移动接触网系统的制作方法

本公开涉及轨道交通移动接触网技术领域，尤其涉及一种移动接触网系统。

背景技术：

轨道交通运输中，电力机车的动力来源于铁轨上方的接触线或轨道一侧的第三轨。使用接触线作为动力来源的货运列车在需要在货运站场内进行货物装卸，一般需要从列车上方装卸货物，列车上方的空间无法设置接触线，因此列车在货运站场内无法使用电力作为动力。一些解决办法是采用内燃机车牵引列车，另一些解决办法是在货运站场内设置移动接触网。移动接触网是一段可以整体移动的承力索和接触线，可以在列车进站出站时提供动力，在列车停靠后从列车上方移开为装卸作业让位。一种移动接触网的实现方式为，沿轨道设置立柱，在立柱上设置可动的支撑杆，支撑杆可以在水平方向或竖直方向转动，接触线和承力索连接在支撑杆末端。支撑杆转动时将支撑杆末端的接触线和承力索从列车正上方移开，给装载作业让出空间。

上述解决办法，需要每个立柱上都设置电力驱动装置，其成本较高，实现每个驱动装置同步驱动的控制系统较复杂，整体的电气可靠性不高。并且，为了保证接触线同步移动，一般采用刚性接触线，不适宜较大长度货运站场。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种移动接触网系统。

第一方面，提供一种移动接触网系统，用于为轨道交通提供电力支持，包括可移动的接触线组件，还包括第一门架、第二门架、两个动力装置、多个立柱和伸缩机构；第一门架和第二门架均具有立架和横架，横架横跨轨道，第二门架与第一门架间隔设置；两个动力装置分别设置于第一门架和第二门架的横架上，并分别连接接触线组件的两端，动力装置包括驱动装置和行走装置，行走装置连接接触线组件的末端，驱动装置包括第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构用于驱动行走装置在横架上沿第一方向移动，第二驱动机构用于驱动行走装置在横架上沿第二方向移动，第一方向与第二方向相反，行走装置行走时能带动接触线组件移动；多个立柱排布于第一门架和第二门架之间；伸缩机构设置于立柱，伸缩机构包括摇臂、滑块及连杆，摇臂铰接于立柱，滑块设置于立柱并可沿立柱长度方向滑动，连杆以铰接的形式连接滑块和摇臂，连杆的末端连接接触线组件；第一门架、第二门架和立柱沿轨道架设，行走装置能够驱动接触线组件移动，以使接触线组件能在水平方向上靠近或远离立柱，伸缩机构随接触线组件移动而伸缩并支撑接触线组件。

在第一种可能的实现方式中，连杆包括等长的第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆均铰接于滑块并作为平行四杆机构的一部分共同连接和支撑接触线组件。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，连杆上与摇臂连接的铰接点到连杆自由端之间的杆体长度等于摇臂的长度。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，连杆上与摇臂连接的铰接点为连杆的中点。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，滑块上设置有轮组，轮组用于减小滑块沿立柱移动时与立柱之间的摩擦力。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，轮组位于滑块的朝向轨道的一侧。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，立柱上设置有重力平衡装置，重力平衡装置连接滑块并对滑块施加向上的平衡力。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，重力平衡装置为弹簧，弹簧提供的平衡力小于伸缩机构的重力。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，弹簧为压簧，压簧位于滑块下方并支撑滑块。

结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，重力平衡装置包括滑轮、吊绳和配重，滑轮设置于立柱并位于滑块上方，吊绳一端连接滑块，另一端绕过滑轮连接配重，配重的重力转换为对滑块的向上的拉力。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：伸缩机构对接触线进行支撑和导向，两个动力装置从接触线的两端对接触线进行张紧和驱动，同步驱动整根接触线移动，结构简单可靠，控制简单。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本公开实施例提供的移动接触网系统的结构示意图；

图2为图1中移动接触网的俯视图；

图3为图2中移动接触网的接触线组件缩回时的结构示意图；

图4为图1中伸缩机构的结构示意图；

图5为图2中第二门架的放大视图；

图6为图5中第二门架的侧视图；

图7为一个实施例中重力平衡装置的结构示意图；

附图标记：

100-第一门架，110-第一立架，120-第二立架，130-横架，141-第一驱动机构，142-第二驱动机构，150-行走装置；

200-第二门架，210-第一立架，220-第二立架，230-横架；

241-第一驱动机构，241d-动滑轮，241a-致动件，241b-卷筒，241c-拉索，242-第二驱动机构，242a-第一导向轮，242b-配重体，242c-拉索，242d-拉索；

250-行走装置，251-主体，252-行走轮，253a-第二导向轮，第253b-三导向轮；

400-接触线组件，410-承力索，420-移动接触线；

800-立柱，810-伸缩机构，811-摇臂，812-滑块，813-连杆，813a-悬臂段，814-连接机构；816-滑轮，817-吊绳，818-配重，819-轮组；

m-电力机车，n-受电弓，a-轨道，b-固定接触线，d-固定接触线。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本公开提供的移动接触网系统，能够改变接触线与立柱之间的相对位置，使接触线从轨道上方移开，为装载作业让位。第一门架和第二门架的横架上均设置有行走装置，立柱上设置有伸缩机构，接触线串联连接在行走装置和伸缩机构上。当行走装置沿横架移动时，行走装置带动接触线和伸缩机构随动，使接触线从轨道上方移开，为装载作业让位；或者使接触线移动至轨道上方，为电力机车提供准备电力。伸缩机构为接触线提供支撑和限位，各个立柱上的伸缩机构相互独立且可以同步移动。以下将结合说明书附图对本公开的技术方案作进一步说明。

参考图1至图4，图1为根据本公开实施例提供的移动接触网系统的结构示意图，图2为图1中移动接触网的俯视图，图3为图2中移动接触网的接触线组件400缩回时的结构示意图，图4为图1中伸缩机构810的结构示意图。

移动接触网系统为接触网系统的一部分，其长度与货运站场长度相当，移动接触网两端为固定接触网系统。移动接触网包括第一门架100、第二门架200、多个立柱800、接触线组件400、驱动装置、行走装置、伸缩机构810和连接机构814。第一门架100、第二门架200和立柱800按照预定间距排列在轨道侧方，其顶端用于安装驱动装置、行走装置、伸缩机构810和连接机构814。第一门架100和第二门架200的横跨轨道的横梁上均设置有驱动装置和行走装置。立柱800上设置有伸缩机构810和连接机构814，伸缩机构810能沿立柱800径向伸缩，其末端固定连接机构814。接触线组件400的两端连接在第一门架100和第二门架200的行走装置上，中间部分连接在立柱800的连接机构814上。

第一门架100设置在站场的入场侧。第一门架100包括第一立架110、第二立架120和横架130。第一立架110和第二立架120对称地设置在轨道两侧，横架130横跨轨道a，横架130两端分别固定在第一立架110和第二立架120的顶端。横架130上设置有行走装置150，驱动装置用于驱动行走装置150在横架130上往复运动。行走装置150用于连接接触线组件400的一端。

第二门架200设置在站场的出场侧，与第一门架100之间具有一定距离。第二门架200包括第一立架210、第二立架220和横架230。第一立架210和第二立架220对称地设置在轨道两侧，横架230横跨轨道a，其两端分别固定于第一立架210和第二立架220的顶端。横架230上设置有行走装置250，驱动装置用于驱动行走装置250在横架230上往复移动。行走装置250用于连接接触线组件400的另一端。

多个立柱800设置在第一门架100和第二门架200之间。

第一门架100上设置的驱动装置包括第一驱动机构141和第二驱动机构142，第一驱动机构141用于驱动行走装置150朝向第一立架110移动，第二驱动机构142用于驱动行走装置150朝向第二立架120移动。

伸缩机构810固定在立柱800上部。伸缩机构810的一端与立柱800之间固定，伸缩机构810本身能发生活动以使自由端(另一端)远离和靠近立柱800。伸缩机构810的伸缩方向沿立柱800径向，并且垂直于轨道a。

连接机构814设置在伸缩机构810的自由端。连接机构814用于连接接触线组件400。

接触线组件400包括在竖直方向并排的承力索410和移动接触线420，承力索410和移动接触线420的两端分别固定在行走装置150和行走装置250上，中间部分固定在立柱800的连接机构814上，相当于串联了行走装置150、行走装置250和连接机构814。行走装置150和行走装置250同步移动时，依靠接触线组件400的张力可以带动伸缩机构810和连接机构814随动，从而在轨道a正上方和侧上方之间移动。伸缩机构810对接触线组件400具有支撑作用，伸缩机构810本身具有伸缩行程限制，可以对接触线组件400进行限位和定位。

参考图2，伸缩机构810处于伸出状态，使接触线组件400位于轨道a正上方，移动接触线420与固定接触线b和固定接触线d之间导通，与电力机车m的受电弓n接触。此时电力机车m可以由移动接触线420获取电力，从而正常进入该段或通过该段。参考图3和图4，伸缩机构810处于缩回状态，接触线组件400随之位于轨道a侧上方，为电力机车m的顶部让出作业空间，便于装载器械进行装载作业。

伸缩机构810包括为连杆组件，连杆组件的部分结构与立柱连接，连杆的另一部分结构形成自由端并与接触线组件连接。具体地，伸缩机构810包括摇臂811、滑块812及连杆813，摇臂811铰接于立柱800，滑块812能够在立柱800上沿立柱800的长度方向滑动。连杆813的一端铰接于滑块812，另一端用于与连接机构814连接以支撑固定在连接机构814的接触线组件400。连杆813的中间部位与摇臂811的自由端铰接。

本实施例中，连杆813包括等长的第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆的一端均铰接于滑块812，另一端均铰接连接机构814。第一连杆、第二连杆、滑块812及连接机构814共同构成平行四杆机构。其中，第一连杆(图4中位于上方的连杆)的悬臂段813a与摇臂811的长度相等，即，连杆813上与摇臂811的铰接点到连杆813的自由端之间的杆体长度等于摇臂811的长度。并且，连杆813上与摇臂811连接的铰接点为第一连杆的中点，滑块812上下移动时伸缩机构810的自由端能够带动连接机构814水平移动。

在一些可选实施例中，连杆813上与摇臂811连接的铰接点还可以不是第一连杆的中点；在另一些可选实施例中，悬臂段813a可以与摇臂811不等长。在另一些可选实施例中，连杆813还可以为单根的连杆。

多个立柱800上伸缩机构810的运动依靠承力索410实现。承力索410的两端连接在两个门架上的行走装置上，中间串联各个伸缩机构810。行走装置同时在门架的横架上移动时，能使张紧的承力索410带动各个立柱800的伸缩机构810活动。

立柱800与接触线组件400之间，通过伸缩机构810和连接机构814实现连接、支撑与定位，使接触线组件400能在伸缩机构810的支撑和导向下平稳可靠地远离和靠近立柱800，实现了为轨道a上方让位的功能。并且，伸缩机构810为连杆机构，其构件之间发生相对位置变化时，杆件之间可以相互靠近和贴合，杆件通过转动移动至基本平行于立柱800的位置，不会占用额外的空间来收纳杆件。另外，由于接触线组件400可以沿垂直于轨道a的方向移动，最终不会在长度方向上发生位移，接触线组件400与固定接触网b和固定接触线d之间的连接和分离也会更加方便。

图5为图2中第二门架的放大视图，图6为图5中第二门架的侧视图。

第一门架100的横架130设置有行走装置150，第二门架200的横架230上设置有行走装置250，接触线组件400的两端分别连接在行走装置150和行走装置250上，行走装置150和行走装置250同步同向移动时，可以带动接触线组件400整体远离或靠近立柱800。第一门架100上的第一驱动机构141用于驱动行走装置150在横架130上往复移动，第一驱动机构241用于驱动行走装置250在横架230上往复移动。

行走装置250包括主体251和多个行走轮252。主体251为安装其他零件的基体，行走轮252用于支撑主体251在横架230上行走。行走轮252的轴线垂直于横架230的上表面，使行走装置250可以承载来自接触线组件400张力产生的载荷。行走装置250上还设置有第二导向轮253a、第三导向轮253b和动滑轮241d，第二导向轮253a和第三导向轮253b用于与第二驱动机构242连接，动滑轮241d用于与第一驱动机构241连接。主体251为矩形板构成的多层结构，行走轮252的数量为8个，分布于其中两层矩形板的四个角上。行走轮252的外圆周面上设置有环形凹槽，能够与横架230嵌合，防止主体251在竖直方向发生位移，保证其仅沿着横架230的长度方向往复移动。

第一驱动机构241包括致动件241a、卷筒241b和拉索241c。致动件241a为电动机，卷筒241b同轴地设置在致动件241a的输出轴上，拉索241c的一端卷绕在卷筒241b上，另一端绕过主体251上的动滑轮241d后固定于横架230上，拉索241c与动滑轮241d形成动滑轮结构。致动件241a驱动卷筒241b转动时，将拉索241c卷绕在卷筒241b表面，从而拉动行走装置250靠近第一立架210。

第二驱动机构242包括两个第一导向轮242a、配重体242b、拉索242c和拉索242d。配重体242b用于提供其所受的地心引力为驱动力，拉索242c和拉索242d为一根拉索的两段，用于将驱动力传递至行走装置250，第一导向轮242a用于将竖直方向的力转换为水平方向的力。具体地，两个第一导向轮242a设置于第二立架220顶部，其轴线水平且平行，并沿着轨道a的延伸方向。配重体242b顶端设置有一个滑轮，拉索242c和拉索242d与该滑轮形成动滑轮组结构，并通过两个第一导向轮242a将配重体242b吊在第二立架220上。拉索242c和拉索242d的末端连接在行走装置250上，从而将配重体242b的重量传递至行走装置250，以驱动行走装置250沿靠近第二立架220的方向在横架230上移动。

更具体地，拉索242c的连接至行走装置250的一端，通过设置在主体251上的第二导向轮253a与承力索410连接。第二导向轮253a的轴线竖直，拉索242c绕过第二导向轮253a外周面的四分之一后转过90度，使原本平行于横架230的拉索变成垂直于横架230的拉索，从而与承力索410共线，实现连接。配重体242b的重力不仅提供了驱动行走装置250移动的动力，同时还是张紧承力索410的动力。

横架130上第一驱动机构141、第二驱动机构142及行走装置的结构及其连接关系同上，此处不再赘述。

上述技术方案，仅需两个主动驱动的驱动装置，便于实现行走装置150和行走装置250的同步移动，降低了电气化控制的难度和成本。并且，利用配重体242b的重力提供驱动力及对承力索410的张紧，无需其他机构驱动，其结构简单可靠，节省能源。通过动滑轮组来驱动行走装置250运动，可以减小对电机功率的需求。

在一些可选实施例中，拉索242c和拉索242d可以是直接连接在主体251上。在另一些可选实施例中，配重体242b通过一根拉索和一个导向轮连接于行走装置250。

在一些可选实施例中，第一驱动机构241和第二驱动机构242均可以是致动件241a、卷筒241b和拉索241c的技术方案。在另一些可选实施例中，第一驱动机构241还可以为螺母丝杠机构，螺母固定于行走装置250上，丝杠与横架230平行，通过电机驱动丝杠正反转来实现行走装置250的往复移动。在另一些可选实施例中，还可以通过气动装置、液压装置或齿条齿轮副来驱动行走装置250沿横架230移动。在另一些可选实施例中，还可以通过曲柄滑块机构驱动行走装置250沿横架230往复移动。

参考图7，图7为一个实施例中重力平衡装置的结构示意图。图7中，除重力平衡装置外，本实施例中所示出的其他结构与图4中所示结构相同。

不受外力作用状态下，伸缩机构在其自身重力作用下会处于缩回状态，驱动伸缩机构伸出时需要克服伸缩机构的重力。重力平衡装置连接于滑块812并对滑块施加向上的平衡力，从而平衡伸缩机构的重力，减小驱动伸缩机构伸出时所需的力。

本实施例中，重力平衡装置包括滑轮816、吊绳817和配重818，滑轮816设置于立柱800顶部，并位于滑块812上方，吊绳817一端连接滑块812，另一端绕过滑轮816连接配重818，配重818的重力转换为对滑块812的向上的拉力。

在一些可选实施例中，重力平衡装置为弹簧，弹簧连接滑块812，弹簧具有初始压缩量或拉伸量，弹簧对滑块812的向上的力小于伸缩机构的重力，能够平衡一部分伸缩机构的重力。更具体地，在另一些可选实施例中，弹簧为压簧，压簧位于滑块812下方。伸缩机构在缩回状态时，滑块812位于较低的位置，此时压簧被压缩，压簧的弹力平衡了大部分伸缩机构的重力。这种状态下，驱动伸缩机构向外伸展时所需的力就较小。并且弹簧还能够在滑块812移动的过程中提供一定的阻尼，使移动过程较为平稳。位于滑块812下方的压簧还能起到缓冲保护作用，如，当滑块812发生坠落时，其下方的压簧能减小滑块812坠落时的冲击。当然，也可将压簧替换为拉簧，拉簧设置在滑块812上方并通过拉力牵引滑块812。

另外，滑块812上下移动时还会受到与立柱之间的摩擦力作用，为了减小摩擦力，在滑块812上还设置有轮组819，将滑块812与立柱800之间的滑动摩擦转换为转动摩擦。本实施例中，轮组819位于滑块812的朝向轨道的一侧。相对于伸缩机构缩回的过程，接触线组件在拉动伸缩机构向外伸展时需要更大的力。并且，拉动伸缩机构伸出时，一部分分力会将滑块812的朝向轨道的一侧压紧在立柱800表面，将轮组819设置在此处更有利于减小滑块812与立柱800之间的摩擦力，从而减小对拉动伸缩机构伸出时的动力的需求。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。