受电弓滑板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力机车用滑板技术领域，尤其涉及一种配合自动降弓装置使用的电 力机车受电弓滑板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 机车在运行过程中，受电弓滑板不断受接触网的冲击和频繁振动。当滑板破裂时， 在不断地受接触网的冲击和振动的条件下，破裂处的强度大幅下降，边缘极易碎裂脱落形 成一个槽。当机车转弯时接触网容易被卡住造成弓、网的损坏，甚至严重的安全事故。为此 人们开发了一种用于受电弓的自动降弓系统，以避免上述情况的发生。自动降弓系统的基 本原理是：滑板内气道由风源系统从受电弓向其供应压缩空气。当压缩空气从碳滑板气道 中泄漏时，快速降弓阀将排除受电弓抬升装置中的空气，实现快速降弓，也就是说，滑板破 裂造成气道中的压缩空气泄漏，自动降弓才会实现。
[0003] -种公知的自动降弓装置是在滑板旁外加支路气道来实现自动降弓功能，该结构 的缺点是额外增加了受电弓底架以上部位的重量，改变了受电弓在同一高度范围内升降弓 的压力差，影响到受电弓与接触网线的接触压力，降低了受电弓与接触网线的接触性能。另 外安装在弓头的气控管路增加了滑板的接触电阻，降低了受电弓的良好的受流性能，提高 了受电弓的温升，使受电弓的使用寿命减少。而且该气道在其环境条件下易与网线拉弧破 损，使受电弓产生误动作，影响机车的正常运行。此外，公知的滑板与托架之间多采用螺纹 联结的方式，其抗冲击力小，易破损。
[0004] 为了解决上述问题，人们开发了一种在碳滑条与托架接合处形成气道的技术，中 国专利文件CN2568462Y就公开这样的专利技术。图6显示了该专利文件所披露的电力机 车受电弓用碳滑板的立体图；图2显示了该专利文件所披露的滑条结构；图3显示了该专 利文件所披露的设有皮管的气道结构。
[0005] 该电力机车受电弓用碳滑板包括滑条Γ和托架2'，该滑条Γ可为碳滑条或浸金 属滑条，托架2'可为金属托架。滑条Γ及托架2'至少其中之一的接合面上沿长度方向设 有凹槽3'，可以如图7所示，在滑条Γ与托架2'相联接的底面上设有一个凹槽3'，该凹槽 可为矩形，半圆形或其它适当的形状。所述凹槽3'位于滑条Γ与托架2'的接合处，该滑条 Γ与托架2'藉由高强度导电胶4'而粘结为一体，该滑条Γ与托架2'之间构成气道7'。 滑条Γ与托架2'间设有金属丝网5'，该金属丝网可为铜丝网或于丝网表面镀铜层，可提高 滑板的电导率。
[0006] 气道7'与受电弓自动降弓装置的气道相联接，当出现弓网故障时，如滑板达到磨 损极限或受电弓与接触网线有较大冲击时，由于受电弓受损使气道内的压缩空气由气道7' 内泄出，压力下降，使受电弓自动降弓装置启动，快速排出气道内的压缩空气，使受电弓快 速脱离接触网线。
[0007] 由于气道7'是通过滑条Γ与托架2'粘接形成的，不能保证气道7'的密闭性能， 也就是说气道7'容易漏气而失去作用。为此，该专利文件提供了图8所示的用于解决此问 题的气道结构，即在滑板气道7内可嵌置脆性金属或非金属薄皮管6'，该脆性金属或非金 属薄皮管6与受电弓自动降弓装置的气道相联通。
[0008] 但是在实践中发现，当滑板受外力冲击破裂而不断裂时，上述金属或非金属薄皮 管6'并不一定会断裂，使得与其连接的自动降弓系统会降弓，从而造成弓、网的损坏。
[0009] 为了解决上述问题，中国专利文件CN101722860B提供了这样一种方案：如图9所 示，该电力机车受电弓滑板包括：具有粘结面的托架12' ；具有粘结面的碳滑条11'，在碳滑 条11'粘结面，沿长度方向开设一条凹槽13'；以及导电胶层14'，碳滑条11'的粘结面通过 导电胶层粘结所述托架12'的粘结面；其中，碳滑条11'的凹槽13'表面具有通过镀覆导电 浆而形成的镀覆层15'。
[0010] 其中，镀覆层15'与导电胶层14'通过贴合固化，形成用于连接受电弓风源系统的 气道16'。或者，镀覆层通过固化单独形成用于连接受电弓风源系统的气道16'。
[0011] 由于CN101722860B公开的受电弓滑板的气道由导电浆构成的镀覆层和导电胶层 构成，因此具有极好的密封性能；并且，由于在凹槽内形成镀覆层，从而增加了托架与碳滑 条的接触面积，降低了受电弓滑板的整体电阻。但是该受电弓滑板的制造过程复杂，并且 在使用中也存在碳滑条受外力冲击破裂而不断裂时，气道内的压缩气体不会被及时泄露出 去，从而使得与其连接的自动降弓系统不会及时降弓，造成弓、网的损坏。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的就是基于上述出发点，提供一种受电弓滑板，其结构简单，制造容 易，密封性能好，托架与碳滑条之间的接触面积大，受电弓滑板的整体电阻小，当碳滑条破 裂时，气道内的压缩气体很快泄露，从而保证受电弓自动及时降弓，保证弓、网的安全，且生 产成本低；本发明还提供一种制造上述受电弓滑板的方法。
[0013] 为实现本发明的上述目的，本发明的提供一种受电弓滑板的制造方法，其特征在 于，包括如下步骤：
[0014] A)在托架的用于连接碳滑条的上端面，沿长度方向开设一条第一凹槽；
[0015] B)在碳滑条的用于连接托架的下端面，沿长度方向开设一条与第一凹槽位置对应 的第二凹槽；
[0016] C)将密封条的第一部分安置在碳滑条的第二凹槽内；
[0017] D)利用导电胶将具有密封条的碳滑条粘结到托架的上端面，使密封条的第二部分 安置在托架的第一凹槽内；
[0018] E)经过加热固化处理，将碳滑条与托架结合成一体，使密封条第二部分的底部端 面与第一凹槽之间形成密闭的气道。
[0019] 其中，所述步骤A)包括以下步骤：
[0020] Al)在托架的用于连接碳滑条的上端面，以托架的中心线为对称中心，在其两侧且 沿托架的长度方向对称开设两条第三凹槽，使两条第三凹槽之间形成沿托架长度方向的凸 台；
[0021] A2)在凸台的中部开设沿其高度方向延伸的第一凹槽。
[0022] 其中，所述碳滑条的组分包括：石油焦粉、浙青焦粉、喷雾炭黑、硫磺、氮化硼、碳纤 维、天然石墨、人造石墨、氯化钙粉末、改制浙青。
[0023] 优选的，所述碳滑条各组分的重量份配比为：石油焦粉28-43、浙青焦粉25-28、喷 雾炭黑10-12、硫磺2-5、氮化硼3-5、碳纤维5-8、天然石墨4-6、人造石墨5-7、氯化興粉末 1 -3、改制浙青30-35。
[0024] 进一步的，还包括在所述步骤A)之前，制造所述碳滑条的步骤：
[0025] 将石油焦粉、浙青焦粉、喷雾炭黑、硫磺、氮化硼、碳纤维、天然石墨、人造石墨、氯 化钙粉末置于搅拌机中进行搅拌处理，制成混合干粉；
[0026] 在混合干粉中加入熔化的改制浙青进行混捏处理，制成混捏物料；
[0027] 利用所述混捏物料制成碳滑条初坯；
[0028] 将碳滑条初坯冷却至室温后，进行焙烧处理，制成烧结碳滑条初坯；
[0029] 将烧结碳滑条初坯依次进行浸渍、干燥处理，即得。
[0030] 其中，所述步骤D)包括：
[0031] Dl)在具有密封条的碳滑条的所述下端面均匀涂抹导电胶；
[0032] D2)将涂完导电胶的碳滑条中的密封条的第二部分对准并安置在托架的第一凹槽 内，且使密封条第二部分的底部端面与第一凹槽之间留有空隙；
[0033] D3)将碳滑条与托架贴合在一起并用夹具固定。
[0034] 其中，所述加热固化处理包括如下步骤：
[0035] 将用夹具固定的碳滑条与托架在常温下放入烘箱；
[0036] 第一次调节烘箱温度至20°C -80°C，保温30分钟-70分钟；
[0037] 第二次调节烘箱温度至80°C _130°C，保温20分钟-60分钟；
[0038] 第三次调节烘箱温度至130°C _150°C，保温180分钟，以使所述碳滑条与所述托架 结合成一体。
[0039] 优选的，将密封条的第一部分安置在碳滑条的第二凹槽内时，应使密封条的第一 部分与碳滑条的第二凹槽紧密接触。
[0040] 其中，还包括在所述步骤C)之后及所述步骤D)之前的配制导电胶的步骤，包括：
[0041] 取出重量占待配制导电胶重量30±5%的胶粘剂，使其温度恢复至常温；
[0042] 取出粒度为35±5 μ m的重量占待配制导电胶重量70±5%的导电铜粉；
[0043] 将所述导电铜粉全部倒入所述常温的胶粘剂中，然后用玻璃棒充分搅拌均匀，配 制成导电胶。
[0044] 本发明还提供一种由上述制造方法制造的受电弓滑板，包括托架、碳滑条和将托 架与碳滑条粘结为一体的导电胶，其中，所述托架的用于连接碳滑条的上端面，沿长度方向 开设一条第一凹槽；所述碳滑条的用于连接托架的下端面，沿长度方向开设一条与第一凹 槽位置对应的第二凹槽；所述第一凹槽和第二凹槽内安置有密封条，其中，密封条的第一部 分安置在碳滑条的第二凹槽内，密封条的第二部分安置在托架的第一凹槽内，且密封条第 二部分的底部端面与第一凹槽之间形成密闭的气道。
[0045] 其中，所述托架上端面的中心线两侧开设有沿托架的长度方向对称的两条第三凹 槽；两条第三凹槽之间设置沿托架长度方向延伸的凸台；其中，所述第一凹槽开设于凸台 的中部且向所述托架的下端面方向延伸。
[0046] 其中，所述第一凹槽的横截面呈花瓶形状。
[0047] 优选的，所述第一凹槽包括：沿所述凸台高度方向开设的瓶颈部；与瓶颈部连通 且朝所述托架下端面方向延伸的瓶身部。
[0048] 其中，所述第二凹槽的横截面呈长方形。
[0049] 或者，所述第二凹槽的横截面呈拱桥形。
[0050] 其中，所述密封条的横截面呈T字形，其第一部分呈水平状，其第二部分呈坚直 状。
[0051]