用于受电弓的框架式升降臂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于轨道交通、非轨道交通公交车辆，运输卡车等电动驱动车辆受电用的小型受电弓。
【背景技术】
[0002]受电弓(又名受电器)是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。受电弓可分为四大类:双臂式、单臂式、垂直式和石津式，单臂弓和双臂弓此两种均由滑板、上框架、下臂杆(双臂弓用下框架)、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。菱形受电弓，也称钻石受电弓，以前非常普遍，后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰，近年来多采用单臂弓，但现有单臂弓基本上都是采用弹簧和拉绳进行驱动，不能实现电动控制或手动控制，特别是在需要降弓时，操作非常不方便，而且存在一定的安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可通过电动、气动元件(汽缸或气囊)、液压或电磁铁等方式实现自动升降弓功能，也可通过连接手动装置实现升降弓功能，且安装、维护、使用方便，结构简单、体积较小，且可通过设置位置传感器能随时操控升降的用于受电弓的框架式升降臂。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:受电弓包括底座组件5、支撑臂、升降臂、升降动力装置4、弹簧组件8和弓头组件10，在底座组件5的下部设置有绝缘子B3，支撑臂与升降臂相配合形成联动的活动曲臂框架结构；
支撑臂包括相互铰接的下支撑杆6和上支撑杆13构成活动曲臂机构，下支撑杆6的下端铰接安装在底座组件5上部，下支撑杆6的上端与上支撑杆13的下端相铰接，上支撑杆13的上端与弓头组件10相铰接；
升降臂包括成夹角相互铰接的推杆7和平衡杆9构成活动曲臂机构，推杆7的下部铰接安装在底座组件5上部，推杆7的上端通过推杆转轴分别与上支撑杆13和平衡杆9相铰连；
下支撑杆6和推杆7的下端铰接轴不在同轴线上，当下支撑杆6转动时带动上支撑杆13上抬，由于推杆7转动推动上支撑杆13转动，使上支撑杆13能跟随下支撑杆转动及推动平衡杆9转动，平衡杆9的上端与弓头组件10相铰接，上支撑杆13和平衡杆9的上端铰接轴不在同轴线上，以保证弓头平稳的上升；
升降动力装置4与下支撑杆6的下部相连接，通过推拉力使下支撑杆6围绕转轴方向转动，并带动上支撑杆13及平衡杆9转动，从而实现升降弓；
弹簧组件8的一端安装在底座组件5与铰接下支撑杆6相对的一侧，弹簧组件8另一端设置的弹簧端头14采用销轴15与下支撑杆6下部相连接。
[0005]所述支撑臂可采用双撑杆结构，即包括2根下支撑杆6和2根上支撑杆13，每根下支撑杆6的下端分别铰接安装在底座组件5 —侧上部，下支撑杆6的上端分别与撑杆横梁21相铰接，上支撑杆13的下端与撑杆横梁21相固接，每根上支撑杆13的上端分别与弓头组件10的一侧相铰接，推杆7的下部铰接安装在底座组件5上，推杆7的上端一侧铰接在撑杆横梁21上，平衡杆9的下端撑杆横梁21相铰接，平衡杆9的上端与弓头组件10相铰接，通过采用双撑杆结构，以保证弓头能平整与接触网相接触。
[0006]所述支撑臂也可采用2个“U”形结构的支撑杆相互铰接构成活动曲臂机构；即2根下支撑杆6下部与相垂直的转轴梁相固定连接构成一个“U”形结构的下支撑杆，转轴梁的两端分别铰接在底座组件5上，并在转轴梁上设置与升降动力装置4动力输出端相连接的铰支座；2根上支撑杆13的下部与撑杆横梁21固定连接构成一个“U”形结构的上支撑杆，且在撑杆横梁21上设置有铰支座，推杆7的上端和平衡杆9的下端一起铰接在撑杆横梁21的铰支座上；每根下支撑杆6的上端分别与撑杆横梁21相铰接，每根上支撑杆13的上端分别与弓头组件10相铰接。
[0007]进一步，推杆7的上端设置腰部采用包括方轴或销轴相对固定连接的推杆转轴，推杆转轴伸出推杆7连接处的两端为圆轴结构、且分别与平衡杆9和上支撑杆13相铰接。
[0008]也可在推杆7的下端及下支撑杆6与底座组件的铰接处、上支撑杆13与推杆7铰接处均设置有油杯润滑轴承。
[0009]所述升降动力装置4采用包括电动、气动元件、液压或电磁铁机构动作实现直线运动，以完成升降弓动作。
[0010]所述升降动力装置4与下支撑杆6之间设置绝缘子A2，确保升降动力装置4与支撑臂、升降臂之间的绝缘隔离。
[0011]本发明的弓头组件10顶部外侧设置的滑板11之间设置有润滑条12，方便润滑受电轨或接触线，从而提高滑块11及受电轨及接触线的使用寿命。
[0012]在底座组件5上安装传感器支座31，所述传感器支座31采用绝缘材料制作而成，在传感器支座31的上部对应弓头33的设定位置处设置位置传感器32，用于精确检测受电器弓头的升降位置，判断弓头是否已经升、降到位。也可在位置传感器32与弓头33之间设置有触发间隙，位置传感器32的信号与控制电路相连通。所述位置传感器32包括无源接近开关、涡流式接近开关、电容式接近开关、霍尔接近开关、光电式接近开关。
[0013]它结构简单可靠，成本低，抗冲击振动，受流稳定，跟随性好，结构强度高，应用范围广，操作维护方便，它既可安装在轨道交通车辆顶部，也可安装在侧部或底部。它可广泛应用于各种轨道交通、非轨道交通公交车辆，运输卡车等电动驱动车辆的受电用。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图。
[0015]图2是显示拉簧位置及电机位置的使用状态示意图。
[0016]图3是弓头位置检测的安装结构示意图。
[0017]图中:软轴控制系统1、绝缘子A2、绝缘子B3、升降动力装置4、底座组件5、下支撑杆6、推杆7、弹簧组件8、平衡杆9、弓头组件10、滑板11、润滑条12、上支撑杆13、弹簧端头14、销轴15、绝缘子C201、撑杆横梁21、铰支座22，传感器支座31、位置传感器32、弓头33。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步说明如下:
参阅图1至图3，受电弓包括底座组件5、支撑臂、升降臂、升降动力装置4、弹簧组件8和弓头组件10，在底座组件5的下部设置有绝缘子B3，将底座组件5通过绝缘子B3与车体连接，通过绝缘子使受电器与车体之间保持绝缘状态。支撑臂与升降臂相配合形成联动的活动曲臂框架结构；升降动力装置4通过绝缘子与底座组件5、推杆7及下支撑杆6连接；所述弹簧组件8的弹簧可采用拉簧或压簧，它可使受电弓始终处于升弓状态或降弓状态。
[0019]本发明的与推杆和支撑杆等相铰接的铰支座可采用轴座结构，它可通过在轴座的轴上安装轴套，并在下支撑杆的铰接处安装滚针轴承，通过滚针轴承与轴套相铰接。
[0020]支撑臂也由包括相互铰接的下支撑杆6和上支撑杆13构成活动曲臂机构，下支撑杆6的下端铰接安装在底座组件5上部，下支撑杆6的上端与上支撑杆13的下端相铰接，上支撑杆13的上端与弓头组件10相铰接；
升降臂可由包括成夹角相互铰接的推杆7和平衡杆9构成活动曲臂机构，推杆7的下部铰接安装在底座组件5上部，推杆7的上端通过推杆转轴分别与上支撑杆13和平衡杆9相铰连；
升降动力装置4与下支撑杆6的下部相连接，通过推拉力使下支撑杆6围绕转轴方向转动，并带动推杆7、上支撑杆13及平衡杆9转动，从而实现升降弓；
弹簧组件8的一端安装在底座组件5与铰接下支撑杆6相对的一侧，弹簧组件8另一端设置的弹簧端头14采用销轴15与下支撑杆6下部相连接。
[0021]在安装使用过程中，下支撑杆6和推杆7的下端铰接轴最好不在同轴线上，且下支撑杆6和推杆7的长短不同，通常情况下是下支撑杆6小于推杆7的长度，以便在转动时使弓头组件10产生上升或下降距离。当下支撑杆6转动时带动上支撑杆13上抬，由于推杆7转动推动上支撑杆13转动，使上支撑杆13能跟随下支撑杆转动及推动平衡杆9转动，平衡杆9的上端与弓头组件10相铰接，上支撑杆13和平衡杆9的上端铰接轴不在同轴线上，使弓头组件10上部在上升或下降时处于水平位置，并保证弓头平稳的上升；
当升降动力装置4得到控制信号，升降动力装置4开始动作产生直线运动，推动下支撑杆6转动，下支撑杆6带动推杆7转动，由推杆7推动上支撑杆13及平衡杆9 一起转动，实现弓头组件10的平稳上升或下降。由弹簧组件8所产生的拉力或推力，使下支撑杆6转动，从而使弓头组件10保持在升、或降弓状态。
[0022]所述支撑臂既可采用双撑杆结构，即包括2根下支撑杆6和2根上