装置的气缸及所述第二受电装置的气缸。
[0016]优选的，所述第一受电装置和所述第二受电装置均包括:底座、气缸、弹簧、拉杆、下臂机构、集电靴和上框架；
[0017]所述气缸固定在所述底座上，且所述气缸的活塞杆连接所述拉杆；
[0018]所述弹簧的一端固定在所述底座上，且所述弹簧的另一端连接所述拉杆；
[0019]所述下臂机构的一端固定在所述底座上，另一端通过所述上框架连接所述拉杆；
[0020]所述下臂机构的连接所述拉杆的一端连接所述集电靴。
[0021 ] 优选的，所述第一受电装置及所述第二受电装置均通过绝缘子固定在所述储能式电力牵引轨道机车上。
[0022]由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述储能式电力牵引轨道机车受流系统包括两个受电器，此两个受流器分别连接储能电源的正极、负极，当为机车的储能电源充电时，接触网的正极通过第一受电装置连接储能电源的正极，储能电源的负极通过第二受电装置连接触网的负极，从而使得电流不经过走行轨，因此，无需对走行轨进行防迷流处理，故降低了走行轨的绝缘防护处理成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例一种储能式电力牵引轨道机车受流系统的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例另一种储能式电力牵引轨道机车受流系统的结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例另一种储能式电力牵引轨道机车受流系统的结构示意图；
[0027]图4a为本申请实施例的受电装置的主视结构示意图；
[0028]图4b为本申请实施例的受电装置的侧视结构示意图；
[0029]图4c为本申请实施例的受电装置的俯视结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0031]请参见图1，示出了本申请实施例一种储能式电力牵引轨道机车受流系统的结构示意图，所述受流系统包括:第一受电装置1、第二受电装置2、电磁阀3、控制开关4。
[0032]第一受电装置I连接所述机车的储能电源的正极，第二受电装置2连接所述储能电源的负极。[0033]所述第一受电装置I和第二受电装置2均可以为受电弓或受电器，其中，受电弓能够在储能式电力牵引机车运行过程时进行动态受流；受电器能够在储能式电力牵引机车停止时进行静态受流。
[0034]第一受电装置I的气缸11通过电磁阀3连接所述机车的主风管10，第二受电装置2的气缸21通过电磁阀3连接所述机车的主风管。
[0035]控制开关4连接电磁阀的控制端，用于控制电磁阀的阀门的开启或关闭。
[0036]所述控制开关4包括第一开关41和第二开关42，第一开关41和第二开关42均通过电缆12连接电磁阀3。
[0037]第一开关41可以控制电磁阀3的阀门开启，第二开关可以控制电磁阀3的阀门关闭，其中第一开关41和第二开关42具有互锁功能。
[0038]当利用本实施例提供的受流系统为所述机车的储能电源进行充电时，通过第一开关41控制所述电磁阀3的阀门开启，此时，机车的主风管的气体通过电磁阀流入第一受电装置I的气缸和第二受电装置2的气缸中，从而使两个气缸的气压同时增大，随着气缸中的气压增大，使第一受电装置和第二受电装置同时升起与接触网接触，从而将接触网与所述机车的储能电源接通，使得接触网正极通过第一受电装置连接储能电源的正极，储能电源的负极通过第二受电装置连接触网负极，电流通过正极接触网，经过第一受电装置输入至机车的储能电源的正极，储能电源的负极经过第二受电装置流回负极接触网，电流不会流过走行轨，因此无需对走形轨进行绝缘和防迷流处理。
[0039]此外，在储能式电力牵引轨道机车正常运行时，机车的储能电源的正、负极与机车的动力单元、辅助系统和控制电路构成回路，电流同样不会经过走行轨，因此，同样无需对走行轨进行绝缘和防迷流处理。
[0040]当需要受电装置脱离接触网时，通过第二开关42控制电磁阀3的阀门关闭，两个受电装置中的气缸内的气体排出，从而使受电装置下降，与接触网脱离。
[0041]本实施例提供的储能式电力牵引机车受流系统，包括第一受电装置、第二受电装置、电磁阀和控制开关，其中，所述受流系统通过与储能电源的正极连接的第一受电装置与接触网或受流轨的正极电连接，通过与储能电源的负极连接的第二受电装置与接触网或受流轨的负极电连接，通过控制连接在两个受电装置和机车的主风管之间的电磁阀的阀门的状态，控制第一受电装置及第二受电装置的升降，进而控制受电装置与接触网或受流轨的连接状态。本实施例提供的受流系统分别通过两个受电装置分别连接储能电源的正、负极，直接通过与储能电源的负极连接的受电装置流回储能电源的负极，电流不会流过走行轨，走行轨上不再有迷流，因此，无需对走行轨进行防迷流处理，故降低了走行轨的绝缘防护处理成本。
[0042]请参见图2，示出了本申请实施例另一种储能式电力牵引轨道机车受流系统的结构示意图，为延长受电装置中的气缸的使用寿命，在图1所示的受流系统的实施例的基础额上增加了过滤阀。
[0043]如图2所示，所述受流系统包括:第一受电装置1、第二受电装置2、电磁阀3、控制开关4和过滤阀5，其中，过滤阀5连接在电磁阀3与第一受电装置I及第二受电装置2之间，用于滤除空气中的粉尘、杂质和油气物质，提高气体的清洁度，从而延长第一受电装置I及第二受电装置2中的气缸的使用寿命。[0044]优选的，为进一步提高气缸的使用寿命，如图3所示，提供了本申请实施例另一种储能式电力牵引轨道机车受流系统的结构示意图，在图2所示的实施例的基础上增设了减压阀和调压阀。
[0045]如图3所示，所述机车受流系统包括:第一受电装置1、第二受电装置2、电磁阀
3、控制开关4、过滤阀5、减压阀6和调压阀7。
[0046]其中，减压阀6的输入端连接过滤阀5的输出端，减压阀6的输出端连接第一受电装置I的气缸和第二受电装置2的气缸。
[0047]所述减压阀6的作用在于，当减压阀6所在的管路中的气压超出设定范围时，通过控制溢流量，使管路中的气压减小至设定范围内。
[0048]所述调压阀7的作用在于，当减压阀6输出的气体的气压超出预设阈值时，通过调压阀释放管路中的部分气体，使管路中的气压达到所述预设阈值，从而避免受电装置中的气缸内的气压过大，从而延长了气缸的使用寿命。
[0049]优选的，所述调压阀7的输出端通过一绝缘软管13连接第一受电装置I的气缸，同时通过另一绝缘软管13连接第二受电装置2的气缸，其中，所述绝缘软管实现受电装置与机车的主风管之间的高压隔离。
[0050]此外，调压阀7的输出端通过两根绝缘软管分别连接两个受电装置的气缸，从而保证两个受电装置的气缸能够同时动作，进而使两个受电装置的集电靴同时与相应的接触网接触。
[0051]下面以受电弓为例详细说明上述实施例提供的储能式电力牵引轨道机车受流系统的工作过程。
[0052]请结合图3-图4c，其中，图4a示出了本申请实施例受电弓的结构示意图。图4a为所述受电弓的主视结构示意图；图4b为所述受电弓的侧视结构示意图；图4c为所述受电装置的俯视结构示意图。
[0053]结合图4a_图4c，所述受电装置包括:底座101、气缸102、弹簧103、拉杆104、下臂机构105、集电靴106和上框架107。
[0054]气缸102固定在底座101上，其中气缸102的活塞缸连接弹簧103的一端，弹簧103的另一端连接拉杆104，且弹簧103固定在底座101上；
[0055]下臂机构105的一端固定在底座101上,另一端通过上框架107连接拉杆104未连接弹簧103的一端，且所述下臂机构105的另一端连接集电靴106。
[0056]结合图3-图4a，所述储能式电力牵引轨道机车受流系统的工作过程如下:
[0057]当需要将受电装置与接触网(或受流轨)接触时，通过第一开关41控制电磁阀3开启，从而使机车主风管内的气体经过过滤阀5过滤后再经过减压阀6和调压阀7进行调压后，同时进入两个受电弓的气缸101中，气缸内的活塞将做直线运动，当气缸中的气压增大至一定值时，当气缸能够克服弹簧103的拉力，带动拉杆104转动,进而使下臂机构105转动，使集电靴106匀速上升并与接触网相接触；
[0058]当需要将受电装置与接触网脱离时，通过第二开关42控制电磁阀3关闭，连个受电弓的气缸101内的气体同时排出，气缸101不再对弹簧施加力，此时集电靴106在弹簧103拉力的作用下，迅速下降并脱离接触网。
[0059]上述的受电弓上还设置有汇流排108，所述汇流排设置在所述底座101的两侧，用于连接机车上的母线，从而实现机车上的储能电源与受电装置的连接，进而实现电能的传输。
[0060]优选的，所述受电弓上设置有管接头109，气缸101通过管接头109连接上述的绝缘软管,机车主风管中的气体通过绝缘软管和管接头进入气缸中。
[0061]优选的，所述受电弓的底座101通过绝缘子110固定在机车的安装座上，具体的，所述绝缘子110的一端与所述底座101固定，另一端通过紧固件固定在机车的安装座上，所述绝缘子110起到支撑受电装置并实现高压绝缘的作用。
[0062]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处参见其他实施例的相关部分说明即可。
[0063]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0064]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【权利要求】
1.一种储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，包括:第一受电装置、第二受电装置、电磁阀和控制开关； 所述第一受电装置与所述储能式电力牵引轨道机车的储能电源的正极电连接； 所述第二受电装置与所述储能电源的负极电连接； 所述第一受电装置的气缸与所述第二受电装置的气缸均通过所述电磁阀连接至所述储能式电力牵引轨道机车的主风管道； 所述控制开关连接所述电磁阀的控制端，通过控制电磁阀的阀门的状态，控制所述第一受电装置的气缸和所述第二受电装置的气缸的状态，进而控制所述第一受电装置和所述第二受电装置与之间的连接状态。
2.根据权利要求1所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，还包括:连接在所述电磁阀与所述第一受电装置及所述第二受电装置之间的过滤阀。
3.根据权利要求1所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，还包括:连接在所述电磁阀与所述第一受电装置及所述第二受电装置之间的减压阀。
4.根据权利要求1所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，还包括:连接在所述电磁阀与所述第一受电装置及所述第二受电装置之间的调压阀。
5.根据权利要求1所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，所述第一受电装置和所述第二受电装置均为受电弓或受电器。
6.根据权利要求1-5任一项所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，所述控制开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关控制所述电磁阀的阀门开启，所述第二开关控制所述电磁阀的阀门关闭。
7.根据权利要求6所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关均为按钮开关。
8.根据权利要求1-5或7任一项所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，所述电磁阀通过绝缘软管连接所述第一受电装置的气缸及所述第二受电装置的气缸。
9.根据权利要求1-5或7任一项所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，所述第一受电装置和所述第二受电装置均包括:底座、气缸、弹簧、拉杆、下臂机构、集电靴和上框架； 所述气缸固定在所述底座上，且所述气缸的活塞杆连接所述拉杆； 所述弹簧的一端固定在所述底座上，且所述弹簧的另一端连接所述拉杆； 所述下臂机构的一端固定在所述底座上，另一端通过所述上框架连接所述拉杆； 所述下臂机构的连接所述拉杆的一端连接所述集电靴。
10.根据权利要求1-5或7任一项所述的储能式电力牵引轨道机车受流系统，其特征在于，所述第一受电装置及所述第二受电装置均通过绝缘子固定在所述储能式电力牵引轨道机车上。
【文档编号】B60L5/38GK203438871SQ201320523027
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】邓谊柏, 陈中杰, 李军, 张胜伟, 王艳, 丁艳辉 申请人:南车株洲电力机车有限公司