专利名称：轨道车辆接地装置碳粉收集装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于高速行驶轨道车辆的碳粉收集装置及其方法，属于轨道交通与机械制造领域。
背景技术：
随着我国现有干线铁路的提速和城市轨道交通的大力发展，为满足轨道车辆的高速运行而针对转向架使用性能提出了更高的设计要求。为保证在车辆内部形成的回流电或者静电，能够安全地实现接地处理，通常在转向架底部设置有专用的接地装置。接地装置较为普遍地采用碳刷与金属摩擦盘(或摩擦环)，通过两者的摩擦接触以将构架一侧传来的回流电以及静电传递至车轴，最终经车轮导入车辆行驶所经过的轨道、地面。由于碳刷与摩擦部件为相对摩擦式接触，两者被保持于良好的密贴状态从而保证良好的导电性能。摩擦部件随着车轴的旋转而旋转，碳刷固定于构架一侧而相对地静止。碳刷质地较软，在与摩擦部件的摩擦作用下会产生一定量的碳粉。为了防止碳粉从摩擦部件与内腔缝隙中进入到轴承等部件内部而导致部件损坏，通常会采取诸多密封措施来加以阻隔。长时间使用后碳粉在接地装置内腔聚集得较多，此类阻隔式防尘措施并不理想。随着车辆的运行，碳粉会逐渐产生并在腔体内聚集。如果聚集过多，就容易造成碳粉从迷宫防尘结构处进入轴承，造成轴承损坏。或者从支架和碳刷的缝隙处进入其他部位，引起结构损坏、电流传递混乱等问题。若定期拆卸、更 换接地装置，则又会增加现场施工的工作量与操作难度，这对于部件养护与车辆正常使用提出了较为棘手的待解决课题。有鉴于此，特提出本专利申请。
发明内容
本发明所述的轨道车辆接地装置碳粉收集装置及其方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而采取在线收集、集中清除的收集装置与方法，通过在接地装置内腔底部增设一碳粉收集槽以收集碳粉。该内部凹槽连通于外部，既可随机排出碳粉，也可将碳粉收集槽加以封堵而定期排空，以期及时地排出碳粉、保护接地装置内部部件不受损坏。更具创造高度的发明目的在于，优化接地装置的内腔结构，在实现碳粉定向收集与清除的基础上，降低碳粉清除操作的难度、进一步地提高内部部件之间的防尘性能。为实现上述发明目的，所述轨道车辆接地装置碳粉收集方法如下:连接于转向架构架与车轴之间的接地装置，通过碳刷与金属摩擦件之间的摩擦接触将电荷向车轴方向传送。与现有技术的区别之处在于，在碳刷与金属摩擦件摩擦接触部位的下方，设置一可连通于接地装置外部的碳粉收集槽，从而在碳粉收集槽内部集中收集碳粉并向外部排出。如上述基本方案，为避免碳粉过多地在接地装置内部聚集，通过增设的碳粉收集槽将碳粉集中式的收集。碳粉在其重力作用下，会逐渐沉入到碳粉收集槽中而不会占用接地装置内部的工作空间。由于碳粉收集槽连通于外部，既可产生碳粉后立即排出，也可将碳粉收集槽加以封堵而定期排空。为进一步地优化接地装置内部结构，可采取如下改进措施，即将接地装置的壳体通过一次成型工艺加工出一具有内凹结构的、底部设置有排出孔的碳粉收集槽。碳粉收集槽与接地装置的壳体融合为一体式结构，方便碳粉即时地沉入到碳粉收集槽中而不会被导入其他部位，碳粉收集得较为彻底。针对碳粉可能会粘附在壳体内壁上或折角处而不易排出，为方便定期排空时碳粉从内腔环境中较容易地被导出，可在接地装置的壳体顶部设置一进气孔，将外部空气导入至内部,通过气流将碳粉吹扫并向外部排出。在进行排出碳粉作业时，可使用诸如带有细管的吹风机等工具，将外部空气导入到接地装置的壳体内部，从而施加一定的向下气压，更利于碳粉沿气流方向、自上往下地从排出孔排出。为采取定期排空式的清除作业，可将排出孔设置有内螺纹，使用螺纹堵将排出孔加以封堵。平时使用螺纹堵将碳粉收集槽进行密封，需排出碳粉时可将螺纹堵方便地取下，清除碳粉后再进行封闭。更为细化与优选的内部防尘措施是，可在金属摩擦件与壳体之间设置有迷宫式防尘结构。通过多个折角的配合，以进一步地达到防止碳粉进入轴承的目的。基于本发明的设计构思和上述碳粉收集方法，还可实现下述轨道车辆接地装置碳粉收集装置:在接地装置的壳体内部安装有金属摩擦件，金属摩擦件通过法兰安装于车轴，在连接于壳体的支架内部安装有碳刷，壳体安装于转向架构架。与现有技术的区别之处在于，在壳体底部设置一内凹的碳粉收集槽，碳粉收集槽通过排出孔连通于接地装置外部。为改善碳粉收集装置的使用效果与作业效率，可在壳体的顶部设置一进气孔。在排出孔内壁设置有螺纹，其外端封堵有螺纹堵。在金属摩擦件与壳体之间设置有迷宫式防尘结构。综上内容，本发明轨道车辆接地装置碳粉收集装置及其方法具有以下优点:1、能够实现在线收集碳粉并可随机或集中式清除，碳粉及时地排出而保证内部部件不受损坏、避免造成电流传递混乱等问题的发生。2、收集装置与方法简单易行，并不会占用接地装置的内部工作空间。3、优化后的接地装置，在碳粉清除过程中易于操作、碳粉清除彻底，现场工作量较小、作业难度较低。
现结合以下附图对本发明做进一步地说明。图1是所述轨道车辆接地装置的剖面结构示意图；图2是图1的左向示意图；如图1和图2所示，碳刷1、金属摩擦件2、壳体3、法兰4、支架5、止挡座6、接地线座7、压盖8、迷宫式防尘结构9、碳粉收集槽10、排出孔11、进气孔12、螺纹堵13、弹簧14、轴承20。
具体实施例方式实施例1，如图1和图2所示，所述轨道车辆接地装置主要包括有，碳刷1、金属摩擦件2、壳体3、法兰4、支架5、止挡座6、接地线座7、压盖8、弹簧14、密封堵15和轴承20。其中，在壳体3内部安装有金属摩擦件2，金属摩擦件2通过轴承20、法兰4安装于车轴(图中未不出)；支架5连接于壳体3，在支架5内部、通过压盖8和弹簧14安装有碳刷1，壳体3通过止挡座6安装于转向架构架(图中未示出)；在支架5上还设置有连接接地线的接地线座7。所述的碳粉收集装置包括有，在壳体3底部设置一内凹的碳粉收集槽10，碳粉收集槽10通过排出孔11连通于接地装置外部，在壳体3的顶部设置一进气孔12。在平时进气孔12使用密封堵15进行密封。在排出孔11内壁设置有螺纹，其外端封堵有螺纹堵13。在金属摩擦件2与壳体3之间设置有迷宫式防尘结构9。所述的轨道车辆接地装置碳粉收集方法是:连接于转向架构架与车轴之间的接地装置，通过碳刷I与金属摩擦件2之间的摩擦接触将电荷向车轴方向传送。其中，在碳刷I与金属摩擦件2摩擦接触部位的下方，即将接地装置的壳体3通过一次成型工艺加工出一具有内凹结构的、底部设置有排出孔11的碳粉收集槽10，进而可在碳粉收集槽10内部集中收集碳粉并向外部排出。在接地装置的壳体3顶部设置一进气孔12，以将外部空气导入至碳粉收集槽10中。排出孔11设置有内螺纹，使用螺纹堵13将排出孔11加以封堵。在金属摩擦件2与壳体3之间设置有迷宫式防尘结构9。尽管上文参照具体的优选实施例对发明进行了描述，但可以理解在所描述的设计构思范围内还存在多种形式的改型，而不应仅限于所描述的实施例。
权利要求
1.一种轨道车辆接地装置碳粉收集方法，连接于转向架构架与车轴之间的接地装置，通过碳刷(I)与金属摩擦件(2)之间的摩擦接触将电荷向车轴方向传送，其特征在于:在碳刷(I)与金属摩擦件(2)摩擦接触部位的下方，设置一可连通于接地装置外部的碳粉收集槽(10)，从而在碳粉收集槽(10)内部集中收集碳粉并向外部排出。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆接地装置碳粉收集方法，其特征在于:将接地装置的壳体(3)通过一次成型工艺加工出一具有内凹结构的、底部设置有排出孔(11)的碳粉收集槽(10)。
3.根据权利要求2所述的轨道车辆接地装置碳粉收集方法，其特征在于:在接地装置的壳体(3)顶部设置一进气孔(12)，以将外部空气导入至内部，通过气流将碳粉吹扫并向外部排出。
4.根据权利要求3所述的轨道车辆接地装置碳粉收集方法，其特征在于:排出孔(11)设置有内螺纹，使用螺纹堵(13)将排出孔(11)加以封堵。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的轨道车辆接地装置碳粉收集方法，其特征在于:在金属摩擦件(2)与壳体(3)之间设置有迷宫式防尘结构(9)。
6.实现权利要求1至5所述轨道车辆接地装置碳粉收集方法的收集装置，在接地装置的壳体(3)内部安装有金属摩擦件(2)，金属摩擦件(2)通过法兰(4)安装于车轴，在连接于壳体(3)的支架(5)内部安装有碳刷(1)，壳体(3)安装于转向架构架，其特征在于:在壳体(3)底部设置一内凹的碳粉收集槽(10)，碳粉收集槽(10)通过排出孔(11)连通于接地装置外部。
7.根据权利要求6所述的轨道车辆接地装置碳粉收集装置，其特征在于:在壳体(3)的顶部设置一进气孔(12)。
8.根据权利要求6或7所述的轨道车辆接地装置碳粉收集装置，其特征在于:在排出孔(11)内壁设置有螺纹，其外端封堵有螺纹堵(13)。
9.根据权利要求8所述的轨道车辆接地装置碳粉收集装置，其特征在于:在金属摩擦件(2)与壳体(3)之间设置有迷宫式防尘结构(9)。
全文摘要
本发明所述的轨道车辆接地装置碳粉收集装置及其方法，采取在线收集、集中清除的收集装置与方法，通过在接地装置内腔底部增设一碳粉收集槽以收集碳粉。该内部凹槽连通于外部，既可随机排出碳粉，也可将碳粉收集槽加以封堵而定期排空，以期及时地排出碳粉、保护接地装置内部部件不受损坏。碳粉收集方法是，连接于转向架构架与车轴之间的接地装置，通过碳刷与金属摩擦件之间的摩擦接触将电荷向车轴方向传送。在碳刷与金属摩擦件摩擦接触部位的下方，设置一可连通于接地装置外部的碳粉收集槽，从而在碳粉收集槽内部集中收集碳粉并向外部排出。碳粉在其重力作用下，会逐渐沉入到碳粉收集槽中而不会占用接地装置内部的工作空间。
文档编号B61F15/20GK103183040SQ20111045327
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者周建乐, 张雄飞, 李言义, 陈国宝, 史玉杰 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司