一种适用于有轨电车的受电弓弓头结构的制作方法

1.本发明涉及受电弓技术领域，特别地，涉及一种适用于有轨电车的受电弓弓头结构。


背景技术：

2.受电弓也称集电弓，是电力机车从接触网受取电能的电气设备，安装在车顶上。受电弓作为电机车的关键部件之一，对车辆的高速安全稳定运行起着关键作用。
3.电机车的受电弓与接触线的受流质量主要取决于受电弓和接触网之间的相互作用。为保证牵引电流的顺利流通，受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力。弓网接触压力如果太小，会增加离线率；如果太大，会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗。
4.而传统受电弓受固有结构形式的限制，弓头以垂直方向的运动为主，仅在垂直方向上设置预紧力和用于减振的缓冲装置，而在其它方向上不具备减振能力。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于有轨电车的受电弓弓头结构。
6.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种适用于有轨电车的受电弓弓头结构，包括天井管以及转动连接在所述天井管两端的天平座，所述天平座的两侧转动连接有支撑臂，所述支撑臂上转动连接有用以安装弓头主体的弓头固定块，所述支撑臂与所述天平座之间连接有弹性件，且所述天平座上还设置有弹性复位组件，所述弹性复位组件能够在所述天平座不受外力时将所述天平座重新恢复至水平状态。
7.通过上述技术方案，弓头主体安装在两个天平座之间，并固定在两个相对的弓头固定块上。此时弓头主体有多个自由度，因此具有灵活转动，能够与接触网进行更为良好的接触的使用优势，进而能够实现接触网、受电弓以及机车之间稳定的电流传导；具体来说，本发明的弓头主体具有三个自由度，分别是：一、天平座整体与天井管之间的转动；二、支撑臂与天平座之间的转动；三、弓头固定块与支撑臂之间的转动。其中，支撑臂与天平座相对转动时，由于支撑臂是围绕转动轴周向移动的，如此弓头主体将呈现有上下摆动的自由度，而转动的弓头固定块可赋予相应的弓头主体左右摆动的自由度，转动的天平座则能够赋予两个弓头主体一起倾斜，以更好的贴合于接触网的自由度；弹性件与弹性复位组件则能够为弓头主体提供多个方向上稳定的缓冲与减振，进而使得弓头主体不易出现偏磨和异常磨损的情况，本发明的受电弓弓头结构具有较高的使用可靠性。
8.优选的，所述弹性复位组件包括安装柱以及设置在所述安装柱上的安装框体，所述安装柱铰接于所述天井管，所述安装框体内配置有浮动安装块，所述安装框体内围绕所述浮动安装块还设置有弹性部，所述弹性部用以将所述浮动安装块支撑在所述安装框体
内，所述天平座与所述浮动安装块固定连接。
9.通过上述技术方案，当弓头主体受到横向力时，天平座会通过浮动安装块挤压弹性部，并使得安装柱受力发生旋转，由此实现了两个弓头主体一起倾斜的自由度。且可以理解的是，浮动安装块是由弹性部支撑在安装框体内的，如此浮动安装块可从各个方位、角度去挤压弹性部，进而实现安装柱的旋转。换句话说，此时天平座的转动轴可视为浮动安装块，如此可使得天平座具有浮动的铰接点，进而天平座能够呈现出更多样的倾斜角度，使得两个弓头主体能够更为贴合接触网，以实现接触网、受电弓以及机车之间更稳定的电流传导。
10.优选的，所述弹性部包括若干围绕所述浮动安装块均匀分布的弹性块。
11.通过上述技术方案，弹性块能够对浮动安装块进行稳定的支撑，且弹性块具有较好的弹性变量，能够在天平座不受外力时更为稳定的恢复至自然状态，从而恢复天平座初始的水平状态。
12.优选的，所述浮动安装块的侧壁上周向设置有若干贴合面一，若干所述贴合面一与若干所述弹性块一一相对，且所述弹性块朝向所述安装块的侧壁上设置有能够与所述贴合面一相贴合的贴合面二。
13.通过上述技术方案，浮动安装块可通过贴合面一与贴合面二的配合将横向力更为稳定的传递至弹性块，弹性块可更好的产生形变，以对实现对弓头主体更为稳定的减振效果。
14.优选的，所述浮动安装块的横截面为菱形。
15.通过上述技术方案，横截面菱形的浮动安装块能够较好的传递各个方位上的横向力，从而使得天平座具有更好的缓冲与减振效果。
16.优选的，所述天井管的两端均设置有支撑架，所述支撑架上具有两对称设置的连接部，每一所述天平座上均连接有两个所述弹性复位组件，同侧的两个所述安装柱分别铰接在相应的两个所述连接部上。
17.通过上述技术方案，两个弹性复位组件能够为天平座及安装在天平座上的两个弓头主体提供更为稳定的缓冲与减振。
18.优选的，所述天平座包括框体部，所述安装框体位于所述框体部内，所述浮动安装块与所述框体部通过螺栓固定连接。
19.通过上述技术方案，安装柱与安装框体在框体部内摆动，如此可降低弹性复位组件对空间的占用，使得本发明的受电弓弓头结构的合理性更高。
20.优选的，所述弹性件为复位弹簧。
21.通过上述技术方案，复位弹簧具有较好的减振与缓冲能力。
22.优选的，所述支撑臂上设置有导柱一，所述天平座上设置有导柱二，所述导柱二与所述导柱一相对，所述复位弹簧的两端分别套接在所述导柱一与所述导柱二上。
23.通过上述技术方案，导柱一与导柱二配合可为复位弹簧的伸缩提供引导，进而使得复位弹簧能够更为稳定的产生形变，以提供更佳的减振与缓冲性能。
附图说明
24.图1为实施例一的结构示意图；
图2为实施例一中天平座的结构示意图；图3为实施例一中弹性件的结构示意图；图4为实施例一中弹性部的结构示意图；图5为实施例二的结构示意图；图6为图5的a部放大图；图7为图5的b部放大图。
25.附图标记：1、天井管；2、天平座；3、支撑臂；4、弓头固定块；5、弹性件；6、弹性复位组件；7、安装柱；8、安装框体；9、浮动安装块；10、弹性部；11、弹性块；12、贴合面一；13、贴合面二；14、支撑架；15、连接部；16、框体部；17、复位弹簧；18、导柱一；19、导柱二；20、触发弹簧；21、安装腔；22、补偿单元；23、抵触板；24、补偿弹簧；25、触发轴；26、固定组件；27、传动组件；28、抵触轴；29、抵紧弹簧；30、连接孔；31、拉索；32、摩擦轴；33、弓头主体。
具体实施方式
26.下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例一：如图1所示，一种适用于有轨电车的受电弓弓头结构，包括天井管1以及转动连接在天井管1两端的天平座2。
28.如图1至图4所示，其中，两个天平座2的两侧之间均连接有弓头主体33，两个弓头主体33用以当受电弓抬升时与接触网相抵触，从而实现接触网、受电弓以及机车之间的电流传导。
29.而为了实现弓头主体33多方位自由度与多方位缓冲和减振，更具体地，天平座2的两侧转动连接有支撑臂3，支撑臂3远离自身铰接点的端部转动连接有用以安装弓头主体33的弓头固定块4。详细地说，弓头主体33安装固定在两个天平座2相对的两个弓头固定块4上，如此弓头主体33将具有左右摆动的第一个自由度。同时，由于支撑臂3能够带动弓头主体33围绕自身铰接点周向转动，即弓头主体33能够呈现上下摆动的使用状态，如此实现弓头主体33的第二个自由度；天平座2整体又是能够围绕天井管1周向转动的，如此可实现两个弓头主体33一起倾斜，以更好的贴合于接触网的第三个自由度。
30.以上，使得本方案中的受电弓弓头结构具备多个自由度，具有灵活转动，能够与接触网进行更为良好的接触的使用优势。
31.而支撑臂3与天平组之间连接有弹性件5，在本实施例中，弹性件5优选为复位弹簧17，复位弹簧17具有较佳的形变能力，如此能够为安装在支撑臂3上的弓头主体33提供稳定的缓冲与减振。且天平座2上还设置有弹性复位组件6，该弹性复位组件6能够在所述天平座2不受外力时将所述天平座2重新恢复至水平状态。可以理解的是，弹性件5与弹性复位组件6配合能够为弓头主体33提供多个方向上稳定的缓冲与减振，进而使得弓头主体33不易出现偏磨和异常磨损的情况。
32.且上述支撑臂3上设置有导柱一18，天平座2上设置有与导致一相对的导柱二19，
上述复位弹簧17的两端分别套接在导柱一18与导柱二19上。导柱一18与导柱二19配合可为复位弹簧17的伸缩提供引导，进而使得复位弹簧17能够更为稳定的产生形变，以提供更佳的减振与缓冲性能。
33.更具体地，上述弹性复位组件6包括安装柱7以及设置在安装柱7上的安装框体8。其中，安装柱7铰接于天井管1的端部，而安装框体8内配置有浮动安装块9，同时，安装框体8内还围绕浮动安装块9设置有弹性部10，该弹性部10能够将浮动安装块9支撑在安装框体8内。优选地，弹性部10将浮动安装块9悬空支撑在安装框体8的中心位置。而上述天平座2是与浮动安装块9固定连接的。
34.在现有技术中，天平座2与天井管1之间往往采用固定铰接点的方式（例如普通的销轴铰接）实现转动连接，如此天平座2在受力转动，以使得弓头主体33贴合接触网的过程中，由于天平座2具有固定的转动点，进而会使得弓头主体33的倾斜角度具有局限性，难以做到与接触网的稳定贴合。
35.而本方案受电弓弓头结构中的天平座2是通过弹性复位组件6（即安装柱7与浮动安装块9）实现与天井管1的转动连接的，如此当弓头主体33受到横向力时，天平座2会通过浮动安装块9挤压弹性部10，并使得安装柱7受力发生旋转，此时可实现受电弓弓头结构两个弓头主体33一起倾斜的自由度。又由于浮动安装块9是由弹性部10支撑在安装框体8内的，如此浮动安装块9可从各个方位、角度去挤压弹性部10。同时，浮动安装块9是与天平座2固定连接的，即此时天平座2的转动轴可视为浮动安装块9，进而使得天平座2具有浮动的铰接点。如此在天平座2受力转动时可呈现有更多样的倾斜角度，也即弓头主体33的倾斜角度具有多样性，由此两个弓头主体33能够更为贴合接触网，以实现接触网、受电弓以及机车之间更稳定的电流传导。
36.优选地，上述弹性部10包括若干围绕浮动安装块9均匀分布的弹性块11，且浮动安装块9的侧壁上周向设置有若干贴合面一12，若干贴合面一12与若干弹性块11一一相对，而弹性块11朝向安装块的侧壁上则设置有用以贴合贴合面一12的贴合面二13。其中，弹性块11包括但不限于橡胶弹性块11，弹性块11能够对浮动安装块9进行稳定的支撑。且弹性块11具有较好的弹性变量，能够在天平座2不受外力时更为稳定的恢复至自然状态，进而恢复天平座2初始的水平状态。而浮动安装块9的横截面优选为菱形，横截面菱形的浮动安装块9能够较好的传递各个方位上的横向力，从而使得天平座2具有更好的缓冲与减振效果。
37.而为了增强受电弓弓头结构的结构稳定性与合理性，天井管1的两端均设置有支撑架14，支撑架14上具有两个对称设置的连接部15。而每一天平座2上均连接有两个弹性复位组件6，同侧的两个弹性复位组件6中的安装柱7分别铰接在两个相应的连接部15上。可以理解的是，两个对称设置弹性复位组件6能够为天平座2及安装在天平座2上的两个弓头主体33提供更为稳定的缓冲与减振。
38.而上述天平座2包括框体部16，安装框体8被安装在框体部16内，而浮动安装块9与框体部16螺栓连接，以实现浮动安装块9与天平座2之间的固定连接。其中，框体部16可在一定程度上对安装框体8进行收纳保护，如此在减少弹性复位组件6对空间占用的同时，也可对安装框体8内的弹性部10起有保护作用，从而提高了受电弓弓头结构的合理性。
39.实施例二：如图5至图7所示，实施例二与实施例一的区别在于，浮动安装块9的顶部与底部均
和安装框体8之间连接有触发弹簧20，而安装框体8内开设有安装腔21。同时，每一弹性块11与安装框体8之间均连接有补偿单元22，每一补偿单元22包括与弹性块11相贴合的抵触板23以及连接在抵触板23与安装框体8之间的补偿弹簧24。其中，抵触板23背离弹性块11的端面上设置有伸入安装腔21内的触发轴25，安装腔21内设置有用以固定触发轴25相对位置的固定组件26，且同侧的两个固定组件26与另一侧的触发弹簧20之间传动连接有传动组件27。
40.更具体地，上述固定组件26包括弹动设置在安装腔21内，并与触发轴25相对的抵触轴28。优选地，抵触轴28与安装腔21的内壁之间连接有抵紧弹簧29，该抵紧弹簧29作用有推动抵触轴28抵紧触发轴25的弹性力。而安装框体8的内壁上开设有与触发弹簧20相对的连接孔30，两个连接孔30均连通于安装腔21。上述传动组件27则包括穿过连接孔30连接在触发弹簧20与抵触轴28之间的拉索31。
41.可以理解的是，随着天平座2的不断转动，浮动安装块9会频繁的对弹性块11进行挤压，如此会出现弹性块11磨损与疲劳的情况，进而会造成弹性块11对浮动安装块9的弹力减弱，因此会出现浮动安装块9从安装框体8的中心处偏移的情况。换句话说，此时天平座2的缓冲与减振效果大大降低，且天平座2在不受到外力时不易恢复至初始的水平状态。
42.而本实施例中，当弹性块11出现磨损与疲劳、且浮动安装块9从安装框体8的中心处偏移时，触发弹簧20会向被磨损的弹性块11一侧拉伸，从而使得拉索31对相应的抵触轴28起有拉力，随后抵触轴28会克服抵紧弹簧29的弹力，使得抵触轴28不再抵触触发轴25，进而补偿弹簧24会向弹性块11一侧推动抵触板23，使得该弹性块11重新向浮动安装块9一侧移动，由此实现对磨损后弹性块11的弹力补偿。
43.而当浮动安装块9在补偿弹簧24的作用下重新回到安装框体8的中心处时，抵触弹簧会恢复自然状态，使得拉索31不再对抵触轴28起有拉力，随后抵紧弹簧29恢复自然状态，进而驱使抵触轴28重新抵触于触发轴25，由此可阻止补偿弹簧24继续恢复自然状态的趋势，不易出现浮动安装块9过度补偿而反向偏移安装框体8中心的情况。
44.而为了防止天平座2在正常转动过程中出现拉索31被拉动的情况，安装腔21内位于每一拉索31的两侧设置有摩擦轴32，由于天平座2主要承受的是横向力，如此在天平座2正常转动的过程中，拉索31会抵触摩擦轴32的表面，而在摩擦轴32表面摩擦力的作用下，拉索31不易出现被拉动的情况。
45.且为了提高结构合理性，位于上方的固定组件26及相应的传动组件27和位于下方的固定组件26及相应的传动组件27在横向上呈错位分布，相应的位于上方的补偿单元22与位于下方的补偿单元22也呈错位分布。如此使得部件之间不易出现相互干涉的情况。当然，相应的上述空腔也可交错设置为两个，相应的部件可设置在相应的空腔内，进一步减小部件之间干涉的可能性。
46.综上，本方案通过补偿单元22可实现当弹性块11出现磨损与疲劳后对弹性块11的弹力补偿，而在天平座2正常使用的过程中，补偿弹簧24不易将弹力过多的作用于弹性块11，从而使得天平座2的转动较为顺畅，不易出现天平座2需要较大横向力才能转动的情况。
47.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进
行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。