集电架的制作方法

1.本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种集电架。


背景技术：

2.随着社会的发展，节能环保越来越受到人们的重视，电车在城市中的应用也越来越广泛。
3.集电架是电车的一种取电装置，是电车的重要组成部分；目前常见的集电架是通过气缸直接推动集电杆实现集电头触网取电；这种方式气缸行程较长，造成气缸充气时间也比较慢，集电杆下降较慢，集电杆在空中摆动易造成危险。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的至少一个问题，本实用新型提供了一种集电架，所述集电架结构简单且可靠，能够实现集电头触网位置高度的快速调节，进而能够提高电车取电过程的可靠性。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
6.本技术提供一种集电架，包括：底座、集电架主杆、支撑杆、气缸和连接丝杆；其中，
7.所述底座与所述集电架主杆的一端铰接，所述底座与所述支撑杆的一端固定连接，所述支撑杆的另一端与所述气缸铰接，所述集电架主杆的另一端用于与一集电头连接，所述连接丝杆的一端与所述集电架主杆铰接，所述连接丝杆的另一端与所述气缸铰接。
8.进一步地，所述的集电架，还包括：弹簧；
9.所述弹簧的一端与所述底座铰接，所述弹簧的另一端与所述集电架主杆铰接。
10.进一步地，所述气缸为两个，分别为第一气缸和第二气缸；
11.所述第一气缸与所述第二气缸的一端固定连接，所述第一气缸的长度大于所述第二气缸的长度，所述第一气缸的另一端与所述连接丝杆铰接，所述第二气缸的另一端与所述支撑杆铰接。
12.进一步地，所述的集电架，还包括：导向块、第一螺母和第二螺母；
13.所述导向块套设在所述连接丝杆上，所述第一螺母和第二螺母与所述连接丝杆的另一端螺纹连接，所述导向块设置在所述第一螺母和第二螺母之间，用以对导向块进行限位，以及通过调节所述第一螺母和第二螺母的位置，调节所述集电头的触网高度。
14.进一步地，所述弹簧为两个；
15.两个所述弹簧对称设置在所述集电架主杆的外侧，两个所述弹簧对称设置在所述底座的外侧。
16.进一步地，所述支撑杆为两个；
17.两个所述支撑杆对称设置在所述气缸的外侧，两个所述支撑杆对称设置在所述底座的外侧。
18.进一步地，所述集电架主杆具有弯折部，并且弯折部为钝角。
19.进一步地，所述连接丝杆与所述集电架主杆的弯折部连接。
20.进一步地，所述集电架主杆固定设有连接件；
21.所述连接丝杆经由所述连接件与所述集电架主杆铰接。
22.进一步地，所述铰接方式为轴承连接。
23.由上述技术方案可知，本实用新型提供一种集电架，包括：底座、集电架主杆、支撑杆、气缸和连接丝杆；其中，所述底座与所述集电架主杆的一端铰接，所述底座与所述支撑杆的一端固定连接，所述支撑杆的另一端与所述气缸铰接，所述集电架主杆的另一端用于与一集电头连接，所述连接丝杆的一端与所述集电架主杆铰接，所述连接丝杆的另一端与所述气缸铰接；具体地，本方案采用了新的多连杆连接方式后，呈近似平行四边形，可以缩短气缸推动的行程，气缸推动集电杆下降速度变快，集电杆可以相当于集电架主杆；可以在2秒内让集电头脱离线网下降到安全高度；本方案为多连杆结构，通过6个铰点的连接运动关系来补偿弹簧形变造成的力矩变化，在线网高度为4.5m到6.2m之间均能获得稳定的触网力；能够提高集电架主杆的运行速度，能够使得紧急快降位置更加准确，能够灵活调整触网高度。
24.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本技术实施例中的集电架的结构示意图。
27.图2为本技术实施例中的集电架、集电头和线网之间的关系示意图。
28.图3为本技术另一实施例中的集电架的结构示意图。
29.图4为本技术实施例中的集电架的俯视示意图。
30.图5为本技术实施例中的底座、弹簧和集电架主杆之间的关系示意图。
31.图6为本技术应用实例中的弹簧的作用力示意图。
32.附图标号：
33.1、底座；
34.2、集电架主杆；
35.3、气缸；
36.31、第一气缸；
37.32、第二气缸；
38.4、支撑杆；
39.5、连接丝杆；
40.6、集电头；
41.7、弹簧；
42.8、线网；
43.9、导向块；
44.10、第一连接件；
45.11、第二连接件；
46.12、第一螺母；
47.13、第二螺母。
具体实施方式
48.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
49.参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。
50.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
51.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
52.需要说明的是，本技术公开的集电架可用于电车技术领域，也可用于除电车技术领域之外的任意领域，本技术公开的集电架的应用领域不做限定。
53.如图1所示，本实用新型提供一种集电架的实例，结构简单且可靠，能够实现集电架主杆2的一端高度的快速调整，进而能够提高电车取电过程的可靠性，该集电架包括：
54.底座1、集电架主杆2、支撑杆4、气缸3和连接丝杆5；其中，所述底座1与所述集电架主杆2的一端铰接，所述底座1与所述支撑杆4的一端固定连接，所述支撑杆4的另一端与所述气缸3铰接，所述集电架主杆2的另一端用于与一集电头6连接，所述连接丝杆5的一端与所述集电架主杆2铰接，所述连接丝杆5的另一端与所述气缸3铰接。
55.具体地，所述底座1可以是轴承座，该轴承座侧壁可以设有通孔，一轴承外壁可以与该通孔卡死，第一连接杆可以与所述轴承内壁卡死，所述集电架主杆2的一端可以与该第一连接杆固定连接，可以通过轴承驱动集电架主杆2转动；所述集电架主杆2可以具有弯折部，并且弯折部为钝角；所述连接丝杆5可以与所述集电架主杆2的弯折部连接。所述集电架主杆2可以固定设有第一连接件11；所述连接丝杆5经由所述连接件与所述集电架主杆2铰接。第一连接件11可以包括：筋板和第二连接杆，筋板可以焊接在所述集电架主杆2的弯折部向外凸起的位置；筋板的上端可以设有一个铰点，连接丝杆在铰点上，可以绕着铰点做运动；所述连接丝杆5的一端可以固定设有轴承，所述筋板可以为两个相同的设有通孔的筋板，一第二连接杆与两个筋板的通孔可以经由螺母卡死，所述连接丝杆5的轴承内壁与第二连接杆在两个筋板之间的部分卡死，所述连接丝杆5可以通过其轴承转动；所述气缸3的活塞杆可以经由轴承和第三连接杆与所述连接丝杆5铰接，所述气缸3的底部可以经由轴承和第四连接杆与所述支撑杆4铰接；本方案例中铰接方式可以为轴承连接；为了提高集电架的
稳定性，如图4所示，所述支撑杆4可以为两个；两个所述支撑杆4对称设置在所述气缸3的外侧，两个所述支撑杆4对称设置在所述底座1的外侧。
56.具体地，假设第一连接杆的位置为铰点a，第二连接杆的位置为铰点b，第三连接杆的位置为铰点d，第四连接杆的位置为铰点e，为了实现集电架主杆2以铰点a为中心顺时针转动，可以向所述气缸3充气，气缸3充气驱动铰点d以铰点e为中心顺时针转动，铰点d为中心顺时针转动，驱动铰点b以铰点a为中心顺时针转动，以此实现集电头6与线网8的接触位置高度降低。为了实现集电架主杆2以铰点a为中心逆时针转动，可以从所述气缸3抽汽，气缸3抽汽驱动铰点d以铰点e为中心逆时针转动，铰点d为中心逆时针转动，驱动铰点b以铰点a为中心逆时针转动，以此实现集电头6与线网8的接触位置高度升高。也就是说，如需要实现集电杆下降功能，气缸充气，气缸的活塞杆变长；力作用与连接导向块和连接丝杆，从而推动集电架主杆绕着绞点a做向下运动，实现集电杆下降。
57.目前常见的集电头触网压力随线网高度变化大，在线网高度低时，弹簧的形变量较大，提供的触网力较大，在线网高度高的时候，弹簧的形变量小，提供的触网力小。触网力较大时候，造成线网及碳滑块磨损速度快，增加维护成本；触网力小的时候，集电头容易脱离出线网，造成车辆脱线故障。基于此，为了提高实现触网高度的调节效率，以及在线网高度位置发生小变化或者高度误差时，避免对气缸反复充气抽气，提高触网高度调节的准确性和灵活性，同时提供稳定的触网力，参见图2和图3，在本技术一个实施例中，所述的集电架，还包括：
58.弹簧7；所述弹簧7的一端与所述底座1铰接，所述弹簧7的另一端与所述集电架主杆2铰接。
59.具体地，所述底座1还可以设有第五连接杆和轴承；所述弹簧7的一端经由轴承和第五连接杆与所述底座1铰接，所述弹簧7和集电架主杆2在底座处对应的轴承可以不同；可以假设第五连接杆的位置为铰点f；本方案为多连杆结构，可以通过铰点a-f的连接运动关系来补偿弹簧7形变造成的力矩变化，在线网8高度为4.5m到6.2m之间均能或者稳定的触网力。所述集电架主杆2还可以固定设有第二连接件12；所述弹簧7的另一端经由第二连接件与所述集电架主杆2铰接，第二连接件可以包含有：筋板和第六连接杆；所述弹簧7的另一端可以固定设有轴承，所述筋板可以为两个相同的设有通孔的筋板，第六连接杆与两个筋板的通孔可以经由螺母卡死，所述弹簧7的轴承内壁与第六连接杆在两个筋板之间的部分卡死，所述弹簧7可以通过其轴承转动；可以假设第六连接杆的位置为铰点c。
60.具体地，所述底座1可以与所述支撑杆4的一端固定连接；当所述气缸3充气时，所述弹簧7可以伸长，驱动铰点c以铰点a为中心顺时针转动，可以提高集电头6与线网8的接触位置高度降低的速度；当所述气缸3抽气时，所述弹簧7可以缩短，驱动铰点c以铰点a为中心逆时针转动，可以提高集电头6与线网8的接触位置高度升高的速度。
61.进一步地，当电车运行过程中，线网8高度发生小幅度降低，集电头6与线网8的接触位置高度降低，可以驱动集电架主杆2顺时针转动，集电架主杆2顺时针转动，驱动弹簧7伸长；当线网8高度发生小幅度升高，集电头6与线网8的接触位置高度升高，可以驱动集电架主杆2逆时针转动，集电架主杆2顺时针转动，驱动弹簧7缩短。
62.进一步地，如图4和图5所示，为了提高集电架的稳定性，所述弹簧7可以为两个；两个所述弹簧7对称设置在所述集电架主杆2的外侧，两个所述弹簧7对称设置在所述底座1的
外侧。
63.参见图3，为了提高加快集电架主杆2的运行速度，在本技术一个实施例中，所述气缸3为两个，分别为第一气缸31和第二气缸32；所述第一气缸31与所述第二气缸32的一端固定连接，所述第一气缸31的长度大于所述第二气缸32的长度，所述第一气缸31的另一端与所述连接丝杆5铰接，所述第二气缸32的另一端与所述支撑杆4铰接。
64.具体地，所述第一气缸31为长缸，第二气缸32为短缸；所述第一气缸31的活塞杆可以经由轴承和第三连接杆与所述连接丝杆5铰接，所述第二气缸32的活塞杆可以经由轴承和第四连接杆与所述支撑杆4铰接；所述第一气缸31和第二气缸32的底部固定连接。在紧急快降的时候第一气缸31和第二气缸32同时充气，能够加快集电架主杆2的运行速度，第一气缸31的行程末端可以对应集电头6的紧急快降位置，位置更加准确。
65.参见图3，为了在实现连接丝杆5和气缸3铰接的基础上，灵活调节集电头6的触网高度，在本技术一个实施例中，所述的集电架，还包括：导向块9、第一螺母和第二螺母13；所述导向块9套设在所述连接丝杆上，所述第一螺母和第二螺母13与所述连接丝杆的另一端螺纹连接，所述导向块9设置在所述第一螺母和第二螺母13之间，用以对导向块9进行限位，以及通过调节所述第一螺母和第二螺母13的位置，调节所述集电头6的触网高度。连接丝杆5可以经由所述导向块9与所述气缸3铰接。
66.为了进一步说明本方案，本技术提供一种集电架的具体应用实例，具体包含有：
67.轴承座、气缸支架、大臂气缸、连接丝杆导向块、连接丝杆、第一筋板、第二筋板、大臂和弹簧；所述气缸支架可以相当于上述支撑杆，大臂气缸可以相当于上述气缸，连接丝杆导向块可以相当于上述导向块，大臂可以相当于上述集电架主杆。
68.第一筋板与大臂焊接固定；第二筋板与大臂焊接固定；大臂与轴承座通过轴连接固定于铰点a(可转动)；连接丝杆与第一筋板通过轴连接固定于铰点b(可转动)；弹簧右端丝杆与第二筋板通过轴c连接固定于铰点c(可转动)；连接丝杆与连接丝杆导向块通过螺纹连接，通过调节固定螺母可调整触网高度(可移动)；大臂气缸右端关节轴承与连接导向块通过轴d连接固定于铰点d(可转动)；大臂气缸左端连接头与气缸支架通过轴e连接固定于铰点e(可转动)；气缸支架与轴承座通过结构组装固定；弹簧左端丝杆与轴承座通过轴f1和轴f2连接固定于铰点f(可转动)。所述轴承座、气缸支架、大臂气缸、连接丝杆导向块、连接丝杆、第一筋板、第二筋板、大臂和弹簧的外壁可以均设有防锈涂层；所述集电架还可以包含有一稳定座。
69.具体地，如图6所示，可以通过弹簧实现大臂上升，铰点a：大臂与轴承座连接点；铰点b：弹簧与轴承座连接点；铰点c：弹簧与大臂连接点。因弹簧可收缩的能力，弹簧内力可作用铰点c向铰点b位移的趋势。弹簧对铰点a的拉力可形成分力f1(垂直于铰点a和铰点c之间的直线)和分力f2(沿着铰点a和铰点c之间的直线)。因铰点a与铰点c之间大臂为刚体(宏观不可变形)，分力f2变成大臂内力；分力f1有驱动大臂相对于铰点a可逆时针转动的力矩，驱动大臂绕铰点a逆时针转动，实现大臂上升动作。
70.可以通过集电架对线网高度位置变化补偿，举例来说，集电器装车调试时，线网高度标定为5.5m，集电头碳刷部件与线网接触力保持为120n。
71.如去除线网对集电头碳刷部件的下压力，弹簧拉力对大臂有分力驱动大臂可绕铰点逆时针转动，实现大臂上升动作，在大臂气缸不充填气体的工况下，大臂可转动的极限位
置即大臂气缸活塞杆压缩至最短位置，集电器大臂气缸有设置7m高度。
72.如线网低于5.5m高度时，集电头碳刷与线网的接触位置高度降低，驱动大臂绕大臂与轴承座连接铰点顺时针转动，同时弹簧伸长，变形量增加。弹簧伸长变形量可以满足集电杆降杆至固定尾钩位置，完全可以满足线网高度位置上的小变化或小高度误差。
73.本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。