一种供电轨下部接触式集电装置的制作方法

本发明涉及轨道交通列车和磁浮列车供电领域，特别涉及一种供电轨下部接触式集电装置。

背景技术：

地铁、轻轨等城市轨道多采用1500kv直流供电制式，并采用受电靴(集电靴)与供电轨(第三轨)接触集电的刚性系统。刚性系统具有结构简单、可靠耐用、载流量大等显著优点，因此地铁、轻轨等城市轨道和磁浮列车普遍采用，但是，现行刚性系统，列车在运行中产生的晃动、振动会通过受电靴直接传递到供电轨(第三轨)，不仅产生很大噪声，还严重影响受电靴与供电轨(第三轨)的接触性能和集电性能，并且，列车运行速度越高，性能越差，严重制约了刚性系统优势的良好发挥与应用。

本发明申请提出一种供电轨下部接触式集电装置，它能有效化解轨道交通列车和磁浮列车在运行中产生的横向振动和上下振动对接触性能和集电性能的不良影响，使接触性能和集电性能大大提高，适于更高运行速度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种供电轨下部接触式集电装置，它能有效化解列车横向振动和上下振动对列车接触式集电器接触端的干扰问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种供电轨下部接触式集电装置，包括固定架和集电臂，所述固定架顶部平面与列车转向架纵梁端部固定，所述固定架为底端开口的叉臂结构，所述叉臂两侧下部设有同轴线的轴孔，所述集电臂的中部设有水平向的通孔，所述集电臂的中部嵌入所述叉臂下部的开口处并通过转轴与所述固定架连接；所述集电臂一端为接触端，其另一端为配重端；所述转轴设有电缆引出端子，电缆通过所述固定架顶部的电缆孔与列车牵引传动系统联接。优选地，所述集电臂的配重端到转轴产生的力矩大于所述集电臂的接触端到转轴产生的力矩。

优选地，所述接触端的接触部与供电轨下表面之间的接触力在20n至100n之间。

优选地，所述集电臂的接触端设有接触部，所述接触端通过接触部与供电轨下表面接触。

优选地，所述固定架底端设有限位片，所述限位片设置于靠近所述集电臂的配重端一侧的所述固定架底部，且所述限位片与所述集电臂之间留有缝隙。

进一步优选地，所述集电臂的接触端的接触部的宽度不小于所述供电轨下表面宽度与列车横向最大振幅之和。

优选地，所述供电轨设置于固定架内侧或外侧。

优选地，所述固定架为绝缘体。

优选地，所述集电臂为导体。

进一优选地，所述集电臂的接触端的接触部的形状呈弧形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明采用固定架与列车转向架固定连接以及固定架与集电臂铰链连接的方式可以化解列车在运行中产生的上下振动对集电臂与供电轨的接触性能、集电性能的不良影响，采用集电臂的接触部与供电轨下表面之间的滑动方式可以化解列车在运行中产生的横向振动对集电臂与供电轨的接触性能、集电性能的不良影响，使集电臂与供电轨的接触面积保持不变，大大提高集电性能。

二、本发明通过集电臂关于固定架的杠杆作用形成力矩，在集电臂的接触部与供电轨下部轨顶之间产生接触力，并且该接触力不受列车在运行中产生的横向振动和上下振动的影响，使工况更加稳定，更适于轨道交通列车和磁浮列车的下部接触式供电和更高速度运行。

三、本发明技术先进，性能优越，结构简单，易于实施。

附图说明

图1是本发明主视示意图(顺供电轨方向)。

图2是本发明左视示意图。

具体实施方式

为了更好理解本发明创造思路，现简要说明本发明的工作原理为：通过集电臂关于固定架的杠杆作用形成力矩，在集电臂的接触部与供电轨下部轨顶之间产生接触力，并且该接触力不受列车在运行中产生的横向振动和上下振动的影响，使工况更加稳定；采用固定架与列车转向架固定连接以及固定架与集电臂铰链连接的方式可以化解列车在运行中产生的上下振动对集电臂与供电轨的接触集电性能的不良影响，采用集电臂的接触部与供电轨下表面之间的滑动方式可以化解列车在运行中产生的横向振动对集电臂与供电轨的接触集电性能的不良影响，使集电臂与供电轨的接触面积保持不变，大大提高集电性能。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

如图1、图2所示，本发明实施例提供了一种供电轨下部接触式集电装置，包括固定架1和集电臂2，其中，所述固定架1顶部平面与列车转向架3纵梁端部固定连接，所述固定架1为底端开口的叉臂结构，所述叉臂两侧下部设有同轴线的轴孔，所述集电臂2的中部设有水平向的通孔，所述集电臂2的中部嵌入所述叉臂下部的开口处并通过转轴4与所述固定架1连接；所述转轴4设有电缆引出端子，电缆通过所述固定架1顶部的电缆孔与列车牵引传动系统联接。在本发明实施例中，所述固定架1为绝缘体，所述集电臂2为导体，所述供电轨5设置于固定架1外侧。除此之外，所述供电轨4还可以设置于固定架1内侧。

在本发明实施例中，所述集电臂2的配重端2b到转轴4产生的力矩大于所述集电臂2的接触端2a到转轴4产生的力矩。同时，所述接触端2a的接触部与供电轨5下表面之间的接触力大小一般在20n至100n之间。

所述集电臂2的接触端2a设有接触部，所述接触端2a通过接触部与供电轨5下表面接触。所述集电臂2的接触端2a的接触部的宽度不小于所述供电轨5下表面宽度与列车横向最大振幅之和。所述集电臂2的接触端2a的接触部的形状呈弧形。

所述固定架1底端设有限位片6，所述限位片6设置于靠近所述集电臂2的配重端2b一侧的所述固定架1底部，且所述限位片6与所述集电臂2之间留有缝隙。这样一方面保证正常运行时所述限位片6不与所述集电臂2接触，即不影响集电臂2的正常工作，另一方面在过道岔时托起所述集电臂2以不使其过度下坠。

在平直道路上，列车处于静止状态时，所述集电臂2的接触端2a的接触部的中心点与所述供电轨5下表面的中线重合；在平直道路上，列车处于静止状态时，所述集电臂2的轴线与所述固定架1的轴线的夹角为90°。

综上所述，本发明采用杠杆原理将集电臂一端设为接触端，其另一端设为配重端，通过集电臂关于固定架的杠杆作用形成力矩，在集电臂的接触部与供电轨下表面之间产生接触力，并且该接触力不受列车在运行中产生的横向振动和上下振动的影响，使工况更加稳定；采用固定架与列车转向架固定连接以及固定架与集电臂铰链连接的方式可以化解列车在运行中产生的上下振动对集电臂与供电轨的接触集电性能的不良影响，同时也使集电臂接触部与供电轨供电的接触面积不变，来保持良好的接触性能和集电性能。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种供电轨下部接触式集电装置，涉及轨道交通和磁浮列车供电领域。所述固定架顶部平面与列车转向架纵梁端部固定，所述固定架为底端开口的叉臂结构，所述叉臂两侧下部设有同轴线的轴孔，所述集电臂的中部设有水平向的通孔，所述集电臂的中部嵌入所述叉臂下部的开口处并通过转轴与所述固定架连接；所述集电臂一端为接触端，其另一端为配重端；所述转轴设有电缆引出端子，电缆通过所述固定架顶部的电缆孔与列车牵引传动系统联接。

技术研发人员：李群湛
受保护的技术使用者：西南交通大学;李群湛
技术研发日：2019.07.11
技术公布日：2019.09.27