双极刚性接触网式交通供电系统的制作方法

本发明属于交通供电领域，尤其涉及双极刚性接触网式交通供电系统。

背景技术：

轨道交通是一种利用轨道列车进行人员运输的方式。根据轨道列车取得电流方式的不同，目前轨道交通供电主要包括架空接触网供电和接触轨供电两种方式。架空接触网供电的接触线位于车辆上方，通过支柱、承力索、吊弦等进行支撑，轨道列车顶部的受电弓的碳滑板与接触线接触取得电流；接触轨供电的接触轨及附件位于车辆底部侧面，通过绝缘支架对接触轨及附件进行支撑，轨道列车侧部的集电靴的碳滑板与接触轨接触取得电流。架空接触网供电又分为柔性接触网供电和刚性接触网供电。接触轨供电分为上接触式供电、下接触式供电和侧接触式供电。无论是架空接触网供电还是接触轨供电，其共同特征都是受电弓的碳滑板或集电靴的碳滑板表面与接触线或接触轨外表面相接触，通过滑动摩擦，从而取得电能，驱动轨道列车运动。

目前的架空接触网供电和接触轨供电，受电弓的碳滑板或集电靴的碳滑板分别与接触线或接触轨的接触，依靠受电弓或集电靴上的弹性机构，将碳滑板压到接触线或接触轨上，碳滑板与接触线或接触轨在工作时相互之间是一种相对滑动接触的关系。由于滑动摩擦对碳滑板和接触线或者接触轨损坏比较大，需要定期更换碳滑板。滑动接触还有一个问题就是碳滑板磨损的碳粉对环境污染比较大，而且容易导致线路短路。

柔性接触网由于安装精度、自然条件(如大风导致接触线晃动过大、雨雪结冰导致无法受电)、轨道不平度导致的列车振动等因素的影响，受电弓碳滑板与架空接触线之间的接触力存在很大的波动，从而导致受流质量不稳定，产生电弧烧蚀架空接触线和受电弓等事故，影响行车安全。接触轨供电方式中，集电靴碳滑板与接触轨之间也存在受流质量不稳定的现象，并且集电靴在经过断口时，与端部弯头产生冲击，从而引发电弧，导致烧蚀端部弯头和集电靴。如采用刚性接触网供电则可避免柔性接触网的缺点。

另外，现在轨道交通供电系统多是通过走行轨回流，其随之产生的杂散电流也是伤害很严重的。杂散电流对走行轨及其附件的腐蚀、钢筋混凝土金属结构物的腐蚀、设备金属外壳及其它地下金属管线产生的电化学腐蚀，即杂散电流腐蚀，也叫做迷流腐蚀。针对杂散电流腐蚀的防治的方案也很多，譬如合理设置牵引变电所、牵引网采用双边供电、加强走行轨对地绝缘、排流柜的设置等。但是方案施工成本很高，而且只能起到改善的作用，无法彻底杜绝杂散电流腐蚀。第四轨回电系统的牵引轨和回流轨采用金属轨，电阻远小于走行轨电阻，所以电位差很小；第四轨的绝缘支架与普通第四轨的支架相仿，所以过渡电阻很大。牵引轨负责向机车不间断地提供电能，回流轨与变电所负极柜相连，形成一个完整的向机车供电的回路。四轨供电系统由于回流轨彻底与道床等其他设施绝缘，不存在杂散电流，也就不需再考虑防杂散电流的措施和设施，是最优的、一劳永逸的方案。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种滚动接触的方式进行供电且能够避免柔性接触网供电缺陷的双极刚性接触网式交通供电系统。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

双极刚性接触网式交通供电系统，包括随动弓底座，连接于随动弓底座的随动弓臂，设于随动弓臂顶部的弹性受电轮及固定于弹性受电轮上方且与弹性受电轮接触的刚性输电轨。

所述随动弓底座设有随动弓臂连接架，所述随动弓臂连接架在垂直于刚性输电轨延伸方向上位置可调，随动弓臂铰接于随动弓臂连接架一端，弹性受电轮的高度可通过沿铰轴调节随动弓臂的倾斜角度调节。

所述随动弓底座中部设有沿其宽度方向设置的调节螺杆，随动弓底座一侧固定有与调节螺杆平行的支撑杆，所述随动弓臂连接架底部一侧固定有与调节螺杆配合的螺纹套，另一侧与支撑杆套接连接，所述调节螺杆一端固接有调节齿轮，调节齿轮一侧设有与其配合的调节电机。

所述随动弓臂连接架固定有调节气缸，所述调节气缸的活动端与随动弓臂连接。

所述刚性输电轨为双极刚性输电轨，双极刚性输电轨包括两条并排设置的单极刚性输电轨。

所述双极刚性输电轨通过双极刚性输电轨安装组件安装固定，所述双极刚性输电轨安装组件包括输电轨绝缘子，设于输电轨绝缘子下侧的吊板及压板，所述双极刚性输电轨卡于吊板及压板之间，吊板与压板通过穿过中部的固定螺栓固定于输电轨绝缘子。

所述双极刚性输电轨两条单极刚性输电轨的相邻侧对应设置一体连接的卡块部，压板两侧分别对应卡块部开有卡槽。

所述弹性受电轮对应双极刚性输电轨设有两个，两个弹性受电轮轮轴之间通过轮轴绝缘子连接。

所述弹性受电轮包括轮轴及设于轮轴外周的轮体，轮轴及轮体之间卡有减震钢丝环。

所述弹性受电轮轮轴与随动弓臂顶部轴承配合。

本发明的有益效果是：

通过研制一种双极刚性接触网式交通供电系统，使轨道列车能够获得持续稳定的电流供应，保障周围行车安全。

附图说明

图1是本发明的整体立体结构示意图。

图2是本发明的随动弓及随动弓臂立体结构示意图。

图3是本发明的随动弓及随动弓臂侧视结构示意图。

图4是本发明的安装组件截面结构示意图。

图5是本发明的弹性受电轮外部结构示意图。

图6是本发明的弹性受电轮截面结构示意图。

图中：1.随动弓底座，2.随动弓臂，3.弹性受电轮，4.刚性输电轨，5.随动弓臂连接架，6.调节螺杆，7.支撑杆，8.螺纹套，9.调节齿轮，10.调节电机，11.调节气缸，12.输电轨绝缘子，13.吊板，14.压板，15.固定螺栓，16.卡块部，17.轮体，18.轮轴，19.减震钢丝环，20.轮轴绝缘子。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，本发明包括随动弓底座1，连接于随动弓底座的随动弓臂2，设于随动弓臂顶部的弹性受电轮3及固定于弹性受电轮上方且与弹性受电轮接触的刚性输电轨4。

刚性输电轨安装固定于列车上方，通过弹性受电轮与刚性输电轨接触受电，能够避免柔性接触网供电缺陷，且通过滚动接触的方式进行供电。

可以通过随动弓臂可以控制弹性受电轮的高度及相对位置，使得弹性受电轮沿着双极刚性输电轨吻合运动；

优选的，所述随动弓底座设有随动弓臂连接架5，所述随动弓臂连接架在垂直于刚性输电轨延伸方向上位置可调，随动弓臂铰接于随动弓臂连接架一端，弹性受电轮的高度可通过沿铰轴调节随动弓臂的倾斜角度调节。

进一步的，所述随动弓底座中部设有沿其宽度方向设置的调节螺杆6，随动弓底座一侧固定有与调节螺杆平行的支撑杆7，所述随动弓臂连接架底部一侧固定有与调节螺杆配合的螺纹套8，另一侧与支撑杆套接连接，所述调节螺杆一端固接有调节齿轮9，调节齿轮一侧设有与其配合的调节电机10。

优选的，所述随动弓臂连接架固定有调节气缸11，所述调节气缸的活动端与随动弓臂连接。

通过调节电机驱动与其配合的调节齿轮从而带动调节螺杆旋转，进而带动随动弓底座的位置调节；通过调节气缸的伸缩驱动随动弓臂的倾斜角度调节；从而对弹性受电轮的高度及位置的调节，保证受电轮沿着双极刚性输电轨吻合运动。

刚性输电轨为双极刚性输电轨，双极刚性输电轨包括两条并排设置的单极刚性输电轨。

双极刚性输电轨通过双极刚性输电轨安装组件安装固定，双极刚性输电轨安装组件包括输电轨绝缘子12，设于输电轨绝缘子下侧的吊板13及压板14，双极刚性输电轨卡于吊板及压板之间，吊板与压板通过穿过中部的固定螺栓15固定于输电轨绝缘子。

进一步的，双极刚性输电轨两条单极刚性输电轨的相邻侧对应设置一体连接的卡块部16，压板两侧分别对应卡块部开有卡槽。

吊板及压板均采用采用绝缘材料，从而使得双极刚性输电轨彼此绝缘。

输电轨绝缘子可通过螺栓组件固定于其顶部的结构，一种具体的安装形式为固定于隧道壁顶的吊悬支架，另一种具体的安装形式为固定于腕臂(刚性)支柱；

相应的，弹性受电轮对应双极刚性输电轨设有两个，两个弹性受电轮轮轴之间通过轮轴绝缘子20连接。

弹性受电轮的具体结构为包括轮轴及设于轮轴外周的轮体17，轮轴18及轮体之间卡有减震钢丝环19。

优选的，弹性受电轮轮轴与随动弓臂顶部轴承配合。

弹性受电轮内部的设置减震机构，能缓存保证轮轨振动和冲击。并且能抵消刚性输电轨与其配合的双极弹性受电轮公差，保持两条输电轨与弹性受电轮接触的同步性。

综上，研制一种双极刚性接触网式交通供电系统，使轨道列车能够获得持续稳定的电流供应，保障周围行车安全。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。