液压复合型受电弓的制作方法

本实用新型涉及矿山自卸车的部件结构，具体为一种液压复合型受电弓。

技术背景

通常矿山自卸车仅以柴油燃料为动力驱动，从现代社会提倡的绿色、环保、节能以及节约维修成本出发，均不复合可持续发展的路线。近些年随着高铁及电动汽车的不断发展，电力作为一种清洁能源逐步走入大众视野，其中作为无充电式持续供电设备的受电弓就格外引人注目。

受电弓升降控制装置是用来将受电弓升起至输电线接通电源，或降下受电弓，切断机车的供电源的一种辅助装置，现有的受电弓升降都是采用气动和弹簧联合驱动的，而这种气动和弹簧联合驱动方式存在着诸多的不足，其一是气动元件的微小泄漏往往不易被察觉，但只要升降气缸的气压稍有下降，就将影响受电弓与电网的接触，而导致出现受流不良的现象，所以在整个运行中，气动压缩机组必需不停地往升降气缸内充气，以防受电弓因气压下降而掉弓。

另外，气动驱动系统的可靠性相对来说不是很稳定，这主要是由于气动是靠压缩空气来驱动的，而空气的本身的可压缩性是很大的，反应也比较迟缓。加之矿区道路比较崎岖，地面无轨道，矿车在行进过程中极易出现颠簸状态，从而造成受电弓接触不良，甚至引发掉弓现象。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有受电弓装置在矿区颠簸路面行进容易出现压力不稳定，甚至引发掉弓现象的问题，提供了一种液压复合型受电弓。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种液压复合型受电弓，包括受电弓主体和与受电弓主体关联的升降驱动系统，受电弓主体包括底架、上框架和下臂杆，底架下部设置有呈三角形布置的绝缘子组装，底架内侧沿长度方向设置有液压缸，液压缸两侧对称设置有拉簧，液压缸和拉簧的一端均与下臂杆连接，下臂杆呈丁字形，一端铰接在底架上，另一端与上框架的一端连接，上框架的另一端连接有弓头；升降驱动系统为液压控制系统，升降驱动系统包括液压油箱、油泵、电机、单向阀、溢流阀、电磁换向阀、压力表、液控单向阀、单向节流阀、液压同步器和缓冲油缸，油泵与电磁换向阀之间的管路上设置有单向阀，在电磁换向阀和缓冲油缸的管路上连接有液控单向阀，缓冲油缸间连接有液压同步器。

上框架和底架间连接有拉杆。

上框架和弓头间连接有平衡杆。

油泵前端设置有吸油滤油器和空气滤清器。

压力表的一端连接有压力表开关。

溢流阀包括第一溢流阀、第二溢流阀和第三溢流阀。

其中，液压缸与液压控制管路不得与弓架接电，液压缸两端的连接耳环均装有隔离轴套和圆垫圈，液压胶管采用了绝缘胶管，从而保证设备的用电安全。

受电弓是自卸车取电的关键单元，其技术要求如下：①良好的动态响应受电特性；②弓头与电网需保持基本恒定的张力；③弓头受到地面不平引起的冲击波动小；④快速脱离电网功能；⑤弓头需要有较长的使用寿命。

本实用新型的工作过程为：首先启动电机，使得油泵工作，此时升降驱动系统待命，通过操作，可以满足如下功能：

受电弓升弓：

电磁换向阀右侧的DT2得电→电磁阀工作→油缸上腔进油→液控单向阀打开→油缸与拉簧复合拉力拉动下臂杆旋转快速升起弓头，其中，升弓时间大约为6-10s→弓头以设定张力与接触网结合→自卸车受电工作。

无冲击控制快速升弓：

当受电弓开始工作时，需满足快速升弓需求，此过程中拉簧提供主要拉力，液压缸提供助力作用。依靠升降驱动系统中设置的第一溢流阀、第二溢流阀和第三溢流阀作用，使得液压系统内液压油流动恒定特性和系统设置的可调单项节流阀，保证在无冲击情况下满足快速升弓需求。

弓头与接触网张力及随动功能控制：

弓头与接触网张力是由液压缸与拉簧共同实现，其中拉簧与液压缸的参数及匹配系数是依据具体的接触张力计算而得。拉簧力为线性变化，液压缸是拉簧力的补充。

本实用新型具有如下有益效果：采用液压驱动方式驱动受电弓的升降，致使受电弓受流和升降均达到优良的性能。由于液体相对于气体具有不可压缩性，因此，当受电弓升弓并接触电网后，通过液压换向阀切断液压回路，便可在升降气缸内构成一个密闭的不可压缩的液体腔体，而不至于因外界条件的影响而出现压缩导致接触不良的出现。另外，由于液压系统的密封性能便于观察，所以很容易保证气缸的压力保持不变，故可在升弓后，停掉电机也可在相当长的时间内保持系统的压力不变，节约能源。由于液压驱动是通过电机带动油泵的液压站来运行的，所以具有体积小，噪音低等特性，值得推广采用，同时由于配备液压同步器，可以保证矿车采用两台受电弓设备时，受电弓可满足同步升降。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型液压原理图。

图中：1-底架，2-下臂杆，3-平衡杆，4-液压缸，5-拉簧，6-绝缘子组装，7-弓头，8-拉杆，9-上框架，10-第三溢流阀,11-电磁换向阀，12-压力表开关，13-压力表，14-液控单向阀，15-单向节流阀，16-液压同步器，17-缓冲油缸，18-第二溢流阀，19-单向阀，20-第一溢流阀，21-油泵，22-电机，23-空气滤清器，24-吸油滤清器，25-液位计，26-液压油箱。

具体实施方式

结合图1和图2对本实用新型做进一步说明，一种液压复合型受电弓，包括受电弓主体和与受电弓主体关联的升降驱动系统，受电弓主体包括底架1、上框架9和下臂杆2，底架1下部设置有呈三角形布置的绝缘子组装6，底架1内侧沿长度方向设置有液压缸4，液压缸4两侧对称设置有拉簧5，液压缸4和拉簧5的一端均与下臂杆2连接，下臂杆2呈丁字形，一端铰接在底架1上，另一端与上框架9的一端连接，上框架9的另一端连接有弓头7；升降驱动系统为液压控制系统，升降驱动系统包括液压油箱26、油泵21、电机22、单向阀19、溢流阀、电磁换向阀11、压力表13、液控单向阀14、单向节流阀15、液压同步器16和缓冲油缸17，油泵21与电磁换向阀11之间的管路上设置有单向阀19，在电磁换向阀11和缓冲油缸17的管路上连接有液控单向阀14，缓冲油缸17间连接有液压同步器16。

上框架9和底架1间连接有拉杆8。上框架9和弓头7间连接有平衡杆3。油泵21前端设置有吸油滤油器24和空气滤清器23。压力表13的一端连接有压力表开关12。

溢流阀包括第一溢流阀20、第二溢流阀18和第三溢流阀10。

当矿车行驶路面不平出现颠簸时，将引起车辆与接触网的垂直距离改变，迫使受电弓主体必须随动变幅，即弓头7应与接触网随动响应，当弓头7下压时，第二溢流阀18工作，使得液压缸4中一部分液压油溢流至液压油箱26；反之，油泵21及液压缸4会迅速将受电弓主体拉起，受电弓将一直保持压下-升起的工作状态。

进一步的，本实用新型具还具有如下功能：

在400-600mm区间具有快速落弓功能：

距接触网400-600mm范围是实际需要的保证区间，即在此区间段内可实现快速脱弓，保证自卸车安全切换到柴油动力系统。电磁换向阀左侧DT1得电→电磁阀换向→油缸下腔进油→油缸克服拉簧力→推动下臂杆。迅速向下旋转，其中落弓时间由液压系统计算的流量决定。

同步功能：

两台受电弓满足同步升降，由于自卸车为宽体结构，属于无轨行驶，自卸车配置两架受电弓，保证其安全受电的同时和扩大左右行驶范围。为保证两台受电弓可靠受电，在液压系统设置了高精度的液压同步器。

锁紧功能：

当受电弓落下复位后，由于车辆仍需行驶，行驶过程的上下颠簸会使受电弓被弹起或上下晃动，此时利用液压系统设置的液控单向阀，在受电弓被收回的任何位置均可锁定。

应当对本实用新型的液压驱动系统做定期的养护工作，例如，通过查看液位计25的读数，适当的补充液压油以及对吸油滤油器24和空气滤清器23定期更换。