碳滑板的碳条的制作方法

本实用新型涉及碳滑板技术领域，特别涉及一种用于城市轨道的长寿命碳滑板的碳条。

背景技术：

现在城市轨道系统蓬勃发展，对城市轨道系统用受电弓碳滑板的需求也剧增，碳滑板的使用寿命得到了更多的关注。弓网系统是由电网接触线弹性悬挂系统和列车受电弓弹性系统，通过碳滑板与接触线滑动组成的复杂的机电动态系统。受电弓通过碳滑板与接触网线滑动接触，从而完成集流并将其传送给列车，而在这一过程中碳滑板与接触网线相互接触，弓网接触点既存在电气作用又存在机械作用，形成了一种相互制约又相互依赖的动态的复杂相互作用关系。碳滑板作为弓网受流系统中的一个关键部件，它的使用寿命受到其它诸多因素的影响。从碳滑板自身来说，影响碳滑板使用寿命的是碳条的材质和有效使用厚度。

现在碳滑板具有如附图1和附图2(中国专利号为CN104709094B)所示的两种结构。其中，如附图1所示的结构中，高度为b的碳条的两侧被托架2包住，即碳条1嵌装在托架2里，整个碳滑板的高度为a，采用这种结构，使得碳条的有效使用厚度c减少，大大降低了碳滑板的使用寿命；而如附图2所示的结构中，托架2嵌装于碳纤维增强碳滑块1(滑块1即所述的碳条1)中，在滑块1上设有用于形成气道一部分的第一凹槽6a，凹槽6a的粘结面上粘结有耐高温密封层2c，在托架2上设有用于形成气道另一部分的第二凹槽6b，第二凹槽6b的粘结面为7b，7b上粘结有耐高温密封层4c，将带有凹槽6a、耐高温密封层2c的滑块1与带有凹槽6b、耐高温密封层4c的托架2采用TD-8814粘结组装后构成受电弓滑板，由第三耐高温密封层2c和第六耐高温密封层4c构成气道3的气道壁。采用附图2所示的结构，由于其滑块上设置用于形成气道3的凹槽，使得滑块的有效使用厚度降低，且滑块与托架的结合面之间结合不牢靠，使得碳滑板受冲击力时碳滑板易侧翻；此外，该种结构不适用于城市轨道系统。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种碳滑板的碳条，其结构简单，制造工序少，提高碳条的有效使用厚度，延长碳滑板使用寿命，其与碳滑板托架结合面的接触面积大，牢牢嵌装托架，使碳滑板不易侧翻，提高使用安全性。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种碳滑板的碳条，其包括：碳条本体；设置在碳条本体的下表面的用于在其内嵌装碳滑板的托架的碳条凹槽，沿碳条本体的长度方向贯穿碳条本体；其中，所述碳条凹槽包括：沿碳条本体宽度方向延伸的碳条第一粘结面；沿碳条本体高度方向设置的位于碳条第一粘结面两侧并与其连接的一对碳条第二粘结面；其中，所述碳条凹槽的碳条第一粘结面为带有用于嵌入托架内以便增加两者之间摩擦力的波纹或凸凹纹的曲面；其中，所述碳条凹槽的碳条第二粘结面为曲面或为相对碳条本体下表面倾斜的平直表面。

优选的，所述碳条第二粘结面为带有波纹或凸凹纹的曲面。

优选的，所述碳条第一粘结面上的波纹或凸凹纹的数量大于或等于2个、小于或等于5个。

优选的，所述碳条第二粘结面上的波纹或凸凹纹的数量大于或等于1个、小于或等于2个。

其中，与碳条适配的托架包括：托架本体，其上部为用于嵌装在所述碳条的碳条凹槽内的连接段；其中，所述连接段包括沿所述托架本体的宽度方向延伸的托架第一粘结面和位于托架第一粘结面两侧并与其连接的一对托架第二粘结面；其中，所述连接段的托架第一粘结面为带有波纹或凸凹纹的曲面；其中，所述连接段的托架第二粘结面为曲面或为相对托架本体高度方向倾斜的平直表面。

优选的，所述托架第一粘结面上的波纹或凸凹纹对应嵌入到碳条凹槽的碳条第一粘结面上的波纹或凸凹纹内，以便增加与碳条之间的摩擦力。

优选的，所述托架第二粘结面带有波纹或凸凹纹，且其波纹或凸凹纹对应嵌入到所述碳条凹槽的碳条第二粘结面上的波纹或凸凹纹内。

其中，所述连接段的托架第二粘结面的倾斜角度与所述碳条的碳条第二粘结面的倾斜角度相同。

优选的，所述托架第一粘结面上的波纹或凸凹纹的数量大于或等于2个、小于或等于5个。

优选的，所述托架第二粘结面上的波纹或凸凹纹的数量大于或等于1个、小于或等于2个。

与现有技术相比，本实用新型碳滑板的碳条具有如下优点：

本实用新型碳滑板的碳条，结构简单，制造工序少，降低生产成本，碳条上设置的碳条凹槽可将托架牢牢嵌装在碳条中，且碳条与托架结合时的结合面的接触面积大，增加两者之间的摩擦力，使得两者的粘结处更加结实、牢靠，既提高了碳条的有效使用厚度，又有效防止受到冲击力时碳条相对托架侧翻，延长了碳滑板的使用寿命，降低碳滑板的损耗率。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是现有技术碳滑板第一种结构的示意图；

图2是现有技术碳滑板第二种结构的示意图；

图3是采用本实用新型实施例碳条与托架的碳滑板的第一种结构示意图；

图4是本实用新型实施例碳条的碳条第二粘结面为竖直的平直表面的第一种结构示意图；

图5是与图4适配的托架的结构示意图；

图6是采用本实用新型实施例碳条与托架的碳滑板受冲击力的结构示意图；

图7是采用本实用新型实施例碳条与托架的碳滑板的第二种结构示意图；

图8是本实用新型实施例碳条的碳条第二粘结面为竖直的平直表面的第二种结构示意图；

图9是与图8适配的托架的结构示意图；

图10是采用本实用新型实施例碳条与托架的碳滑板的第三种结构示意图；

图11是本实用新型实施例碳条的碳条第二粘结面为曲面的第一种结构示意图；

图12是与图11适配的托架的结构示意图；

图13是采用本实用新型实施例碳条与托架的碳滑板的第四种结构示意图；

图14是本实用新型实施例碳条的碳条第二粘结面为曲面的第二种结构示意图；

图15是与图14适配的托架的结构示意图。

具体实施方式

如图3、图7、图10、图13所示，分别为采用本实用新型实施例碳条的碳滑板的四种结构示意图，图4、图8、图11、图14分别为本实用新型实施例碳条的四种结构示意图，由图可知，本实用新型提供的碳滑板的碳条1包括：碳条本体；设置在碳条本体的下表面的用于在其内嵌装碳滑板的托架的碳条凹槽11，沿碳条本体的长度方向贯穿碳条本体；其中，碳条凹槽11包括：沿碳条本体宽度方向延伸的碳条第一粘结面；沿碳条本体高度方向设置的位于碳条第一粘结面两侧并与其连接的一对碳条第二粘结面；其中，碳条凹槽的碳条第一粘结面为带有用于嵌入托架内以便增加两者之间摩擦力的波纹或凸凹纹的曲面；其中，碳条凹槽的碳条第二粘结面为曲面或为相对碳条本体下表面倾斜的平直表面。

具体的，本实施例的碳条1为细长条形的碳条(即，其长度远大于宽度)，在碳条的碳条本体的下表面设置有碳条凹槽11，该碳条凹槽11沿碳条本体的长度方向贯穿整个碳条本体，用于将碳滑板的托架2嵌装在碳条凹槽11内，从而提高碳条的有效使用厚度c。其中，碳条凹槽11包括沿碳条本体的宽度方向延伸的碳条第一粘结面11a和沿碳条本体高度设置且位于碳条第一粘结面11a两侧并与其连接的一对碳条第二粘结面11b。

本实施例将碳条凹槽11的碳条第一粘结面11a设置为曲面，以便增加碳条本体与托架粘结面之间的接触面积、从而增加两者之间接触时的摩擦力。优选的，碳条第一粘结面11a可以为带有波纹的曲面(如图4、图11所示)，也可以为带有凸凹纹的曲面(如图8、图14所示)，而碳条凹槽11的一对碳条第二粘结面11b分别为曲面(如图11、图14所示)，或者，一对碳条第二粘结面11b分别为相对碳条本体下表面倾斜的平直表面(如图4、图8所示)。

其中，当碳条第二粘结面为曲面时，碳条第二粘结面为带有波纹的曲面(如图11所示)，或者，碳条第二粘结面为带有凸凹纹的曲面(如图14所示)。当碳条第二粘结面为相对碳条本体下表面倾斜的平直表面时，碳条第二粘结面与碳条本体下表面之间形成的角度小于90度，即，沿碳条本体高度方向截切碳条本体时所得的碳条凹槽11的横截面呈上宽、下窄的燕尾形，以便提高嵌装在碳条凹槽内的托架与碳条本体之间连接的稳定性，且有效防止受到沿宽度方向的冲击力时、碳条本体相对托架侧翻现象的发生。

其中，设置在碳条第一粘结面上的波纹或凸凹纹的数量大于或等于2个、小于或等于5个，而当碳条第二粘结面为曲面时，设置在碳条第二粘结面上的波纹或凸凹纹的数量大于或等于1个、小于或等于2个。

本实施例将碳条凹槽11的碳条第一粘结面11a设置为曲面，曲面的波纹或凸凹纹可以让托架上部对应设置的波纹或凹凸纹部分嵌入到碳条凹槽的波纹或凸凹纹内，从而可以增加其与托架之间的摩擦力，再将碳条第二粘结面设置为曲面或由上至下朝碳条下表面中心倾斜的倾斜面，可以使得嵌装在碳条凹槽内的托架与碳条本体之间连接的稳定性增加，防止碳条相对托架侧翻。

为了既不影响碳条1的性能，又尽可能提高碳条1的有效使用厚度，本实施例在制造碳条时，将碳条凹槽11的最大高度取为碳条的高度(碳条的高度指碳条上表面与下表面之间的高度)的1/16-1/11，碳条凹槽11的最大高度为碳条凹槽11的最大宽度的1/27-1/25，碳条凹槽11的最大宽度为碳条的宽度的5/6-9/10，从而使碳条的有效使用厚度为碳条高度的2/3-3/4，极大提高了碳条的有效使用厚度(厚度方向与高度方向一致)，提高碳条使用寿命。此外，设计时，碳条第一粘结面11a上最外缘的波纹或凸凹纹的起伏处与碳条第二粘结面11b之间具有一定间距，即，碳条第一粘结面11a的与碳条第二粘结面11b相邻接的表面为沿水平方向延伸的平直表面，以便防止产生过度的应力集中现象。

而与本实施例的各碳条相适配的托架2分别如图5、图9、图12、图15所示，其包括：托架本体，其上部为用于嵌装在碳条的碳条凹槽11内的连接段21。其中，连接段21包括沿托架的宽度方向延伸的托架第一粘结面21a和沿托架高度方向且位于托架第一粘结面21a两侧并与其连接的一对托架第二粘结面21b。

为了使托架2的连接段21可以嵌装在碳条的碳条凹槽11中并增大与碳条的接触面积，本实施例连接段21的托架第一粘结面21a设置为曲面，优选的，曲面为与带有与碳条第一粘结面11a形状相匹配的波纹或凸凹的曲面，即，托架第一粘结面21a上的波纹突起处嵌装在碳条第一粘结面11a上的波纹凹进处，或托架第一粘结面21a上的凸出处嵌装在碳条第一粘结面11a上的凹陷处；而一对托架第二粘结面21b为曲面，或者，为相对托架本体高度方向倾斜的平直表面。托架第二粘结面21b为曲面时，该曲面为带有波纹或凸凹纹的曲面；而当其为倾斜面时，其为由上至下朝托架本体中心倾斜的倾斜面。优选的，托架第一粘结面上的波纹或凸凹纹的数量大于或等于2个、小于或等于5个，而当托架第二粘结面为曲面时，其上的波纹或凸凹纹的数量大于或等于1个、小于或等于2个。

设计时，连接段21的高度与宽度分别与碳条凹槽11的高度与宽度相适配，即，托架第二粘结面21b的最大高度与碳条第二粘结面11b的最大高度相匹配，托架第一粘结面21a的宽度与碳条第一粘结面11a的宽度相等，且托架第一粘结面上的波纹或凸凹纹的数量与碳条第一粘结面上的波纹或凸凹纹的数量相匹配，托架第二粘结面21b上的波纹或凸凹纹的数量与碳条第二粘结面上的波纹或凸凹纹的数量相匹配。

当通过薄的导电胶层将嵌入到碳条凹槽内的托架连接段与碳条凹槽的对应粘结面粘结在一起时，托架第一粘结面21a上的波纹或凸凹处正好嵌入在碳条第一粘结面11a的波纹或凸凹处内，托架第二粘结面21b上的波纹或凸凹处正好嵌入在碳条第二粘结面11b的波纹或凸凹处内；或者，托架第二粘结面21b正好与碳条第二粘结面11b贴合，使得托架2的连接段21完全嵌合在碳条的碳条凹槽11内，从而使得托架2与碳条的粘结处更加结实、牢靠，有效防止受到冲击力时碳条与托架侧翻，延长了碳滑板的使用寿命，降低碳滑板的损耗率。

制造托架2时，托架的连接段21的最大高度可取为托架2整个高度的1/5-1/7，优选的，托架连接段21的最大高度为托架2整个高度的1/6。而在满足碳滑板使用时对托架2支撑性能及耐冲击性能的条件下，本实施例还在托架2上设置多个通孔22，且多个通孔22沿托架2的长度方向贯穿托架2。通过多个通孔22，可以减轻托架2的重量，又可减轻碳滑板整体重量，在满足抗冲击性的条件下利于提高列车的运行速度。

当碳滑板受到沿宽度方向的冲击力F1作用时(如图6所示)，会在碳条与托架的粘结面形成一个扭矩F2，使得碳条与托架发生侧翻，而采用本实施例的带有曲面的碳条和托架、且托架嵌装在碳条内的结构，可以有效防止出现上述情况，避免碳条与托架侧翻。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型碳滑板具有如下优点：

本实用新型碳滑板，结构简单，制造工序少，降低生产成本，可将托架的连接段嵌装在碳条的碳条凹槽中，且两者的粘结处具有波纹或凸凹纹，使得碳条与托架结合时的接触面积大、摩擦力大，在通过导电胶粘结时，两者的粘结处更加结实、牢靠，既提高了碳条的有效使用厚度，又有效防止受到冲击力时碳条与托架侧翻，还能延长碳滑板的使用寿命，降低碳滑板的损耗率；而本实用新型托架与碳条粘结面积大，连接稳定，防止受力时碳条侧翻，且托架重量轻，可减轻碳滑板整体重量，在满足抗冲击性的条件下利于提高列车的运行速度。

尽管上文对本实用新型作了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。