一种内嵌式第三轨供电系统的集电器及第三轨的制作方法

1.本发明涉及轨道交通供电技术领域，特别涉及一种内嵌式第三轨供电系统的集电器及第三轨。


背景技术：

2.城市轨道交通是支撑城市交通网络的重要工具。最近几年,我国很多地区的轨道交通事业发展迅速,其建设规模逐年增大。根据城轨列车获取电流方式的不同，轨道交通供电方式主要分为接触网供电和接触轨供电。其中接触轨供电方式架设费用比架空接触线的建设费用低、适用于半径较小的路线、视觉效果好等优点，得到普遍采用。
3.但是现行电气化铁路和城市轨道所用受电靴与第三轨的接触大多是单极接触集电方式。列车通过集电靴臂控制集电靴头和接触轨进行滑动电接触，结构复杂容易损坏，尤其是当列车速度较高时，难以准确、可靠的抓紧接触轨，容易产生电弧，限制列车的运行速度。同时，现有的大部分第三轨供电系统由于暴露在户外的带电轨道由于防护等级较低，具有一定的危险；并且，带电轨道的电压不能太高，否则电流会在路轨间形成电弧，不利于列车的安全运行。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有技术中的集电靴结构复杂且供电稳定性不好，高速情况下、转弯情况下难以可靠供电的上述不足，提供一种内嵌式第三轨供电系统的集电器及第三轨。
5.为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.一种内嵌式第三轨供电系统的集电器，包含集电器横臂和集电器竖臂，所述集电器竖臂转动连接有套筒，所述集电器竖臂通过所述套筒连接于所述集电器横臂，所述集电器横臂通过第一弹性部件连接于列车，所述集电器竖臂连接有集电靴头，所述集电靴头用于滑动接触接触轨的滑面，所述集电靴头用于与所述滑面连接的接触面为平面，所述集电器竖臂用于伸入安装所述接触轨的防护罩。
7.采用本发明所述的一种内嵌式第三轨供电系统的集电器，集电靴头与滑面均采用平面形成平面接触，能在正常运行情况下提高接触面积，保持受流质量，所述集电器横臂通过第一弹性部件连接于列车，使集电靴头与列车之间具有横向(垂直于滑面方向)自由度，有效提升受流稳定性，配合集电器竖臂能够相对于集电器横臂相对转动，当列车发生转动或高速运行发生颠簸、偏转时，不会带动集电靴头转动，使得上述情况下受流接触面积也不会发生明显变化，提升上述情况下的受流质量，提高供电稳定性。
8.优选的，所述集电靴头包含两个受流滑块，两个所述受流滑块分别设于所述集电器竖臂两侧，每个所述集电靴头分别对应一个所述滑面。
9.进一步优选的，所述集电器竖臂分别通过第二弹性部件连接对应的所述集电靴头，初始状态下两个所述第二弹性部件均呈压缩状态。
10.初始状态即初始安装状态。
11.相较于现有的通过主动控制和接触轨滑面进行滑动摩擦的集电靴结构，本技术采用第二弹性部件被动控制，通过接触轨滑面对集电靴头的挤压，使初始状态下保持对第二弹性部件的压缩，从而使集电靴头和接触轨滑面保持稳定滑动电接触引流，结构简单，造价更低，提高集电器的经济性，并且即便集电器竖臂发生偏移，两个相对的集电靴头也能保持至少一个进行可靠受流，配合第二弹性部件的复位作用，也能够尽快使两侧集电靴头恢复平衡的受压状态，保证两侧的受流稳定，保证了列车的供电稳定性，提高了列车高速运行下的适应性能。
12.进一步优选的，所述第二弹性部件包含第一套筒、弹簧和第二套筒，所述第一套筒套设于所述第二套筒外侧，所述第一套筒和第二套筒分别连接所述集电器竖臂和集电靴头，所述弹簧套设于所述第一套筒和第二套筒之间。
13.通过第一套筒和第二套筒形成限位，保证弹簧的复位方向，保证集电靴头与滑面的接触面积，进一步提高受流稳定性。
14.进一步优选的，所述集电靴头还包含保护滑块，所述保护滑块设于所述受流滑块的前后两侧，所述受流滑块和保护滑块之间设有缓冲件。
15.保护滑块能够在通过接触轨端部的弯头时对所述受流滑块进行保护，缓冲件用于有效提供缓冲，同时保护滑块还能在冰雨天气对接触轨表面的冰雨进行清除，有利于列车受流稳定。
16.进一步优选的，所述集电器竖臂分别通过对应的所述第二弹性部件连接所述受流滑块和保护滑块。
17.受流滑块和保护滑块均单独安装弹性装置，可以使受流滑块和保护滑块具有一定的摆动量，并且彼此独立。
18.进一步优选的，所述受流滑块替换为若干个受流滚轮，所有所述受流滚轮沿纵向共轴布置。
19.采用滚动摩擦接触，能够进一步降低磨耗，提高集电器的经济性，采用受流滚轮时同侧的滚轮面也位于同一平面，以保证多个受流滚轮同时接触滑面，提高受流稳定性。
20.优选的，所述集电靴头还包含位于所述集电器竖臂底部的受流滑块。
21.一种内嵌式的第三轨，包含防护罩和位于其内的接触轨，还包含如上述任一所述的内嵌式第三轨供电系统的集电器。
22.采用本发明所述的一种内嵌式的第三轨，受流稳定好，能减小空间，利于降低造价，利于减小防护罩的开口，有助于第三轨供电结构防护等级提高。
23.优选的，所述防护罩的开口与集电器竖臂的间距为50-90mm。
24.综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.1、采用本发明所述的一种内嵌式第三轨供电系统的集电器，集电靴头与滑面采用平面接触，能在正常运行情况下提高接触面积，保持受流质量，所述集电器横臂通过第一弹性部件连接于列车，使集电靴头与列车之间具有横向自由度，有效提升受流稳定性，配合集电器竖臂能够相对于集电器横臂相对转动，当列车发生转动或高速运行发生颠簸、偏转时，不会带动集电靴头转动，使得上述情况下受流接触面积也不会发生明显变化，提升上述情况下的受流质量，提高供电稳定性。
26.2、采用本发明所述的一种内嵌式的第三轨，受流稳定好，能减小空间，利于降低造价，利于减小防护罩的开口，有助于第三轨供电结构防护等级提高。
附图说明：
27.图1为实施例1中的一种内嵌式第三轨供电系统的集电器的结构示意图；
28.图2为实施例1中的集电器横臂的结构俯视图；
29.图3为实施例1中的集电靴头的俯视示意图(第二弹性部件爆炸展示)；
30.图4为实施例1中的第二弹性部件的另一种布设示意图；
31.图5为实施例1中的集电靴头的另一种俯视示意图(第二弹性部件爆炸展示)；
32.图6为实施例2中的一种内嵌式第三轨供电系统的集电器的结构示意图；
33.图7为实施例3中的一种内嵌式的第三轨的结构示意图。
34.图中标记：11-集电器横臂，12-集电器竖臂，2-滑面，3-列车，4-防护罩，5-套筒，6-第二弹性部件，61-第一套筒，62-弹簧，63-第二套筒，7-受流滑块，81-保护滑块，82-缓冲件，9-接线端头，10-第一弹性部件。
具体实施方式
35.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
36.实施例1
37.如图1、图2和图7所示，本发明所述的一种内嵌式第三轨供电系统的集电器，包含集电器横臂11和集电器竖臂12，所述集电器竖臂12转动连接有套筒5，如集电器竖臂12与套筒5通过转动轴承连接，所述集电器竖臂12通过所述套筒5连接于所述集电器横臂11，所述集电器横臂11通过第一弹性部件10连接于列车3，如连接于车体或转向架上，第一弹性部件10包含弹簧，所述集电器竖臂12连接有集电靴头，所述集电靴头用于滑动接触接触轨的滑面2，所述集电靴头用于与所述滑面2连接的接触面为平面，所述滑面2也为平面，所述集电器竖臂12用于伸入安装所述接触轨的防护罩4。
38.具体的，所述集电靴头包含两个受流滑块7，受流滑块7可以为碳滑板或者是金属滑板，两个所述受流滑块7分别设于所述集电器竖臂12两侧，每个所述集电靴头分别对应一个所述滑面2，所述受流滑块7的前后两侧均设有所述保护滑块81，所述受流滑块7和保护滑块81之间设有缓冲件82，如图3所示，保护滑块81能够在通过接触轨端部的弯头时对所述受流滑块7进行保护，缓冲件82用于有效提供缓冲，同时保护滑块81还能在冰雨天气对接触轨表面的冰雨进行清除，有利于列车受流稳定。所述集电器竖臂12分别通过第二弹性部件6连接对应的所述集电靴头，初始状态下两个所述第二弹性部件6均呈压缩状态，如集电器竖臂12上设有靴头支架，由绝缘材料制成，靴头支架通过靴头夹具连接受流滑块7，靴头夹具上安装有接线端头9，靴头夹具和靴头支架之间安装第二弹性部件6，通过接触轨滑面对集电靴头的挤压，使初始状态下保持对第二弹性部件6的压缩，从而使集电靴头和接触轨滑面2保持稳定滑动电接触引流，结构简单，造价更低，提高集电器的经济性，并且即便集电器竖臂12发生偏移，两个相对的集电靴头也能保持至少一个进行可靠受流，配合第二弹性部件6
的复位作用，也能够尽快使两侧集电靴头恢复平衡的受压状态，保证两侧的受流稳定，保证了列车的供电稳定性，提高了列车高速运行下的适应性能。如图3所示，所述第二弹性部件可包含第一套筒61、弹簧62和第二套筒63，所述第一套筒61套设于所述第二套筒63外侧，所述第一套筒61和第二套筒63分别连接所述集电器竖臂12和集电靴头，即第一套筒61连接所述集电器竖臂12、第二套筒63连接集电靴头，也可以互换，所述弹簧62套设于所述第一套筒61和第二套筒63之间，通过第一套筒61和第二套筒63形成限位，保证弹簧62的复位方向，保证集电靴头与滑面2的接触面积，进一步提高受流稳定性。根据需要，受流滑块7和保护滑块81可单独安装第二弹性部件6，如图4所示，使受流滑块7和保护滑块81具有一定的摆动量，且彼此独立。
39.为进一步降低磨耗，提高集电器的经济性，所述受流滑块7可以替换为若干个受流滚轮，所有所述受流滚轮沿纵向共轴布置，如图5所示。
40.采用本发明所述的一种内嵌式第三轨供电系统的集电器，集电靴头与滑面采用平面接触，能在正常运行情况下提高接触面积，保持受流质量，集电靴头与列车之间具有横向(垂直于滑面方向)自由度，有效提升受流稳定性，配合集电器竖臂能够相对于集电器横臂相对转动，当列车发生转动或高速运行发生颠簸、偏转时，不会带动集电靴头转动，使得上述情况下受流接触面积也不会发生明显变化，提升上述情况下的受流质量，提高供电稳定性。
41.实施例2
42.本实施例所述的一种内嵌式第三轨供电系统的集电器，其结构与实施例1大致相同，其不同之处在于，如图6所示，集电靴头还包含位于所述集电器竖臂12底部的受流滑块7，即具有三个受流滑块分别对应于三个接触轨，进一步保证受流稳定性。
43.实施例3
44.本实施例所述的一种内嵌式的第三轨，包含防护罩4和位于其内的接触轨，还包含如实施例1或实施例2所述的内嵌式第三轨供电系统的集电器，如图7所示，仅以实施例1的两个集电靴头的结构进行展示，集电器竖臂12伸入防护罩4内，防护罩4的开口与集电器竖臂12的间距为50-90mm。
45.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。