专利名称：电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电器设备附属配件，尤其涉及一种接地装置，更具体地涉及 一种电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置。
背景技术：
电气化铁路接触网上通常带有25kV的高压，并且最高电压可达27. 5kV。因此，当 接触网检测与维修人员进行相关作业或铁路机务段整备维修人员对电力机车进行车顶检 修整备等情况下，一定要对接触网停电，并要可靠装设接地线，以防止发生电磁感应和静电 感应，进而避免对相关作业人员或电器设备造成伤害或损坏。在现有技术中，国内铁路接触网停电作业中安装或拆卸接地线主要还是依靠人工 操作接地杆。即在接触网隔离开关倒闸停电后，由相关操作人员手执接地绝缘杆，高举到接 触网处，将接地挂钩挂在接触网上，从而实现相关电器设备接地之目的。一般地，接地绝缘杆长6米，绝缘杆端部安装有一个铝制挂钩，挂钩上接有截面积 不小于25mm2的裸铜绞线制成的接地线缆，同时接地线缆的另一头做接地处理。采用这种 绝缘杆进行接地作业要求操作人员必须在危险区域工作，因此必须穿戴好各种绝缘防护工 具，操作人员的劳动强度与精神压力大。同时通过绝缘杆接地的连锁安全性也不高，难以检 测实际的接地状态是否良好。因而，有必要提供一种改良的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，以便 克服现有技术的缺点与不足。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种连锁安全性高、作业自动化程度高并且可以智能检 测接地状态的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置。为此，本实用新型提供一种电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，包括由 电机、通过电机的电机轴受所述电机驱动旋转的蜗杆及与所述蜗杆啮合的蜗轮构成的动力 提供机构；连杆驱动机构，其包括互相铰连的第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆，其 中第四连杆固定不动，并且所述第四连杆的一端以及所述第一连杆的一端均与所述蜗轮的 轴心铰连；固定机架，所述固定机架具有与所述第四连杆的没有与所述蜗轮铰链的一端铰连 的第一铰链点及与所述第一铰链点隔开一定距离的第二铰链点；及折叠式接地机械臂，其 由从动杆，三角形铰链架，接地杆后臂及接地杆前臂构成。本实用新型的优点在于替代目前人工手动挂撤接地杆方式装拆接地线操作，使 作业人员远离危险区域，保证安全；便于实现自动化连锁控制，同时减轻作业强度与作业压 力；该装置具有接地状态实时检测与指示功能，提高了接地可靠性与设备智能化程度。 下面将结合附图，通过优选实施例详细描述本实用新型。
图1为本实用新型电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置的折叠状态图。图2为图1所示电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置的展开状态图，该图 同时展示了接地支撑板组件。图3A为图2所示电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置的接地支撑板组件 的俯视图。图3B为图2所示电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置的接地支撑板组件 的主视图。图4A为本实用新型电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置的现场应用示意 图。图4B为本实用新型电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置的现场应用的另 一个角度的示意图。
具体实施方式
本实用新型的技术方案充分考虑到了电气化铁路各类限界要求及应用、维修安全 便捷的要求。参考图1-图4B，本实用新型电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置100用于 替代目前手动挂撤接地杆方式装拆接地线操作，从而使作业人员远离危险区域，保证安全； 同时用于实现自动化连锁控制，减轻作业强度与作业压力；并且提高接地可靠性与设备的 智能化程度。电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置100包括由电机10、通过电机10的电 机轴12受所述电机10驱动旋转的蜗杆20及与所述蜗杆20啮合的蜗轮22构成的动力提 供机构。所述电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置100进一步包括连杆驱动机构 400，其包括互相铰连的第一连杆401、第二连杆402、第三连杆403及第四连杆404。其中第 四连杆404固定不动，并且所述第四连杆404的一端以及所述第一连杆401的一端均与所 述蜗轮22的轴心(未标号)铰连，从而使得第一连杆401可以随着蜗轮22的旋转而在一 定角度范围内转动。所述电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置100进一步包括固定机架30，所 述固定机架30具有与所述第四连杆404的另外一端(即没有与所述蜗轮22铰连的一端) 铰连的第一铰链点34及与所述第一铰链点34隔开一定距离的第二铰链点32。电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置100进一步包括从动杆40，其一个端 部与所述固定机架30的所述第二铰链点32铰连。电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置100进一步包括三角形铰链架70，其 具有两个底部铰链点，即第一底部铰链点72和第二底部铰链点74，同时具有与所述两个底 部铰链点72、74构成三角形形状的顶部铰链点76。所述从动杆40远离所述第二铰链点32 的一端通过所述第一底部铰链点72与所述铰链架70转动连接。电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置100进一步包括接地杆后臂50，其一端在所述固定机架30的第一铰链点34处与所述第三连杆403固定连接，而另一端则与所 述三角形铰链架70的顶部铰链点76活动连接。并且所述接地杆后臂50保持与所述从动 杆40互相平行。在此，所述从动杆40、固定机架30、接地杆后臂50及所述三角形铰链架70 通过第一、第二铰链点32、34、第一底部铰链点72及顶部铰链点76共同构成了四杆铰链机 构。电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置100进一步包括接地杆前臂60，其一 端通过枢轴90与所述接地杆后臂50活动连接，另一端则设置有接地支撑板组件800 (参考 图2)。同时，所述接地杆前臂60与所述接地杆后臂50活动连接的一端同时设置有支撑铰 链点900。所述接地杆前臂60的支撑铰链点900与所述接地杆后臂50的第二底部铰链点 74通过连杆80互相连接起来。在此，所述第二铰链点74、支撑铰链点900、枢轴90及顶部 铰链点76之间也共同构成了另一个四杆铰链机构。在电机10的驱动下，电机10的电机轴12带动蜗杆20转动，进而带动与所述蜗杆 20啮合的蜗轮22 —起转动。因此，蜗轮22的旋转导致第一连杆401随着一同转动，从而导 致整个连杆机构400转动。当第三连杆403转动的时候，因为接地杆后臂50的一端在所述 固定机架30的第一铰链点34处与所述第三连杆403固定连接，因此导致整个通过接地杆 后臂50从图1所示的竖直位置朝着水平位置转动，并且最终转动到图2所示的水平位置。 比如从图1所示的接地杆后臂50与接地杆前臂60互相折叠的状态变化到图2所示的接地 杆前臂60相对于接地杆后臂50展开成一条直线的状态。此时，从动杆40已经从竖直位置 转动到水平位置，即已经旋转了 90度。由于蜗杆20及与其啮合的蜗轮22具有自锁特性， 因此当从动杆40处于水平位置时，所述从动杆40、接地杆后臂50及接地杆前臂60会稳定 地保持水平状态，而绝不会在自身重力作用下折叠回竖直状态。此外，如图2所示，所述连 杆机构400的第一连杆401与第二连杆402处于共线状态，从而也形成了自锁结构，进而进 一步确保了从动杆40、接地杆后臂50及接地杆前臂60会稳定地保持水平状态，而绝不会在 自身重力作用下折叠回竖直状态。选用蜗轮20和蜗杆22的目的是增加电机10的驱动力矩，从而保证较长比如三米 多长的摆臂(即接地杆前臂60和后臂50的组合)能按要求的速度被抬起到水平位置，从 而可靠地抬升压在接触网上。并应用蜗轮蜗杆本身的自锁特性，来保证抬起的摆臂不会其 本身的重力作用下落下，同时摆臂本身摆起时处于由固定机架30、从动杆40、铰链架70及 接地杆后臂50形成的四杆驱动机构的死点位置，因此也具有自锁特性。此外，所述电机10的电机轴12上可以安装手轮(未标号)，以便在维修等情况下 手动操作装置100。参考图2、图3A-3B，所述接地杆前臂60的末端设置有接地支撑板组件800。接地 支撑板组件800包括设置在所述接地杆前臂60末端前后两侧的一对接地导线板801 (比 如可以为由铜或碳制成的接地导线板)、设置在所述每个接地导线板801下方并且通过螺 栓802与所述接地导线板801互相隔开并且互相固定的绝缘板804及设置在所述绝缘板 804下方并且通过行程导杆805与所述绝缘板804隔开并且活动连接的弹簧盒808。所述弹 簧盒808通过螺钉806安装在所述接地杆前臂60的两侧。所述行程导杆805同时延伸到 弹簧盒808的内部并且行程导杆805的末端从弹簧盒808的底部伸出。所述行程导杆805 的末端与弹簧盒808的底部之间设置有调节垫圈807，用于调节弹簧盒808相对于行程导杆805的高度位置。此外，所述弹簧盒808内部设置有穿过所述行程导杆805中部的弹簧 809。弹簧809的上下两端压在所述弹簧盒808的顶部与底部。优选地，本实用新型自动接地装置100可以进一步包括接地检测及指示模块，用 于检测装置100的接地状态是否良好。所述模块包括导电板及接线柱、隔离继电器、电流继 电器、电气控制线、接地指示灯等。其中所述接地指示灯可以为安装于接地支撑板801下方 的接地指示灯104(参考图2)，继电器则依需要安装于现场或控制机柜中。优选地，本实用新型自动接地装置100可以进一步包括电气控制箱，其可以安装 于任何方便操作维修的位置，电气控制箱的操作面板有分、合状态及电源状态指示灯，有 分、合及紧急停止按钮等，具有近动、远动控制及到位检测功能。电气控制箱对自动挂接地 线装置的抬起和落下的角度，应用行程定位开关和程序进行控制，并在两个极限位置安装 定位块，作为过行程的保护，主要是防止对接触网的支撑超过设计的压力；并对接地臂摆起 和降落速度进行控制，保证8 10秒的时间，速度不能太快。图5A-5B为本实用新型的现场应用示意图。在现场安装自动接地装置100时，利 用安装支架109安装在安装立柱105或适合的建筑物上，距铁路钢轨面(或地面107)高度 大约为6m，依实际情况作少许调整。电气控制箱108安装在安装立柱105的下方，以有助于 人员操作与检修。安装立柱105上设置了检修攀登梯106和维修架，方便维护。同时可以 将图1-2中所示的动力提供机构设置在动力箱101当中。本实用新型的优点在于替代目前人工手动挂撤接地杆方式装拆接地线操作，使 作业人员远离危险区域，保证安全；便于实现自动化连锁控制，同时减轻作业强度与作业压 力；该装置具有接地状态实时检测与指示功能，提高了接地可靠性与设备智能化程度。以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新 型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖 的范围。
权利要求一种电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其特征在于包括由电机、通过电机的电机轴受所述电机驱动旋转的蜗杆及与所述蜗杆啮合的蜗轮构成的动力提供机构；连杆驱动机构，其包括互相铰连的第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆，其中第四连杆固定不动，并且所述第四连杆的一端以及所述第一连杆的一端均与所述蜗轮的轴心铰连；固定机架，所述固定机架具有与所述第四连杆的没有与所述蜗轮铰链的一端铰连的第一铰链点及与所述第一铰链点隔开一定距离的第二铰链点；及折叠式接地机械臂，其由从动杆，三角形铰链架，接地杆后臂及接地杆前臂构成。
2.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其特征在于 所述从动杆的一个端部与所述固定机架的所述第二铰链点铰连；所述三角形铰链架具有两 个底部铰链点，即第一底部铰链点和第二底部铰链点，同时具有与所述两个底部铰链点构 成三角形形状的顶部铰链点，所述从动杆远离所述第二铰链点的一端通过所述第一底部铰 链点与所述铰链架转动连接；所述接地杆后臂的一端在所述固定机架的第一铰链点处与所述第三连杆固定连接，而 另一端则与所述三角形铰链架的顶部铰链点活动连接，并且所述接地杆后臂保持与所述从 动杆互相平行；所述接地杆前臂的一端通过枢轴与所述接地杆后臂活动连接，另一端则设置有接地支 撑板组件，所述接地杆前臂与所述接地杆后臂活动连接的一端同时设置有支撑铰链点，所 述接地杆前臂的支撑铰链点与所述接地杆后臂的第二底部铰链点通过连杆互相连接起来。
3.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其特征在于 所述电机的电机轴上安装手轮。
4.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其特征在于 所述接地支撑板组件包括设置在所述接地杆前臂末端前后两侧的一对接地导线板；设置在所述每个接地导线板下方并且与所述接地导线板隔开且固定的绝缘板及设置 在所述绝缘板下方并且通过行程导杆与所述绝缘板隔开且活动连接的弹簧盒；其中，所述弹簧盒安装在所述接地杆前臂的两侧；所述行程导杆同时延伸到弹簧盒的 内部并且行程导杆的末端从弹簧盒的底部伸出；所述行程导杆的末端与弹簧盒的底部之间 设置有调节垫圈；所述弹簧盒内部设置有穿过所述行程导杆中部的弹簧，弹簧的上下两端 压在所述弹簧盒的顶部与底部之间。
5.根据权利要求4所述的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其特征在于 所述接地导线板为由铜或碳制成的接地导线板。
6.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其特征在于 进一步包括接地检测及指示模块，所述模块包括导电板及接线柱、隔离继电器、电流继电 器、电气控制线、接地指示灯。
7.根据权利要求5所述的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其特征在于 所述接地指示灯为安装于接地支撑板下方的接地指示灯。
8.根据权利要求1所述的电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其特征在于进一步包括电气控制 箱，所述电气控制箱的操作面板有分、合状态及电源状态指示灯，有 分、合及紧急停止按钮。
专利摘要一种电气化铁路接触网停电作业用自动接地装置，其包括由电机、通过电机的电机轴受所述电机驱动旋转的蜗杆及与所述蜗杆啮合的蜗轮构成的动力提供机构；被所述动力提供机构驱动而旋转的连杆驱动机构；与所述连杆驱动机构连接的固定机架；以及折叠式接地机械臂，由从动杆，三角形铰链架，接地杆后臂及接地杆前臂构成。
文档编号B60M5/00GK201633574SQ20092026571
公开日2010年11月17日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者张清平, 袁有发, 黄彦民 申请人:广铁科研所科技开发服务部