一种中央直连式列车轴端碳刷导电装置的制作方法

1.本实用新型属于列车轴端接地装置碳刷导电结构的技术领域，具体涉及一种中央直连式列车轴端碳刷导电装置。


背景技术：

2.列车轴端接地装置是动车组接地系统核心部件之一，其主要作用是直接将电流导通至铁轨，进而避免电流经过动车组的轴承，进而避免电流对轴承产生电蚀。列车组轴端接地装置将车轴上的漏电电流收集起来并接地，对保护轴承和齿轮，防止其发生电蚀起着关键作用。其中，接地装置中的碳刷是接地装置的关键零部件，碳刷、摩擦盘、端盖连通构成导电通路。传统的接地装置中，是在端盖的一侧偏置设置导电嵌件或设置导电通孔，然后通过导电嵌件或导电通孔引入电缆，端盖与碳刷之间则是通过导线进行连接。
3.现有的接地装置存在如下问题：
4.（1）由于导电嵌件或导电通孔偏置在端盖的一侧，导致电缆的端部需要偏置连接，延长了电缆的用量进而增加了电阻，同时偏置的电缆连接不便且容易发生卷绕。
5.（2）由于导电嵌件与端盖之间具有连接间隙，导电通孔直接与端盖内部连通，即使在连接位置设置密封件，在端盖长时间处于振动的工作环境中，连接处的密封性也会受到影响，进而造成外部杂质，尤其是外部水分进入端盖内部影响电流传导。
6.（3）传统的端盖内侧通过导线与碳刷连接，造成导线冗杂，且导线的长度增加了电阻。
7.为了解决上述问题，本实用新型公开了一种中央直连式列车轴端碳刷导电装置。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种中央直连式列车轴端碳刷导电装置，实现碳刷与端盖之间进行直连导电的同时，有效保证端盖内部的密封性，有效避免外部杂质进入端盖的内部影响碳刷。
9.本实用新型通过下述技术方案实现：
10.一种中央直连式列车轴端碳刷导电装置，包括碳刷架和端盖，所述端盖的中央一体化设置有中央导电柱，所述中央导电柱的一端封闭另一端开口，且中央导电柱的封闭端延伸至端盖的内部，中央导电柱的开口端延伸至端盖的外部；所述端盖的内部位于中央导电柱的周围沿周向均匀设置有若干边缘导电柱，所述碳刷架上沿周向对应边缘导电柱设置有导电连接耳，所述导电连接耳与边缘导电柱的端部连接；所述碳刷架上还沿周向设置有若干与碳刷架接触的碳刷。
11.中央导电柱的开口端延伸至端盖的外部并直接与电缆连接，中央导电柱的封闭端延伸至端盖的内部，且并不会使得端盖的内部环境与外部环境直接连通。传统的接地装置导电结构，则是在端盖上偏置导电嵌件或导电通孔，通过导电嵌件或导电通孔连接电缆。不仅会造成电缆偏置安装不便，同时也会增加电缆长度进而增加导电电阻，同时传统的导电
嵌件与端盖之间存在间隙，在接地装置处于震动摩擦的工作环境下，即使设置相应的密封件也无法有效保证端盖内部环境的密封性。同理，传统在端盖上设置导电通孔也会导致端盖的内部环境与外部环境连通，影响端盖内部环境的密封性。
12.端盖内侧位于中央导电柱的周围沿周向设置有若干边缘导电柱，边缘导电柱与碳刷架上沿周向设置的导电连接耳直连构成电流通路，电路传导至碳刷架后进一步传导至碳刷。
13.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述碳刷架的中央对应中央导电柱的封闭端设置有空腔，所述中央导电柱的封闭端延伸至空腔的内部，且中央导电柱的封闭端的外侧面与空腔的内侧面之间留有间隙。
14.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述碳刷架上位于空腔的周围沿周向设置有若干碳刷安装腔，所述碳刷安装腔的内部安装有碳刷；所述碳刷安装腔远离空腔的一侧上设置有辅助连接耳，所述辅助连接耳通过导线与碳刷连接；相邻的两个碳刷安装腔之间设置有与碳刷架直连的导电连接耳。
15.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述碳刷安装腔的内部位于碳刷的一侧还设置有压紧弹簧，压紧弹簧的压紧端面与碳刷的一侧抵接并朝向碳刷安装腔的内壁挤压碳刷。
16.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述边缘导电柱的端部设置有连接螺纹孔，所述导电连接耳上设置有连接过孔，所述连接过孔与连接螺纹孔之间通过导电螺栓连接。
17.为了更好地实现本实用新型，进一步的，还包括同轴设置在端盖的内部并与碳刷抵接的摩擦盘，所述摩擦盘靠近碳刷的端面设置有与碳刷接触的凸台，所述摩擦盘远离碳刷的端面上沿周向设置有若干连接支耳。
18.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述端盖与摩擦盘之间还设置有绝缘盘。
19.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述绝缘盘靠近端盖的端面上设置有密封件，所述绝缘盘远离端盖的端面上设置有环状密封凸台。
20.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
21.（1）本实用新型通过在端盖的中央位置设置一端开口一端封闭的中央导电柱，通过中央导电柱延伸至端盖外侧的开口端与电缆连接，取代了传统的偏置电缆连接结构，使得电缆连接更加方便，且减少了电缆长度，进而减少了导流传输电阻，也改善了发热情况；同时中央导电柱与端盖一体化设置，且中央导电柱的封闭端延伸至端盖的内侧，在实现导电的情况下，避免端盖内部直接与外部环境连通，进而有效避免外部杂质，尤其是外部水分进入端盖的内部，有效保护端盖内部的碳刷；
22.（2）本实用新型通过在端盖内侧位于中央导电柱的周围沿周向均匀设置边缘导电柱，并在碳刷架上沿周向对应边缘导电柱设置导电连接耳，通过导电连接耳与边缘导电柱直连，取代了传统的导线连接结构，避免端盖内部导线冗杂，同时也减少了电流行程，进而降低了电阻，改善了发热情况。
附图说明
23.图1为本实用新型的整体结构示意图；
24.图2为碳刷架的结构示意图；
25.图3为碳刷在碳刷架上的安装示意图；
26.图4为端盖的内部结构示意图；
27.图5为摩擦盘的结构示意图。
28.其中：1-碳刷架；2-端盖；3-中央导电柱；4-边缘导电柱；5-导电连接耳；6-碳刷；7-辅助连接耳；8-压紧弹簧；9-摩擦盘；10-绝缘盘；01-空腔；02-碳刷安装腔。
具体实施方式
29.实施例1：
30.本实施例的一种中央直连式列车轴端碳刷导电装置，如图1、图3、图4所示，包括碳刷架1和端盖2，所述端盖2的中央一体化设置有中央导电柱3，所述中央导电柱3的一端封闭另一端开口，且中央导电柱3的封闭端延伸至端盖2的内部，中央导电柱3的开口端延伸至端盖2的外部；所述端盖2的内部位于中央导电柱3的周围沿周向均匀设置有若干边缘导电柱4，所述碳刷架1上沿周向对应边缘导电柱4设置有导电连接耳5，所述导电连接耳5与边缘导电柱4的端部连接；所述碳刷架1上还沿周向设置有若干与碳刷架1接触的碳刷6。
31.端盖2的中央一体化设置有中央导电柱3，中央导电柱3上同轴设置有盲孔构成一端开口一端封闭的结构。中央导电柱3的开口端延伸至端盖的外侧并在开口的内壁上设置有内螺纹，中央导电柱3的封闭端延伸至端盖2的内部。中央导电柱3的开口端内部螺纹安装压紧螺栓，通过压紧螺栓实现电缆与中央导电柱3的连接。
32.端盖2的内侧位于中央导电柱3的周围沿周向均匀设置有三个边缘导电柱4，碳刷架1上沿周向对应三个边缘导电柱4设置有三个导电连接耳5，边缘导电柱4与导电连接耳5直接连，进而构成电缆-端盖-碳刷架-碳刷的导电通路。
33.通过在端盖2的中央设置不与外部环境连通的中央导电柱3，避免了端盖2的内部环境直接与外部环境连通，相比于传统的端盖导电连接结构，有效避免外部杂质，尤其是外部水分通过电缆与端盖之间的连接间隙进入端盖2的内部。同时，通过设置在端盖2中央的中央导电柱3直接与电缆连接，进而取代了传统的偏置电缆连接结构，减少了电缆的长度进而减少了电缆的整体电阻，改善了轴端接地装置的发热情况，且避免了电缆偏置导致电缆冗杂卷绕的问题。
34.实施例2：
35.本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2所示，所述碳刷架1的中央对应中央导电柱3的封闭端设置有空腔01，所述中央导电柱3的封闭端延伸至空腔01的内部，且中央导电柱3的封闭端的外侧面与空腔01的内侧面之间留有间隙。
36.由于电缆需要伸入中央导电柱3中一定的长度，为了避免中央导电柱3的开口端过多暴露于端盖2的外侧，因此中央导电柱3的封闭端需要延伸至端盖2内部一定长度。为了避免干涉中央导电柱3，因此在碳刷架1的中央位置设置有供中央导线柱3伸入的空腔01。设置空腔01还能有效减轻碳刷架1的重量，同时空腔01保证了足够的散热空间，能够改善碳刷架1的发热情况。同时，空腔01还能够对中央导电柱3进行限位，即使端盖2松动，通过空腔01对中央导电柱3的限位，也能够避免端盖2大幅度晃动。
37.本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
38.实施例3：
39.本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图2和图3所示，所述碳刷架1上位于空腔01的周围沿周向设置有若干碳刷安装腔02，所述碳刷安装腔02的内部安装有碳刷6；所述碳刷安装腔02远离空腔01的一侧上设置有辅助连接耳7，所述辅助连接耳7通过导线与碳刷6连接；相邻的两个碳刷安装腔02之间设置有与碳刷架1直连的导电连接耳5。
40.如图2所示，碳刷架1上位于空腔01的周围沿周向设置有三个碳刷安装腔02，每一个碳刷安装腔02的内部都可拆卸安装有碳刷6，碳刷6与碳刷安装腔02的侧壁接触。每一个碳刷安装腔02远离空腔01的一侧上都设置有辅助连接耳7，辅助连接耳7上设置有连接螺纹孔，连接螺纹孔中设置有导电螺栓。通过导电螺栓将导线的一端压紧在碳刷架1上，导线的另一端则与碳刷6连接。相邻的两个碳刷安装腔02之间设置有导电连接耳5，导电连接耳5远离碳刷架1的一端与边缘导电柱4的端部直连，导电连接耳5靠近碳刷架1的一端与碳刷架1直连，进而构成导电通路。
41.本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
42.实施例4：
43.本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图3所示，所述碳刷安装腔02的内部位于碳刷6的一侧还设置有压紧弹簧8，所述压紧弹簧8的压紧端面与碳刷6的一侧抵接并朝向碳刷安装腔02的内壁挤压碳刷6。
44.通过压紧弹簧8对碳刷6施加弹力，进而使得碳刷6与碳刷安装腔02的侧壁紧密接触，避免接触不良而影响导电效果。
45.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
46.实施例5：
47.本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，所述边缘导电柱4的端部设置有连接螺纹孔，所述导电连接耳5上设置有连接过孔，所述连接过孔与连接螺纹孔之间通过导电螺栓连接。通过设置导电螺栓，不仅实现碳刷架1与端盖2之间的连接固定，同时也构成导电通路，避免设置冗余导线进行导电，进而减少了导电行程，进一步减小导电电阻。
48.本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
49.实施例6：
50.本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，如图1和图5所示，还包括同轴设置在端盖2的内部并与碳刷6抵接的摩擦盘9，所述摩擦盘9靠近碳刷6的端面设置有与碳刷6接触的凸台，所述摩擦盘9远离碳刷6的端面上沿周向设置有若干连接支耳。
51.摩擦盘9通过连接支耳上的连接螺栓直接与列车转轴的轴端连接，摩擦盘9靠近碳刷6一端端面上设置凸台，凸台直接与碳刷6接触构成导电通路。
52.进一步的，所述端盖2与摩擦盘9之间还设置有绝缘盘10，通过设置绝缘盘10保证端盖2与摩擦盘9之间的绝缘。避免电流在不经过碳刷6的情况下直接流向摩擦盘3。
53.进一步的，所述绝缘盘10靠近端盖2的端面上设置有密封件，所述绝缘盘10远离端盖2的端面上设置有环状密封凸台，环状密封凸台与列车转轴轴端的安装基座上的阶梯孔配合，实现连接处的密封。
54.本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
55.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。