一种集电头结构、集电杆执行机构及无轨电车的制作方法

本实用新型涉及无轨电车技术领域，具体为一种集电头结构、集电杆执行机构及无轨电车。

背景技术：

无轨电车素有“绿色公交”之称，其直接使用二次能源电能给电车提供动力，与公共汽车相比，其节能环保且舒适卫生；对电动汽车相比，其可大量减少价格高昂的动力蓄电池或燃料电池的用量，也减轻了自身的重量，降低了自身的成本。

无轨电车需要电网为其持续供电，其一般采用集电杆与电网接触，集电杆的顶部设有集电头，集电头设有滑槽，无轨电车运行时，电线嵌在集电头的滑槽使无轨电车与电线导通。现有的集电杆，如公开号为“CN104494448A”，名称“集电杆导向机构”的中国发明专利申请所示，其公开了一种集电杆导向机构，其设置于集电杆上并靠近集电头，用于给集电头抓取电线导向，保证抓取的准确性，其结构如说明书附图中的图13所示，在集电杆顶部设置导向机构，能够保证随时抓取电线时的准确性，导向机构整体与集电杆之间设置有横向弹簧，使得导向杆所在的平面与车头方向垂直。上述结构存在的问题是：由于其导向杆所在的平面时刻与车头保持垂直，所以只允许电车在电线正下方的位置抓取电线，集电头的滑槽与集电杆的相对位置固定，当需要将电线嵌入集电头时，电车和集电杆必须运动到固定的位置，才可以使集电头的滑槽与电线对准，电车和集电杆的固定位置很难把握，这大大增加了操作难度；并且还存在传统无轨电车的问题，即机械回传间隙和由于集电杆太长导致自身会产生扰动的问题。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种高精准度的集电杆执行机构及无轨电车。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型提供的一种集电头结构，包括集电头、用于与集电杆连接的第一基座、用于驱动所述集电头转动的第一驱动机构；所述集电头设有与电线相适配的滑槽，所述集电头可枢转地设于所述第一基座，所述集电头的枢转轴竖直设置并垂直于所述滑槽；所述第一驱动机构设于所述第一基座并且与所述集电头传动连接。

进一步地，第一驱动机构包括第一电机，所述第一电机竖直设置，所述第一电机的输出轴与所述集电头固定连接，所述第一电机的输出轴为所述集电头的枢转轴。

进一步地，还包括第二基座、设于所述第二基座的导向部，所述第二基座固定连接于所述集电头；所述导向部设有“V”形的导向槽，所述导向槽和所述滑槽沿水平方向的一条直线依次排布，并且在竖直方向，所述导向槽的深度大于所述滑槽的深度。

进一步地，还包括用于驱动所述导向部转动的第二驱动机构；所述导向部可转动地设于所述第二基座，所述导向部的转动轴水平设置，所述第二驱动机构与所述导向部传动连接。

进一步地，所述第二驱动机构包括第二电机和传动皮带，所述第二电机水平设置并且其输出轴与所述导向部的所述转动轴平行，所述传动皮带跨接所述第二电机的所述输出轴和所述导向部的所述转动轴。

进一步地，所述导向部包括两个导向板，两个所述导向板组合成“V”形并均固定连接于所述传动轴。

本实用新型还提供一种集电杆执行机构，包括集电杆、带动所述集电杆转动的水平伺服机构、带动所述集电杆上下摆动的俯仰伺服机构,所述水平伺服机构和所述俯仰伺服机构均传动连接于所述集电杆的底部，其特征在于，还包括所述的集电头结构，所述集电头结构的所述第一基座设于所述集电杆的顶部。

进一步地，还包括通过反推空气获得动力的空气动力装置，所述空气动力装置靠近所述集电杆的顶部。

进一步地，所述空气动力装置包括第一安装座和若干设于所述第一安装座的风扇，所述第一安装座设于所述集电杆的顶部；所述第一安装座包括若干环绕所述集电杆的第一安装部，每个所述风扇安装于对应的所述第一安装部。

进一步地，所述空气动力装置包括第二安装座、若干设于所述第二安装座的喷气嘴、用于提供高压空气的空气压缩器；所述第二安装座设于所述集电杆的顶部，若干所述喷气嘴均与所述空气压缩器连通；所述第二安装座包括若干环绕所述集电杆的第二安装部，每个所述喷气嘴安装于对应的所述第二安装部；所述集电杆设有通气管，所述空气压缩器与若干所述喷气嘴通过所述通气管连通；所述通气管设在所述集电杆内。

本实用新型还提供一种无轨电车，包括车体，其特征在于，还包括所述的一种集电杆执行机构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的集电头在第一驱动机构的驱动下，可以在水平方向转动任意角度，在集电杆的长度允许的范围内，电车可以停放在任意位置，当电车需要启动时，集电杆运动使集电头靠近电线，第一驱动机构带动集电头转动，使集电头的滑槽沿电线的长度方向摆正，以方便电线嵌入其内。应用本集电头结构，电车和集电杆无需运动至固定位置也可以实现集电头和电线的连接，大大降低了操作难度；

同时，本集电头结构还设有导向部，导向部的“V”形的导向槽可以增加与电线的接触范围，将电线更方便地引导至集电头的滑槽的滑槽内，并且当集电头和电线的完成连接后，第二驱动机构可以驱动导向部向下摆动，不再影响集电头和电线的接触，同时避免在运行过程冲与电线上的其他装置发生碰撞。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型实施例1所述一种集电头结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1所述一种集电头结构的主视图；

图3是图2的A向剖视图主视图；

图4是本实用新型实施例2所述一种集电杆执行机构的结构示意图；

图5是图4的局部放大图；

图6是本实用新型实施例3所述一种集电杆执行机构的结构示意图；

图7是图6的局部放大图；

图8是本实用新型实施例4所述一种集电杆执行机构的结构示意图；

图9是图8的局部放大图；

图10是本实用新型实施例5基于实施例2所述的无轨电车的结构示意图；

图11是本实用新型实施例5基于实施例3所述的无轨电车的结构示意图；

图12是本实用新型实施例5基于实施例4所述的无轨电车的结构示意图；

图13是背景技术中所述集电杆导向机构的结构意图；

图1至图12中：

1-集电杆；2-水平伺服机构；3-俯仰伺服机构；

4-空气动力装置；

41-第一安装座；411-第一安装部；42-若干风扇；

43-第二安装座；431-第二安装部；44-喷气嘴；45-空气压缩器；

5-集电头；51-滑槽；

61-第一基座；62-第二基座；

7-第一驱动机构；71-第一电机；72-枢转轴；

8-导向部；81-导向槽；82-导向板；83-转动轴；

9-第二驱动机构；91-第二电机；92-传动皮带；

100-车体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至图3所示，本实用新型提供的一种集电头结构，包括集电头5、第一基座61和第一驱动机构7，集电头5设有与电线相适配的滑槽51，集电头5设于第一基座61并且与第一基座61可枢转地连接，集电头5的枢转轴72竖直设置并垂直于滑槽51，第一驱动机构设于第一基座61并且与集电头5传动连接。集电头5在第一驱动机构的驱动下，可以在水平方向转动任意角度，在集电杆的长度允许的范围内，电车可以停放在任意位置，当电车需要启动时，集电杆运动使集电头5靠近电线，第一驱动机构带动集电头5转动，使集电头5的滑槽51沿电线的长度方向摆正，以方便电线嵌入其内。应用本集电头5结构，电车和集电杆无需运动至固定位置也可以实现集电头5和电线的连接，大大降低了操作难度。

优选地，第一驱动机构包括第一电机71，第一电机71竖直设置，第一电机71的输出轴与集电头5固定连接，第一电机71的输出轴为集电头5的枢转轴72，第一电机71转动时直接带动集电头5转动。

优选地，本实用新型还包括第二基座62和导向部8，导向部8设于第二基座62，第二基座62固定连接于集电头5，因此第一电机71可以同时带动集电头5和导向部8转动。导向部8设有“V”形的导向槽81，导向槽81和滑槽51沿水平方向的一条直线依次排布，即导向槽81和滑槽51是连通的，并且在竖直方向，导向槽81的深度大于滑槽51的深度，保证电线最终会滑入滑槽51内，集电杆带动集电头5结构上升时，导向部8的“V”形的导向槽 81可以增加与电线的接触范围，电线可以更加容易地滑入导向槽81内，由导向槽81引导至滑槽51内。本实用新型还包括第二驱动机构9，当集电头5和电线的完成连接后，第二驱动机构9可以驱动导向部8向下摆动，不再影响集电头5和电线的接触，同时避免在运行过程冲与电线上的其他装置发生碰撞。

优选地，第二驱动机构9包括第二电机91和传动皮带92，第二电机91水平设置并且其输出轴与导向部8的转动轴83平行，传动皮带92跨接第二电机91的输出轴和导向部8的转动轴83，导向部8与转动轴83固定连接，转动轴83与第二基座62可枢转地连接，第二电机91启动，通过传动皮带92带动转动轴83和导向部8转动。

优选地，导向部8包括两个导向板82，两个导向板82组合成“V”形并均固定连接于传动轴，导向槽81即为两个导向板82之间的区域。

实施例2

如图4和图5所示，本实用新型提供的一种集电杆执行机构，包括集电杆1、水平伺服机构2、俯仰伺服机构3以及上文所述的集电头5结构，集电头5结构的第一基座61设于所述集电杆的顶部。水平伺服机构2和俯仰伺服机构3共同完成集电头5抓取电线的工作，水平伺服机构2和俯仰伺服机构3可以提供较大的动力，水平伺服机构2带动集电杆1转动，俯仰伺服机构3带动集电杆1上下摆动，二者均传动连接于集电杆1的底部。

实施例3

如图6和图7所示，实施例3与实施例2的不同之处在于，集电杆执行机构还包括空气动力装置4，空气动力装置4配合水平伺服机构2和俯仰伺服机构3共同完成集电头5抓取电线的工作，空气动力装置4设于集电杆1并靠近集电杆1的顶部。集电头5由于空气动力装置4靠近集电头5，因此空气动力装置4的施力点与集电头5(标号错了)的距离较小，集电杆1不会因为空气动力装置4带动集电头5运动而产生较大幅度的抖动，空气动力装置4 的运动可以弥补集电杆1在水平伺服机构2和俯仰伺服机构3的带动下因为抖动而造成的位移误差以及因水平伺服机构2和俯仰伺服机构3的回传间隙在集电头5一端被明显地放大而造成的位移误差，因此本实用新型可以实现对集电头5的精准控制，大大提高了集电头5与电线连接的准确率，最终，使得无轨电车在行驶的过程中可以自动控制集电杆抓取电线。

优选地，本实施例中，空气动力装置4设在集电头5下方的位置，二者之间的距离根据实际情况而定。可以理解的是，在不影响集电头5正常工作的前提下，空气动力装置4还可以设置在靠近集电头5的其他位置。

优选地，空气动力装置4包括第一安装座41和若干风扇42，第一安装座41设于集电杆 1的顶部，风扇42设于第一安装座41，风扇42转动而反推空气，从而带动集电杆1运动。为了使空气动力装置4可以带动集电杆1向不同的方向运动，优选地，若干风扇42环绕排布在述集电杆1的外侧，开启不同的风扇42，集电杆1向该风扇42对应方向的反向运动，理论上，通过开启一个或多个风扇42，并调整不同的风扇42的风速，即可实现集电杆1向任一方向运动。具体地，第一安装座41包括若干环绕集电杆1的第一安装部411，每个风扇42 安装于对应的第一安装部411,本实施例中第一安装座41为长方体状，其包括四个侧壁，每个侧壁均设置一个第一安装部411。

优选地，本实施例中的风扇42可以采用涵道风扇，涵道风扇包括电机和扇叶，涵道风扇具体的型号可以根据实际需求而定。可以理解的是，风扇42也可以采用其他类型的风扇，风扇42的类型并不用于限制本实用新型的保护范围。

实施例4

如图8和图9所示，实施例4与实施例3的不同之处在于，实施例4的空气动力装置4 包括第二安装座43、喷气嘴44和空气压缩器45，其中，如图12所示，空气压缩器45在实际应用时放置在无轨电车的车顶。第二安装座43设于集电杆1的顶部，若干喷气嘴44设于第二安装座43并且均与空气压缩器45连通，空气压缩器45用于提供高压空气，高压空气由喷气嘴44射出，反推空气获得动力，从而带动集电杆1运动。

为了使空气动力装置4可以带动集电杆1向不同的方向运动，优选地，若干喷气嘴44环绕排布在述集电杆1的外侧，开启不同的喷气嘴44，集电杆1向该喷气嘴44对应方向的反向运动，理论上，通过开启一个或多个喷气嘴44，并调整不同的喷气嘴44的喷射空气的速度，即可实现集电杆1向任一方向运动。具体地，第二安装座43包括若干环绕集电杆1的第二安装部431，每个喷气嘴44安装于对应的第二安装部431,本实施例中，第二安装座43为圆柱形，其圆周面设置四个第二安装部431，在圆周面沿周向间隔排布。

优选地，集电杆1设有通气管(图中未示出)，空气压缩器45与若干喷气嘴44通过通气管连通。进一步优选地，集电杆1内设有通道(图中未示出)，通气管设在集电杆1的通道内。实施例2的其他结构与实施例1相同，不再赘述。

实施例5

本实用新型还提供一种无轨电车，如图10～图12所示，该电车包括车体100以及实施例2、实施例3或实施例4所述的一种集电杆执行机构。

本实施例所述一种集电头结构、集电杆执行机构及无轨电车的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。