轨道车辆的接地装置及接地系统的制作方法

本发明涉及轨道交通领域，尤其是涉及一种轨道车辆的接地装置及接地系统。

背景技术：

目前，轨道车辆常用的接地方式是采用接地靴加接地轨的方式，即将接地靴安装在转向架或车体上，接地轨安装在轨道梁上，通过接地靴将车体上由于车辆运行一段距离后或车辆发生漏电故障时车上聚集的电荷导入接地轨进行释放。

此种方案的缺点是接地靴结构复杂，并且在实际运行过程中存在撞靴、碳滑板磨损等相关问题，尤其在安装空间有限的情况下难以布置，接地靴容易与周围部件发生干涉。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种轨道车辆的接地装置，该接地装置结构简单、体积小，不易于线路中的物件相干涉，且磨损小、使用周期长。

本发明还提出了一种具有上述接地装置的轨道车辆的接地系统。

根据本发明第一方面实施例的轨道车辆的接地装置，所述接地装置适于安装在所述轨道车辆的转向架上，所述接地装置包括：导电片，所述导电片呈片状，所述导电片适于与所述轨道车辆的车体或所述转向架连接，所述导电片包括接触部，所述接触部适于与所述轨道梁上的接地轨抵接。

根据本发明实施例的轨道车辆的接地装置，通过将接地装置设置成包括导电片的结构，简化了接地装置的结构、减小了接地装置的体积，使得轨道车辆在运行的过程中，接地装置不易于周围的物件相干涉，由于接地装置通过导电片与接地轨接触，减少了接地装置与接地轨的接触面积，从而可以减少导电片的磨损，延长接地装置的使用周期。

根据本发明的一些实施例，所述导电片具有弹性变形能力。

根据本发明的一些实施例，所述导电片与所述接地轨的接触面之间的夹角为α，所述α满足：60°≤α≤90°。

根据本发明的一些实施例，所述导电片为碳纤维件或弹簧钢件。

根据本发明的一些实施例，所述导电片的宽度方向与所述接地轨的接触面的宽度方向相同。

根据本发明的一些实施例，所述导电片为多个且沿所述接地轨的延伸方向间隔排布。

根据本发明的一些实施例，所述接地装置包括：安装座，所述安装座适于与所述转向架相连，所述导电片包括安装部，所述安装部连接在所述接触部的一端，所述安装部与所述安装座相连。

可选地，所述接触部呈矩形或梯形，且所述安装部的远离所述接触部的一端呈半圆形。

可选地，所述安装座呈矩形块状。

可选地，所述安装座为金属件，所述接地装置包括：连接电缆，所述连接电缆的一端与所述安装座相连且另一端与所述车体或所述转向架相连。

进一步地，所述连接电缆的一端具有连接端子，所述连接端子与所述安装座相连，所述连接端子呈平板状。

可选地，所述安装座上形成有安装槽，所述安装部夹设于所述安装槽内。

进一步地，所述接地装置包括：紧固件，所述紧固件穿过所述安装座以将所述导电片固定在所述安装座上。

根据本发明第二方面实施例的轨道车辆的接地系统，包括：根据本发明上述第一方面实施例的轨道车辆的接地装置，所述导电片与所述轨道车辆的车体或所述转向架连接；接地轨，所述接地轨设在轨道梁上，所述接触部适于与所述接地轨抵接。

根据本发明实施例的轨道车辆的接地系统，通过设置上述接地装置，轨道车辆在运行的过程中，接地装置不易于周围的物件相干涉，可以延长接地装置的使用周期，同时可以保证轨道车辆的可靠接地。

根据本发明的一些实施例，所述轨道梁包括相对且间隔设置的两个，所述接地轨设在两个所述轨道梁之间且分别与两个所述轨道梁相连，所述接地轨的延伸方向与所述轨道梁的延伸方向垂直。

根据本发明的一些实施例，所述接地轨设在所述轨道梁的侧面，且所述接地轨沿所述轨道梁的延伸方向延伸。

可选地，所述接地轨包括主体和设在所述主体的长度方向上两端的连接部，所述连接部与所述轨道梁的侧面相连，所述主体与所述轨道梁的侧面间隔开。

可选地，所述连接部包括依次连接的第一连接段、第二连接段和第三连接段，所述第一连接段与所述主体相连且与所述轨道梁的延伸方向一致，所述第二连接段的一端与所述第一连接段相连且所述第二连接段的另一段朝向邻近所述轨道梁的方向延伸，所述第三连接段的一端与所述第二连接段的另一端相连且所述第三连接段的另一端与所述轨道梁的侧面相连，所述第三连接段与所述轨道梁的延伸方向一致。

可选地，所述主体呈弧形且朝向远离所述轨道梁的方向凸出。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的轨道车辆的接地系统的示意图；

图2是图1中a处的放大图；

图3是图1中b处的放大图；

图4是根据本发明一个实施例的轨道车辆的接地系统的另一个角度的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的轨道车辆的接地装置的部分示意图；

图6是根据本发明一个实施例的轨道车辆的接地轨的示意图；

图7是根据本发明实施例的接地装置的导电片的示意图一；

图8是根据本发明实施例的接地装置的导电片的示意图二；

图9是图8中的导电片与接地轨的配合示意图。

附图标记：

接地系统100；

接地装置1；安装座11；第一安装孔111；第二安装孔112；导电片12；安装部121；接触部122；侧壁面1221；紧固件13；连接电缆14；连接端子141；

接地轨2；主体21；接触面211；连接部22；第一连接段221；第二连接段222；第三连接段223；安装柱23。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的轨道车辆的接地装置1。

如图1-图9所示，根据本发明第一方面实施例的轨道车辆的接地装置1，接地装置1适于安装在轨道车辆的转向架上，该接地装置1包括：导电片12。

导电片12呈片状，导电片12适于与轨道车辆的车体或轨道车辆的转向架连接(导电片12与轨道车辆的车体或转向架的连接为导电性连接)，例如导电片12可以通过连接电缆14与车体或转向架实现导电性连接。导电片12包括接触部122，接触部122适于与轨道梁上的接地轨2抵接。

由此，在将该接地装置1用于轨道车辆时，接地装置1的导电片12与接地轨2接触，接地装置1的导电片12与车体或转向架连接。在轨道车辆运行的过程中，由于车体运行一段距离后产生的电荷或车体发生漏电故障或车体遭受雷击时，车体上聚集的电荷可以通过接地装置1导入接地轨2进行释放，从而可以提高轨道车辆的安全性，保证乘客的安全。需要说明的是，在导电片12与车体连接时，车体上聚集的电荷可以直接通过导电片12导入接地轨2进行释放；在导电片12与转向架连接时，车体上聚集的电荷可以通过转向架导入至导电片12，再通过导电片12导入接地轨2进行释放。

由于，本发明将接地装置1设置成包括上述导电片12的结构，简化了接地装置1的结构、降低了制造成本，减小了接地装置1的体积，接地装置1在转向架上所需的安装空间也较小，节省了安装空间，可以适应空间较小的转向架结构，方便了接地装置1的安装和维护，且该接地装置1在转向架上的布置也变得简单。

由于接地装置1具有较小的体积，在轨道车辆在运行的过程中，接地装置1不易于周围的物件相干涉，极大地降低了接地装置1与轨道车辆运行线路中布置的物件相撞的几率，特别是在小曲率的路段车辆有侧滚的情况下，接地装置1不易于线路中布置的物件相干涉。

另外，由于接地装置1通过导电片12与接地轨2接触，减少了接地装置1与接地轨2的接触面积，从而可以减少导电片12的磨损，延长接地装置1的使用周期。

可选地，导电片12具有弹性变形能力，由此可以保证导电片12与接地轨2的紧密接触，保证接地装置1的接地性能，同时可以减少或避免轨道车辆在运行的过程中发生接地装置1撞击的问题。

在将接地装置1安装在轨道车辆的转向架上之后，使得导电片12的接触部122与轨道梁上的接地轨2抵接，为了保证导电片12与接地轨2紧密接触，可以使得导电片12在安装座11与接地轨2的共同挤压作用下发生弹性弯曲变形，从而使得到导电片12的接触部122可以与接地轨2的接触面211紧密接触，保持导电片12与接地轨2之间的良好导电性接触。并且，由于导电片12发生弹性弯曲变形，导电片12的接触部122弯曲，接触部122通过弯曲与接地轨2的接触面211接触，可以增大接触面积，保证导电片12与接地轨2之间的可靠接触。例如，在轨道车辆进站或行进的过程中，可以通过导电片12的弯曲变形使得导电片12与接地轨2保持良好的接触。

可选地，导电片12可以为碳纤维件或弹簧钢件。由此，可以使得导电片12可以具有良好的耐磨性能和良好的弹性变形能力，且同时使得导电片12具有足够的强度。

例如，在导电片12为碳纤维件时，可以使得导电片12具有很好的柔性，在导电片12与轨道车辆的接地轨2的接触面211接触的过程中，不会擦伤或刮伤接地轨2的接触面211。并且，由于碳纤维件具有极高的抗弯性能，在导电片12发生较大的弯曲变形后仍能恢复原状，其良好的电学性能和力学性能使得接地装置1的结构可以进一步地简化。

进一步地，导电片12可以采用高导碳纤维材料制成，使得导电片12的导电性能高出普通的碳纤维材料的30倍至100倍，使得该接地装置1的载流量能达到雷击时的瞬态大电流，从而具有良好的防雷功能，进一步地保证乘客的安全。

根据本发明实施例的轨道车辆的接地装置1，通过将接地装置1设置成包括导电片12的结构，简化了接地装置1的结构、减小了接地装置1的体积，使得轨道车辆在运行的过程中，接地装置1不易于周围的物件相干涉，由于接地装置1通过导电片12与接地轨2接触，减少了接地装置1与接地轨2的接触面积，从而可以减少导电片12的磨损，延长接地装置1的使用周期。

根据本发明的一些实施例，参照图1和图2，导电片12的宽度方向与接地轨2的接触面211的宽度方向(参照图1和图2中的e方向)相同。由此，可以保证导电片12与接地轨2之间实现稳定可靠的电接触，且可以方便地实现导电片12在平行于接地轨2的延伸方向上进行叠加。

根据本发明的一些实施例，参照图2和图5，导电片12为多个且沿接地轨2的延伸方向间隔排布。由此，可以增大接地装置1与接地轨2的接触面积，进一步地保证接地装置1与接地轨2之间可靠接触。

根据本发明的一些实施例，参照图2、图7-图9，导电片12与接地轨2的接触面211之间的夹角为α，所述α满足：60°≤α≤90°。由此，在α＝90°时(参照图2和图7)，可以使得导电片12与接地轨2的接触面211之间垂直接触，从而使得导电片12与接地轨2的接触面211之间的接触更为稳定；在60°≤α＜90°时(参照图8和图9)，导电片12与接地轨2的接触面211之间倾斜接触，可以适当地增大导电片12与接地轨2的接触面211之间的接触面积，进一步地保证导电片12与接地轨2之间的可靠接触。

根据本发明的一些实施例，接触部122可以包括彼此垂直的第一部分和第二部分，其中第一部分与安装部121相连且与安装部121的延伸方向一致，第二部分适于与接地轨2的接触面211抵接。由此，可以适当地增大导电片122与接地轨2的接触面积。需要说明的是，与整个导电片12相比，接触部122的第二部分的体积占比很小，从而可以适当增加导电片12与接地轨2的接触面积，同时可以避免传统的接地靴由于碳滑板接触面积过大而导致的磨损严重问题。可选地，接触部122可以形成为l形或t形，例如可以将接触部122的自由端进行弯折以形成l形。

根据本发明的一些实施例，参照图1、图2和图5，接地装置1包括安装座11，安装座11适于与轨道车辆的转向架相连，例如安装座11可以通过螺栓固定在转向架上。导电片12包括安装部121，安装部121连接在接触部122的一端，导电片12的安装部121与安装座11相连。由此，通过设置的安装座11，方便了导电片12与转向架相连。

可选地，参照图7-图9，接触部122呈矩形或梯形，且安装部121的远离接触部122的一端呈半圆形。由此，通过将安装部121的远离接触部122的一端呈半圆形设置，可以增大导电片12与安装座11之间的连接面积，提高导电片12连接在安装座11上的稳固性。并且，在将接触部122设置呈矩形时，方便实现导电片12与接地轨2的接触面211实现垂直接触；在将接触部122设置呈梯形时，方便导电片12与接地轨2的接触面211之间实现倾斜接触，可以增大接触部122的与接地轨2接触的侧壁面1221的面积。

可选地，安装座11可以呈矩形块状。由此，使得安装座11的结构简单、制造方便。

根据本发明的一些实施例，参照图1、图2和图4，安装座11为金属件，由此可以保证安装座11的结构强度且使得安装座11具有良好的导电性能，例如安装座11可以铝合金件，由此可以进一步地提高安装座11的导电性能。接地装置1包括：连接电缆14，连接电缆14的一端与安装座11相连且另一端与车体或转向架相连。由此，通过上述设置，方便了连接电缆14与导电片12之间实现导电性连接。

可选地，参照图2，连接电缆14的一端具有连接端子141，连接端子141与安装座11相连，连接端子141呈平板状。由此，可以增大连接电缆14与安装座11之间的接触面积，提高连接电缆14与安装座11之间导电性接触的可靠性。

根据本发明的一些实施例，参照图2和图5，安装座11上形成有安装槽，导电片12的安装部121夹设于安装槽内。由此，通过将导电片12的安装部121夹设在安装座11的安装槽内，可以简化接地装置1的结构和加工工艺，且方便导电片12的固定。可选地，导电片12的安装部121可以通过紧固件13连接固定在安装座11上，导电片12的安装部121也可以焊接连接在安装座11上。

例如，在图2、图4和图5的示例中，安装座11上形成有安装槽，导电片12的安装部121夹设于安装槽内，接地装置1包括：紧固件13，紧固件13穿过安装座11以将导电片12固定在安装座11上。由此，可以将导电片12可靠牢固地固定在安装座11上，且方便导电片12的更换和维修。

参照图1-图9，根据本发明第二方面实施例的轨道车辆的接地系统100，包括：根据本发明上述第一方面实施例的轨道车辆的接地装置1和接地轨2，导电片12与轨道车辆的车体或轨道车辆的转向架连接，接地轨2设在轨道梁上，导电片12的接触部122适于与接地轨2抵接。

本发明的接地系统100可以用于站台接地，也可以用于全线路接地。根据轨道车辆的两编组车的结构尺寸及考虑到轨长影响，在两编组车中间的转向架上安装接地装置1。例如，两接地装置1的间隔可以为3800mm，则可以每隔3780mm的间距布置接地轨2，相邻的接地轨2之间通过铜导线连接。

根据本发明实施例的轨道车辆的接地系统100，通过设置上述接地装置1，轨道车辆在运行的过程中，接地装置1不易于周围的物件相干涉，可以延长接地装置1的使用周期，同时可以保证轨道车辆的可靠接地。

根据本发明的一些实施例，轨道梁包括相对且间隔设置的两个，接地轨2设在两个轨道梁之间且分别与两个轨道梁相连，接地轨2的延伸方向与轨道梁的延伸方向垂直。由此，将接地轨2设在两个轨道梁之间，使得接地轨2具有很大的布置空间，使得接地轨2可以具有更大的宽度，同时使得接地装置1的导电片12具有较大的宽度，从而可以进一步地增大该接地系统100的载流量。并且，由于接地轨2位于车体的下方，可以进一步地避免或减少接地装置1与线路中的周围部件的干涉风险。

根据本发明的另一些实施例，参照图1和图2，接地轨2设在轨道梁的侧面，且接地轨2沿轨道梁的延伸方向延伸。由此，通过将接地轨2设在轨道梁的侧面，轨道车辆在车体满载、空载或某些极限工况下，使得接地装置1与接地轨2仍能保持良好的电接触。

根据本发明的一些实施例，参照图1、图3和图6，接地轨2包括主体21和设在主体21的长度方向上两端的连接部22，连接部22与轨道梁的侧面相连，连接部22可以通过沉头螺钉与轨道梁的侧面相连，从而可以将接地轨2连接在轨道梁的侧面，主体21与轨道梁的侧面间隔开。由此，可以简化接地轨2的安装结构，省去了传统的接地轨连接结构采用的安装架，使得接地轨2的安装更加方便且降低了成本，同时可以保证接地轨2的接触面211与轨道梁之间可以保持足够的距离，从而可以进一步地降低与接地轨2接触的接地装置1与轨道梁发生干涉。在此需要解释的是，主体21的远离轨道梁的侧面为接地轨2的接触面211。

可选地，主体21呈弧形且朝向远离轨道梁的方向凸出。由此，可以方便地实现主体21与轨道梁隔开，以使得接地轨2的接触面211与轨道梁之间保持足够的距离。并且，由于此时接触面211形成为弧形面，在接地装置1的导电片12与接地轨2的接触面211接触时，可以方便地引导导电片12与接地轨2的接触面211接触，防止导电片12与接地轨2之间垂直撞击。

例如，在图1和图3的示例中，接地轨2设在轨道梁的侧面，且接地轨2沿轨道梁的延伸方向延伸，接地轨2包括上述的主体21和连接部22，连接部22包括依次连接的第一连接段221、第二连接段222和第三连接段223。其中，第一连接段221与主体21相连且与轨道梁的延伸方向一致，第二连接段222的一端与第一连接段221相连且第二连接段222的另一段朝向邻近轨道梁的方向延伸，第三连接段223的一端与第二连接段222的另一端相连且第三连接段223的另一端与轨道梁的侧面相连，第三连接段与轨道梁的延伸方向一致。由此，通过将连接部22形成折弯结构，可以方便地将接地轨2的主体21与轨道梁隔开以保持足够的距离。

下面参考图1-图6详细描述根据本发明一个实施例的轨道车辆的接地装置1及接地系统100。

参照图1-图6，在本实施例中，轨道车辆的接地系统100包括上述接地装置1和接地轨2。接地装置1安装在轨道车辆的转向架上，接地轨2安装在轨道梁的侧面。接地装置1通过连接电缆14与车体或转向架实现导电性连接，接地装置1的导电片12与接地轨2的接触面211接触。由此，在轨道车辆运行的过程中，由于车体运行一段距离后产生的电荷或车体发生漏电故障或车体遭受雷击时，车体上聚集的电荷可以通过接地装置1导入接地轨2进行释放，从而可以提高轨道车辆的安全性，保证乘客的安全。

具体地，接地装置1包括安装座11、多个导电片12、紧固件13和连接电缆14。其中，安装座11通过螺栓与转向架相连，安装座11可以形成有两个第一安装孔111，螺栓穿过第一安装孔111与转向架相连，从而可以将安装座11固定在转向架上。安装座11呈矩形块状，安装座11为铝合金件。

安装座11上形成有多个安装槽，多个安装槽沿接地轨2的延伸方向间隔排布，多个导电片12的安装部121分别夹设在多个安装槽内，多个导电片12的接触部122均与接地轨2的接触面211接触，紧固件13穿过安装座11和多个导电片12，以将多个导电片12固定在安装座11上。每个导电片12形成为长条形且每个导电片12均为碳纤维件。每个导电片12的宽度方向与接地轨2的接触面211的宽度方向相同。每个导电片12均在安装座11和接地轨2的共同挤压作用下呈弯曲状态，从而可以保证导电片12与接地轨2的紧密接触。

连接电缆14的一端通过螺钉与安装座11相连，安装座11上可以形成有第二安装孔112，螺钉穿过接地电缆的上述一端并穿入第二安装孔112内，从而可以实现连接电缆与导电片12之间的导电性连接，连接电缆14的另一端与车体或转向架相连。

接地轨2包括主体21和连接主体21的长度方向上两端的连接部22，连接部22包括上述的第一连接段221、第二连接段222和第三连接段223，由此使得连接部22呈弯折结构，从而使得接地轨2的主体21与轨道梁间隔开，进而可以使得接地轨2的接触面211与轨道梁之间具有足够的距离。进一步地，主体21呈弧形且朝向远离轨道梁的方向凸出，可以更好地实现主体21与轨道梁隔开，并且可以方便地引导导电片12与接地轨2的接触面211接触，防止导电片12与接地轨2之间垂直撞击。

其中，接地轨2的主体21与接地轨2之间可以采用长螺钉连接，既使得主体21与轨道梁间隔开，同时可以进一步地保证接地轨2可靠地连接在轨道梁上。接地轨2的连接部22上设有用于安装和固定接地电缆的安装柱23，安装柱23可以焊接在接地轨2的连接部22上，安装柱23为金属件。

本实施例的轨道车辆的接地系统100，简化了接地装置1的结构、减小了接地装置1的体积，使得轨道车辆在运行的过程中，接地装置1不易于周围的物件相干涉，可以保证导电片12与接地轨2的紧密接触，保证接地装置1的接地性能，减少了接地装置1与接地轨2的接触面积，从而可以减少导电片12的磨损，延长接地装置1的使用周期。并且，可以简化接地轨2的安装结构，省去了传统的接地轨2采用的安装架，使得接地轨2的安装更加方便且降低了成本，同时可以保证接地轨2的接触面211与轨道梁之间可以保持足够的距离，从而可以进一步地降低与接地轨2接触的接地装置1与轨道梁发生干涉。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。