用于地铁平车作业车的接地装置及地铁平车作业车的制作方法

1.本实用新型属于地铁车辆技术领域，更具体地，涉及一种用于地铁平车作业车的接地装置及地铁平车作业车。


背景技术：

2.接地装置在地铁、客气及动车上已广泛使用，其作用在于为将要通过轴承的电流提供导电通路，避免轴承发生电蚀。但在地铁平车作业车中尚无接地装置的应用，作业时产生的工作电流或系统故障时产生的电流会通过轴承，使轴承产生电蚀问题，电蚀问题易造成轴承提前分解修理甚至报废的情况，不仅产生不必要的浪费，还存在一定的安全风险。
3.地铁平车作业车接地装置虽与地铁、客车及动车接地装置工作原理相似，但地铁平车作业车作业时存在工况环境差(受灰尘、雨水等侵蚀)以及车轴轴向、径向窜动量大等因素，原有的地铁、客车及动车接地装置结构较复杂、且不适合地铁平车作业车的作业工况。
4.因此期待研发一种用于地铁平车作业车的接地装置及地铁平车作业车，能够解决地铁平车作业车轴承电蚀问题，增加了轴承使用寿命，并能够防水、防尘。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种用于地铁平车作业车的接地装置及地铁平车作业车，解决在地铁平车作业车中车辆作业时产生的工作电流或系统故障时产生的电流会通过轴承，使轴承产生电蚀，影响轴承使用的问题，并满足车辆作业复杂、恶劣的工况对接地装置的性能要求。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于地铁平车作业车的接地装置，包括：
7.底座，所述底座用于安装在车轴的端面上且随所述车轴旋转，所述底座上设有转子，所述转子与所述车轴同轴；
8.安装座，所述安装座呈环状，用于安装在所述车轴的轴箱上，所述安装座将所述底座环绕在内；
9.密封件，所述密封件套设于所述底座上，并密封所述安装座与所述底座之间的缝隙；
10.筒组件，所述筒组件的一端封闭，另一端密封连接于所述安装座上且将所述底座扣设在内，使所述转子位于所述筒组件与所述安装座、所述密封件及所述底座围成密闭空腔中；
11.碳刷，所述碳刷固定于所述筒组件的内壁上，所述碳刷的一端抵接于所述转子上，另一端用于连接车体导线。
12.可选地，所述底座包括底板、支撑轴及筒型侧壁；
13.所述底板的底面连接于所述车轴的端面上；
14.所述支撑轴设置所述底板的顶面上且与所述车轴同轴，所述转子安装于所述支撑
轴上；
15.所述筒型侧壁的一端连接于所述底板的顶面上，所述筒型侧壁环绕于所述支撑轴且与所述支撑轴同轴，所述密封件套设于所述筒型侧壁上。
16.可选地，还包括防松组件，所述支撑轴呈阶梯状，包括依次连接的第一轴段、第一轴段及第三轴段，所述第一轴段、所述第二轴段及所述第三轴段同轴且直径依次减小，所述第一轴段的自由端连接于所述底板的顶面上；
17.所述转子套于所述第二轴段上，所述防松组件设置于所述第三轴段上且压紧所述转子。
18.可选地，所述转子呈筒状，内设阶梯孔，所述阶梯孔包括相互连接的大径段和小径段，所述小径段套设于所述第二轴段且与所述第二轴段的长度相等，所述大径段环绕于所述第三轴段；
19.所述防松组件包括压环、压板、挡圈及螺钉，所述压环套设于所述第三轴段上且与所述第三轴段的长度相等，所述压环的外壁与所述大径段的内壁贴合，所述压板压紧于所述压环及所述第三轴段的端面上，所述螺钉穿过所述压板旋入所述第三轴段中，所述挡圈设置于所述压板与所述螺钉的头部之间。
20.可选地，所述筒组件包括密封环、筒体及盖板，所述盖板密封所述筒体的一端，所述筒体的另一端连接于所述密封环，所述密封环连接于所述安装座上；
21.所述盖板与所述筒体之间、所述筒体与所述密封环之间设有密封圈。
22.可选地，所述筒体的所述另一端设有第一挡沿，所述第一挡沿沿所述筒体的周向且向所述筒体的径向内侧延伸；
23.所述密封环的端部设有第二挡沿，所述第二挡沿沿所述密封环的周向且向所述密封环的径向内侧延伸；
24.所述第一挡沿连接于所述第二挡沿上，所述密封圈设置于所述第一挡沿与所述第二挡沿之间；
25.所述转子固定于所述第一挡沿上。
26.可选地，沿所述车轴的轴向，所述底座与所述安装座之间设有第一间隙；
27.沿所述车轴的径向，所述底座与所述安装座之间设有第二间隙。
28.可选地，所述筒组件的内部设有绝缘板，所述碳刷固定于所述绝缘板上。
29.可选地，所述筒组件的侧壁上设有接线柱，所述接线柱的一端位于所述筒组件内部且通过导线连接于所述碳刷，所述接线柱的另一端位于所述筒组件的外部，用于连接所述车体导线；
30.所述接线柱上包裹有绝缘套。
31.本实用新型还提供一种地铁平车作业车，所述地铁平车作业车上设有上述的用于地铁平车作业车的接地装置。
32.本实用新型的有益效果在于：
33.1、本方案的用于地铁平车作业车的接地装置在使用时，底座随车轴旋转，而安装座保持不动，因此筒组件和碳刷也保持不动；车体导线将车体上的电流通过碳刷直接传递至转子，转子将电流传递给车轴，再通过车轮与钢轨形成接地回路，以达到保护轴承的目的；本装置的转子及碳刷均被密封于筒组件中，具有防水、防尘的作用；本装置的转子连接
于轴承，筒组件通过安装座安装于轴箱，二者分体式设计，能够满足车轴轴向、径向窜动量大的使用需求；本装置结构简单，易于维护，填补了地铁平车作业车无专用接地装置的空白。
34.2、本方案的地铁平车作业车上设有上述的接地装置，能够将地铁平车作业车作业时产生的工作电流或系统故障时产生的电流通过车轴与钢轨形成接地回路，避免轴承产生电蚀，影响轴承使用，延长轴承的使用寿命，降低生产及维修成本。
35.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
36.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
37.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的用于地铁平车作业车的接地装置的示意图。
38.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的用于地铁平车作业车的接地装置的结构示意图。
39.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的底座的示意性结构图。
40.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的防松组件的结构示意图。
41.图5示出了根据本实用新型的一个实施例的用于地铁平车作业车的接地装置的安装示意图。
42.附图标记说明
43.1、底座；1.1、底板；1.2、筒型侧壁；1.3、支撑轴；1.3.1、第一轴段； 1.3.2、第二轴段；1.3.3、第三轴段；2、安装座；3、密封件；4、密封环； 5、筒体；6、盖板；7、密封圈；8、转子；9、电刷；10、车轴；11、轴承； 12、轴箱；13、压板；14、挡圈；15、螺钉；16、车体；17、转向架；18、车体导线；19、接地装置；20、压环。
具体实施方式
44.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.本实用新型公开了一种用于地铁平车作业车的接地装置，包括：
47.底座，底座用于安装在车轴的端面上且随车轴旋转，底座上设有转子，转子与车轴
同轴；
48.安装座，安装座呈环状，用于安装在车轴的轴箱上，安装座将底座环绕在内；
49.密封件，密封件套设于底座上，并密封安装座与底座之间的缝隙；
50.筒组件，筒组件的一端封闭，另一端密封连接于安装座上且将底座扣设在内，使转子位于筒组件与安装座、密封件及底座围成密闭空腔中；
51.碳刷，碳刷固定于筒组件的内壁上，碳刷的一端抵接于转子上，另一端用于连接车体导线。
52.具体地，本方案的用于地铁平车作业车的接地装置在使用时，底座随车轴旋转，而安装座保持不动，因此筒组件和碳刷也保持不动；车体导线将车体上的电流通过碳刷直接传递至转子，转子将电流传递给车轴(与轴承电阻值相比，碳刷及车轴的电阻值极低，因此电流不流过轴承或流过轴承的电流极低，起到保护轴承的作用)，再通过车轮与钢轨形成接地回路，以达到保护轴承的目的；本装置的转子及碳刷均被密封于筒组件中，具有防水、防尘的作用；本装置的转子连接于轴承，筒组件通过安装座安装于轴箱，二者分体式设计，能够满足车轴轴向、径向窜动量大的使用需求；本装置结构简单，易于维护，填补了地铁平车作业车无专用接地装置的空白。
53.作为可选方案，底座包括底板、支撑轴及筒型侧壁；
54.底板的底面连接于车轴的端面上；
55.支撑轴设置底板的顶面上且与车轴同轴，转子安装于支撑轴上；
56.筒型侧壁的一端连接于底板的顶面上，筒型侧壁环绕于支撑轴且与支撑轴同轴，密封件套设于筒型侧壁上。
57.具体地，密封件可以选择密封圈或采用防尘套。
58.作为可选方案，还包括防松组件，支撑轴呈阶梯状，包括依次连接的第一轴段、第一轴段及第三轴段，第一轴段、第二轴段及第三轴段同轴且直径依次减小，第一轴段的自由端连接于底板的顶面上；
59.转子套于第二轴段上，防松组件设置于第三轴段上且压紧转子。
60.具体地，设置防松组件能够在车轴转动过程中防止转子脱落，起到限位保护作用。
61.作为可选方案，转子呈筒状，内设阶梯孔，阶梯孔包括相互连接的大径段和小径段，小径段套设于第二轴段且与第二轴段的长度相等，大径段环绕于第三轴段；
62.防松组件包括压环、压板、挡圈及螺钉，压环套设于第三轴段上且与第三轴段的长度相等，压环的外壁与大径段的内壁贴合，压板压紧于压环及第三轴段的端面上，螺钉穿过压板旋入第三轴段中，挡圈设置于压板与螺钉的头部之间。
63.具体地，使用压环、压板及挡圈配合螺钉的三层防松结构，防止车辆运行时转子松动。
64.作为可选方案，筒组件包括密封环、筒体及盖板，盖板密封筒体的一端，筒体的另一端连接于密封环，密封环连接于安装座上；
65.盖板与筒体之间、筒体与密封环之间设有密封圈。
66.具体地，筒组件采用分体式设计，便于拆装维护；通过在各组件之间设置密封圈，能够提高防水、防尘效果。
67.作为可选方案，筒体的另一端设有第一挡沿，第一挡沿沿筒体的周向且向筒体的
径向内侧延伸；
68.密封环的端部设有第二挡沿，第二挡沿沿密封环的周向且向密封环的径向内侧延伸；
69.第一挡沿连接于第二挡沿上，密封圈设置于第一挡沿与第二挡沿之间；
70.转子固定于第一挡沿上。
71.具体地，转子与第一挡沿之间绝缘连接。
72.作为可选方案，沿车轴的轴向，底座与安装座之间设有第一间隙；
73.沿车轴的径向，底座与安装座之间设有第二间隙。
74.具体地，第一间隙的宽度为5mm-9mm，第二间隙的宽度为3mm-7mm，具体地尺寸可以根据实际需求设定，满足车轴窜动的需求。
75.作为可选方案，筒组件的内部设有绝缘板，碳刷固定于绝缘板上。
76.具体地，设置绝缘板防止电刷上的电流流经筒组件。
77.作为可选方案，筒组件的侧壁上设有接线柱，接线柱的一端位于筒组件内部且通过导线连接于碳刷，接线柱的另一端位于筒组件的外部，用于连接车体导线；
78.接线柱上包裹有绝缘套。
79.具体地，采用绝缘套包裹，将电流与密封环、安装座阻隔，从而起到与轴承绝缘的作用。
80.本实用新型还公开了一种地铁平车作业车，地铁平车作业车上设有上述的用于地铁平车作业车的接地装置。
81.具体地，本方案的地铁平车作业车上设有上述的接地装置，能够将地铁平车作业车作业时产生的工作电流或系统故障时产生的电流通过车轴与钢轨形成接地回路，避免轴承产生电蚀，影响轴承使用，延长轴承的使用寿命，降低生产及维修成本。
82.实施例
83.如图1、图2所示，本实施例的用于地铁平车作业车的接地装置包括：
84.底座1用于安装在车轴10的端面上且随车轴10旋转，底座1上设有转子8，转子8与车轴10同轴；安装座2呈环状，用于安装在车轴10的轴箱12上，安装座2将底座1环绕在内；密封件3套设于底1座上，并密封底座1与安装座2之间的缝隙；
85.筒组件包括密封环4、筒体5及盖板6，盖板6密封筒体5的一端，筒体5的另一端连接于密封环4，密封环4连接于安装座2上，且在盖板6与筒体5之间、筒体5与密封环4之间设有密封圈7，使转子8位于筒组件与安装座2、密封件3及底座1围成密闭空腔中；其中，筒体5的另一端设有第一挡沿，第一挡沿沿筒体5的周向且向筒体5的径向内侧延伸；密封环4 的端部设有第二挡沿，第二挡沿沿密封环4的周向且向密封环4的径向内侧延伸；第一挡沿连接于第二挡沿上，密封圈7设置于第一挡沿与第二挡沿之间；碳刷9固定于第一挡沿上，且碳刷9与第一挡沿之间设有绝缘板；
86.筒组件的侧壁上设有接线柱，接线柱上包裹有绝缘套，接线柱的一端位于筒组件内部，另一端位于筒组件的外部；碳刷9的一端在弹簧的作用下抵接于转子8上，另一端通过导线连接于接线柱的位于筒组件内部的一端，接线柱的位于筒组件的外部的一端连接于车体导线18；
87.如图3所示，底座1包括底板1.1、支撑轴1.3及筒型侧壁1.2；底板 1.1的底面连接
于车轴10的端面上；支撑轴1.3呈阶梯状，包括依次连接的第一轴段1.3.1、第一轴段1.3.2及第三轴段1.3.3，第一轴段1.3.1、第二轴段1.3.2及第三轴段1.3.3同轴且直径依次减小，第一轴段1.3.1的自由端连接于底板1.1的顶面上；转子8套于第二轴段1.3.2上，防松组件设置于第三轴段1.3.3上且压紧转子8；筒型侧壁1.2的一端连接于底板1.1的顶面上，筒型侧壁1.2环绕于支撑轴1.3且与支撑轴1.3同轴，密封件3套设于筒型侧壁1.2上。
88.如图4所示，转子8呈筒状，内设阶梯孔，阶梯孔包括相互连接的大径段和小径段，小径段套设于第二轴段1.3.2且与第二轴段1.3.2的长度相等，大径段环绕于第三轴段1.3.3；防松组件包括压环20、压板13、挡圈 14及螺钉15，压环20套设于第三轴段1.3.3上且与第三轴段1.3.3的长度相等，压环20的外壁与大径段的内壁贴合，压板13压紧于压环20及第三轴段1.3.3的端面上，螺钉15穿过压板13旋入第三轴段1.3.3中，挡圈14 设置于压板13与螺钉15的头部之间。
89.用于地铁平车作业车的接地装置的安装如图5所示，车体16运行时，转向架17上的车轮转动，底座1、转子8随车轴转动，安装座2与车轴10 前端的轴箱12固定连接，其余配件依次与安装座2连接，接地装置19内部安装有碳刷9(固定不动)，碳刷9与转子8(转子转动)接触(碳刷自带弹簧，保证其时刻与转子接触)，碳刷连接导线，通过导线与车体连接，因碳刷处电阻值与轴承电阻值相比，碳刷9电阻值极低，电流不流过轴承 11或流过轴承11的电流极低，起到保护轴承11的作用。
90.本实施例的用于地铁平车作业车的接地装置的主要性能参数如下：
91.(1)最大允许通过电流≤50a
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(2)轴向允许窜动间隙≤7mm
92.(3)径向允许窜动间隙≤2mm
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(4)接地电阻值≤0.05ω
93.间隙尺寸如下：
94.(1)底座与安装座之间，轴向设计留有7mm间隙，径向设计留有5mm 间隙；
95.(2)密封环与底座之间，轴向设计留有7mm间隙；
96.(3)转子与密封环之间，径向设计留有2.5mm间隙。
97.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。