无轨电车的制作方法

本公开涉及一种电车领域，具体地，涉及一种无轨电车。

背景技术：

无轨电车在日常运营中，集电头上的碳刷需要进行定期更换。一方面，因集电头位于集电杆的尾端，为保证碳刷更换操作的便利性，需保证操作时能将集电头拉低距离地面1.6米左右的高度。另一方面，电车行驶过程中，若集电系统突发故障，集电杆不受控制，若此时集电杆还可自由降落到距离地面1.6米的高度，很容易对行人或其他物体造成伤害，造成不必要的损失。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种无轨电车，该无轨电车既能保证集电系统故障时集电杆不会砸到行人或其他物体，又能保证集电杆可降至人手可触及的高度以方便维护操作。

为了实现上述目的，本公开提供一种无轨电车，包括车体和集电架，所述集电架包括集电架底座和集电杆，所述集电架底座固定在车体顶部，所述集电杆的一端安装在集电架底座上，另一端设置有集电头，所述无轨电车包括车顶挡板、设置在所述集电杆上的第一限位件、设置在车体顶部的第二限位件，所述车顶挡板上形成有豁口，所述豁口、所述第一限位件和第二限位件被构造为：

当所述集电杆从所述豁口的上方自由下落时，所述第一限位件落在所述第二限位件上以形成限位配合，从而阻止所述集电杆继续下落；当解除所述第一限位件和第二限位件的限位配合时，所述集电杆能够通过所述豁口继续下落。

可选地，所述第一限位件能够通过在所述第二限位件上水平移动以解除与所述第二限位件的限位配合。

可选地，所述第二限位件上形成有竖直延伸的用于引导所述第一限位件向下移动的导槽，所述导槽的一侧形成有水平朝向的开口，当所述第一限位件经由所述开口进入所述导槽时，所述第一限位件和第二限位件解除限位配合。

可选地，所述第二限位件具有第一限位面和第二限位面，所述第一限位面位于所述导槽的正上方，所述第二限位面低于所述第一限位面，当所述集电杆从所述豁口的上方下落时，所述第一限位件落在所述第一限位面或第二限位面上，所述第一限位件能够沿所述第二限位面移动以进入所述导槽。

可选地，所述第一限位件包括钩头，所述钩头能够经由所述开口进入所述导槽。

可选地，所述第一限位件还包括安装块和连接臂，所述安装块通过u型螺栓安装在所述集电杆上，所述安装块具有与所述集电杆的侧面相适配的安装面，所述连接臂的一端与所述安装块相连，所述钩头形成在所述连接臂的另一端。

可选地，所述第二限位件设置在所述集电架底座上。

可选地，当所述第一限位件与所述第二限位件形成限位配合时，所述集电头距离地面超过2.5m。

可选地，所述豁口构造为允许所述集电头下降至距离地面1m-2m。

可选地，所述车顶挡板为相对设置的两个，两个所述车顶挡板分别设置在车体顶部的左右两侧且沿车体的前后方向延伸。

在本公开中，通过在车顶侧板上设置豁口，在集电杆上设置第一限位件，在车顶设置第二限位件，既可以保证集电系统故障时集电杆自由落杆时不至于落到离地面过低的位置，砸到行人或其他物体造成安全隐患；又可以保证集电杆可降至人手可触及的高度，提高维护操作便利性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开的一种实施方式的无轨电车的示意图；

图2是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，车顶挡板的示意图；

图3是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，集电架的主视图；

图4是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，集电架的右视图；

图5是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，集电架的俯视图；

图6是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第一限位件的立体图；

图7是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第一限位件的主视图；

图8是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第一限位件的右视图；

图9是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第一限位件的俯视图；

图10是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第二限位件的立体图；

图11是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第二限位件的主视图；

图12是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第二限位件的左视图；

图13是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第二限位件的右视图；

图14是根据本公开的一种实施方式的无轨电车中，第二限位件的俯视图。

附图标记说明

10车顶挡板11豁口

20集电架底座30集电杆

31主体部32尾部

40集电杆气缸50集电杆拉升弹簧

60集电杆支撑座80集电头

160u型螺栓110缆绳

120导绳器130卷绳轮

140第一限位件141安装块

142连接臂143钩头

144安装面150第二限位件

151第一限位面152第二限位面

153开口154导槽

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

本公开提供一种无轨电车，该电车包括车体和集电架。

如图1至图5所示，集电架设置在车体顶部，集电架主要包括集电架底座20和集电杆30。集电架底座20固定在车体顶部，集电杆30的一端活动安装在集电架底座20上，使得集电杆30能够在驱动装置(例如，集电杆气缸40和集电杆拉升弹簧50)的驱动下升降，并且能够在外力作用下左右摆动。集电杆30的另一端设置有集电头80。集电杆拉升弹簧50一端与集电杆30相连，另一端与集电架底座20相连。集电杆气缸40用于控制集电杆30下降，集电杆拉升弹簧50用于控制集电杆30升起。集电杆拉升弹簧50向集电杆30提供拉升力，在升杆过程中，集电杆气缸40的推杆收缩，集电杆拉升弹簧50拉升集电杆30，上升至预期位置后集电杆气缸40通过气路控制锁止并保持。

车体顶部设置有车顶挡板10，车顶挡板10可以用于遮挡集电架及车顶其他结构，以增加整车的美观性。由于车顶挡板10的存在，限制了集电杆30下落的高度，在这种情况下，为了使集电杆30能够下落至人手可触及的高度以方便人员进行碳刷更换操作，车顶挡板10上形成有供集电杆30下落的豁口11。日常维护时，如需要更换集电杆30尾部的碳刷，可通过后部缆绳110，将集电杆30左右摆动至豁口11处，然后向下拉动集电杆30，使集电杆30通过豁口11下落，集电头80下降至人手可触及的高度，以方便人员进行碳刷更换操作。也就是说，豁口11的深度能够保证集电头80可以下降至距离地面1m-2m(进一步地，1.2m-1.8m，更进一步地，1.6m左右)的高度。这里，豁口11的深度可以根据具体车型的尺寸以及集电杆30与集电架底座20相连的一端到豁口11的距离来确定，以保证集电头80能够下降到人手可触及的高度。

在一种实施方式中，如图1和图2所示，车顶挡板10可以为两个，两个车顶挡板10分别设置在车体顶部的左右两侧，两个车顶挡板10相对设置并且车体的前后方向延伸，车顶挡板10与车体顶盖垂直。在其他可能的实施方式中，车顶挡板10也可以呈环形并包围集电架。在电车行驶过程中，若集电系统突发故障，集电杆30可能会瞬间降落，如果此时集电杆30恰好摆动到豁口11的上方，则集电杆30落下就可能砸到行人或其他物体，存在安全隐患。

为了消除上述安装隐患，在本公开中，如图3至图5所示，在集电杆30上设置有第一限位件140，在车体顶部(例如，在集电架底座20上)设置有第二限位件150，豁口11、第一限位件140和第二限位件150被按照如下方式构造，即，当集电杆30从豁口11的上方垂直自由下落时，第一限位件140将会落在第二限位件150上以使第一限位件140与第二限位件150形成限位配合，阻止集电杆30继续下落；当解除第一限位件140和第二限位件150之间的限位配合时，集电杆30能够通过豁口11继续下落，以使集电头80下降至人手可触及的高度。这里，第一限位件140和第二限位件150可以被构造成：当第一限位件140与第二限位件150形成限位配合时，集电头80距离地面超过2.5m，以防止集电杆30砸到行人或其他物体。

在本公开中，通过在车顶挡板10上设置豁口11，在集电杆30上设置第一限位件140，在车顶设置第二限位件150，既可以保证集电系统故障时集电杆30自由落杆时不至于落到离地面过低的位置，砸到行人或其他物体造成安全隐患；又可以保证集电杆30可降至人手可触及的高度，提高维护操作便利性。

在本公开中，可以通过任意适当的方式解除第一限位件140和第二限位件150之间的限位配合。

在一种实施方式中，第二限位件150可以是由电磁驱动的，例如可以包括壳体、挡块、弹簧和电磁线圈，壳体固定在车顶，挡块通过弹簧设置在壳体中。当电磁线圈断电时，挡块从壳体中伸出，在挡块伸出的状态下，第一限位件140可以落在挡块上并与挡块形成限位配合，阻止集电杆30下落；当电磁线圈通电时，挡块在电磁力的作用下缩回，挡块与第一限位件140分离，从而解除挡块与第一限位件140之间的限位配合，允许集电杆30下落。这里，电磁线圈的通断电可以由设置在驾驶室内的开关控制。例如，在正常情况下，电磁线圈断电，挡块从壳体中伸出，阻止集电杆30通过车顶挡板10上的豁口11下落；当需要更换集电杆30尾部的碳刷时，按下开关，电磁线圈通电，挡块在电磁力的作用下缩回，允许集电杆30通过车顶挡板10上的豁口11下落。

在另一种实施方式中，第一限位件140和第二限位件150被构造成：第一限位件140能够通过在第二限位件150上水平移动以解除与第二限位件150的限位配合。在这种情况下，当需要更换集电杆30尾部的碳刷时，可以通过摆动集电杆30，以使第一限位件140在第二限位件150上水平移动，从而解除第一限位件140和第二限位件150之间的限位配合。

在这种情况下，可以通过手动的方式解除第一限位件140和第二限位件150之间的限位配合，也可以通过自动的方式解除第一限位件140和第二限位件150之间的限位配合，本公开对此不做限制。

在一种实施方式中，当需要更换集电杆30尾部的碳刷时，可以通过人手拉动车尾的缆绳110，摆动集电杆30，使第一限位件140在第二限位件150上水平移动，从而解除第一限位件140和第二限位件150之间的限位配合，然后集电杆30再通过豁口11下落，以使集电头80下降至人手可触及的高度，保证维修的便利性。车尾设置有导绳器120和卷绳轮130，缆绳110缠绕在卷绳轮130上并穿过导绳器120，缆绳110的上端与集电杆30相连。

在另一种实施方式中，当需要更换集电杆30尾部的碳刷时，可以通过控制系统自动控制集电杆30运动，使第一限位件140在第二限位件150上移动，从而解除第一限位件140和第二限位件150之间的限位配合。在这种情况下，无轨电车具有控制系统，该控制系统包括位置识别系统(例如包括位置传感器、角度传感器、雷达探头等元件)和控制器，位置识别系统用于实时采集集电杆30和/或第一限位件140的位置信息，然后反馈至控制器，控制器内预先存储有解锁轨迹，控制器根据当前集电杆30和/或第一限位件140的位置信息，协调控制集电杆气缸40等执行机构，使集电杆30和/或第一限位件30按预设的解锁轨迹运动，进而解除第一限位件140和第二限位件150之间的限位配合，然后集电杆30再通过豁口11下落，以使集电头80下降至人手可触及的高度，保证维修的便利性。在此过程中，位置识别系统可实时采集集电杆30或第一限位件140的位置信息，并将其传递给控制器，控制器接收到该位置信息后，与预设解锁轨迹进行比对，如发现有轨迹偏离，则迅速修正命令，控制执行结构，纠正集电杆30的运动，保证第一限位件140和第二限位件150能够解锁。

这里，第一限位件140和第二限位件150可以具有任意适当的结构，本公开对此不做限制。在一种实施方式中，如图10至图14所示，第二限位件150可以形成为限位块，该限位块上形成有竖直延伸的用于引导第一限位件140向下移动的导槽154，导槽154的一侧形成有水平朝向的开口153，当第一限位件140经由开口153进入导槽154时，第一限位件140和第二限位件150解除限位配合。

进一步地，第二限位件150可以具有第一限位面151和第二限位面152，第一限位面151和第二限位面152可以均为水平面，第一限位面151位于导槽154的正上方，第二限位面152低于第一限位面151，当集电杆30从豁口11的上方下落时，第一限位件140要么落在第一限位面151上，要么落在第二限位面152上，其中，第二限位面152延伸至开口153处，使得第一限位件140能够沿第二限位面152移动以进入导槽154。在这种情况下，集电杆30从豁口11上方自由下落时，集电杆30上的第一限位件140只能直接落在第二限位件150的第一限位面151或第二限位面152上，无法进入水平朝向的开口153，故可保证集电杆30不能通过车顶挡板10上的豁口11下落，保证集电杆30具有安全的离地高度，不会砸到行人和其他物体；需要更换集电杆30尾部的碳刷时，手动或自动控制集电杆30摆动，调节集电杆30上的第一限位件140通过水平朝向的开口153进入导槽154，解除第一限位件140与第二限位件150的限位配合，然后集电杆30再通过豁口11下落，以使集电头80下降至人手可触及的高度，保证维修的便利性。

在一种实施方式中，如图6至图9所示，第一限位件140可以形成为限位钩，当集电杆30从豁口11上方自由下落时，限位钩的钩头143落在第二限位件150上，以与第二限位件150形成限位配合，并且该钩头143能够经由开口153进入导槽154，以解除第一限位件140与第二限位件150的限位配合。

进一步地，所述限位钩还可以包括安装块141和连接臂142，安装块141通过u型螺栓160安装在集电杆30上，安装块141具有与集电杆30的侧面相适配的安装面144，连接臂142的一端与安装块141相连，钩头143形成在连接臂142的另一端。采用这样的结构，可以将第一限位件140方便地安装到集电杆30上，并且能够保证安装稳定性。

另外，如图1所示，本公开的电车还可以包括集电杆支撑座60，集电杆支撑座60固定在所述车体顶部且靠近车尾设置。

以下详细描述根据本公开的一种实施方式的电车的集电杆落杆限位原理。

在电车运行过程中，集电系统突发故障，集电杆30瞬间降落，如果降落前集电杆30未发生左右偏摆，因车顶后部的集电杆支撑座60的存在，可保证集电杆30不会下落太低，至少会保证在离地3米以上；如果集电杆30先左右摆动再下落，通常情况下，因为车顶挡板10的存在，在集电杆30摆动角度未到车顶挡板10上的豁口11位置时，集电杆30下落的最低位置由车顶挡板10决定，距地面大概也在3米以上；如果集电杆30摆动到豁口区域的上方，此时如果没有任何限制，就会导致集电杆30下落至距地面1.6米左右的高度，影响行车安全。通过在集电架底座20相应位置上加装的第二限位件150以及集电杆30上加装的第一限位件140，集电杆30从豁口区域上方下落时，集电杆30上的第一限位件140只能直接落在第二限位件150的第一限位面151或第二限位面152上，无法进入第二限位件150的导槽154内进行下落，故可保证集电杆30不能通过车顶挡板10的豁口11下落，保证距离地面超过2.5米，保证行车安全。同时，考虑到维护保养时需将集电头80拉低到距地面1.6米高度以方便操作，在第二限位件150上设置水平朝向的开口153和竖直方向的导槽154，维护保养时，手动或自动控制集电杆30摆动，调整集电杆30上的第一限位件140进入水平朝向的开口153，然后再通过车顶挡板10上的豁口11下落至距地面1.6米以下的位置，保证维修的便利性。

本公开的无轨电车尤其可以是双源无轨电车。双源无轨电车采用电网和电池双动力电源，可以实现灵活充电不完全受架空线网的限制，具有电池容量小且无需定点充换电的优点。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。