一种具备自清洁功能的行车受电装置的制作方法

1.本实用新型涉及行车受电设备技术领域，具体为一种具备自清洁功能的行车受电装置。


背景技术：

2.传统的行车受电装置中，所使用的滑触线为管式结构，即绝缘外壳内设有导电铜线；集电器与该滑触线相适配，主要结构包括镶嵌铜套和内装轴承。基于此，滑触线与集电器的组装较为复杂；并且为配合行车的移动长度，需要将若干根大约6米长的管式滑触线组合(组合方式为螺栓连接)到一起，再将集电器配合组装到绝缘外壳内部位置。这种装置在实际使用时表现为管式滑触线连接处的螺栓容易发生松动，从而令集电器和导电铜线的接触不稳定，进一步使得集电器电能传输不稳定，最终导致行车缺相等性能故障、或行车与集电器导线连接处发生打火等安全故障。另外，此种管式滑触线由于形状的限制，只可形成直线型的受电线路，在某些需要发生转向或角度变化的行车工作过程中无法使用。
3.综上所述，本实用新型提出一种安装方便、运行平稳、接触良好、导电性强、适用度高的行车受电装置，其中滑触线为无缝、一体化设计，滑触线的绝缘主体上设有高性能导电片。
4.进一步的，由于这种滑触线免除了传统的绝缘外壳设计，所以滑触线整体、包括滑触线上设有导电片的一面(即与集电器相接触的一面，下文中均命名为受电面)是裸露的。考虑到行车的工作环境，空间中或空气中存在非常多的灰尘、粉尘、或颗粒等其他污染物，这些污染物会附着在滑触线的受电面，日积月累形成较厚的堆积，从而影响集电器沿滑触线的滑动、进而导致集电器电能传输不稳定，或直接影响滑触线上导电片的导电性能、同样会导致电能传输不稳定。因此，对于本实用新型所提出的、针对传统受电装置的局限性进行改进后的受电装置，需要保障滑触线在工作环境中的清洁性。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种具备自清洁功能的行车受电装置，以解决传统受电装置中由于滑触线和集电器的结构限制，而导致对行车电能传输不稳定、从而易产生行车性能故障和安全故障的问题；同时本实用新型集成有清洁机构，以解决改进后的滑触线由于易吸附工作环境中的污染物，而同样导致对行车电能传输不稳定的问题。
6.本实用新型是采用以下技术方案实现的：
7.一种具备自清洁功能的行车受电装置，包括滑触线，滑触线通过若干个电轨夹连接主梁，滑触线两端均连接拉紧器，滑触线的受电面滑动连接集电器，集电器连接设于主梁上的行车，每个电轨夹下方均连接清洁机构。集电器可随行车移动沿滑触线的受电面滑动，从而将电能传至行车；在受电装置不执行正常受电工作时，可通过清洁机构对滑触线受电面进行清洁。
8.进一步的，所述清洁机构包括提升缸，提升缸上方连接电轨夹，提升缸下方连接升
降臂，升降臂通过支撑臂连接电机，电机通过驱动轴和齿轮间接连接丝杠，丝杠上连接活动块，活动块上设有清洁刷头。提升缸用于对升降臂实现升降，从而间接实现对清洁刷头的升降；当电机启动，齿轮可间接带动丝杠转动，丝杠上滑动连接的活动块随即会沿丝杠水平滑动，从而实现清洁刷头对滑触线受电面的滑动、往复清洁。
9.进一步的，所述提升缸侧面设有若干螺丝，螺丝与主梁侧面开设的螺母相适配。螺丝锁紧在主梁侧面开设的螺母上，使得提升缸在水平方向上受到支撑力，从而保证清洁机构整体的稳定性。
10.进一步的，所述电轨夹为l型，电轨夹竖直直角边通过若干连接件连接主梁侧面，电轨夹水平直角边下方连接提升缸。l型的电轨夹能够增大其与主梁、提升缸连接时的受力面积，从而增强连接的稳定性，其中连接件为现有技术中适用于本方案的连接部件，可为螺丝或焊接件。
11.进一步的，所述提升缸侧面设有若干螺丝，螺丝与电轨夹竖直直角边上开设的螺孔、主梁侧面开设的螺母均相适配。通过螺丝可使提升缸在水平方向上受到支撑力，从而保证清洁机构整体的稳定性。
12.进一步的，所述电机下方通过连接臂连接升降臂。通过连接臂可从下方对电机实现支撑，使得一定程度上减轻支撑臂在重力方向的受力，从而保证清洁机构整体的稳定性；并且连接臂固定连接回升降臂上，不会影响电机随支撑臂的升降。
13.进一步的，所述滑触线为一根，滑触线的受电面包括若干个间隔分布的凸型槽和凹形槽，每个凸型槽内均设有独立的导电片，导电片的长度、宽度均与凸型槽相适配。滑触线具有整体性、不需要再像传统滑触线一样进行拼接，从而使得集电器能够沿滑触线平稳滑动、保证了受电的稳定性；凸型槽用于放置并夹紧导电片。
14.进一步的，所述滑触线为可弯曲材质，所述导电片为纯铜材质。滑触线的最小弯曲半径可达到750mm，滑触线本体(及除导电片外的部分)为绝缘材质，在操作人员拿取、接触时能够有效保证安全性；基于此，具体可使用pvc或树脂，这两种材质能与导电片密切接触，可有效避免导电片因振动而导致接触不良的情况，并且还具备耐冲击、防紫外线、物理性能佳等优点；纯铜材质的导电片具备良好的导电性，可保证输送电源的稳定性。
15.进一步的，所述集电器包括若干个受电器，若干个受电器均匀连接在安装底座上，受电器一端设有安装孔，安装孔通过弧形支架连接可旋转的(旋转角度为360
°
)刷头，刷头一侧设有碳刷，刷头另一侧引出导线，碳刷连接滑触线的受电面，导线连接行车相应受电位置。受电器的数量与滑触线中导电片的数量相一致，该数量即代表集电器的电极数，常规为3极、4极或6极。在实际使用中，集电器可随行车移动；可旋转的刷头能够根据滑触线的位置进行任意调整；刷头上的碳刷采用优质材料、含铜量高且耐磨不断电，因此具有良好的导电性。
16.进一步的，所述弧形支架包括上支架和下支架，上支架和下支架之间通过弹簧连接。通过弹簧将两个支架连接起来，能够使弧形支架整体具备一定的可弯度，从而使得集电器与滑触线的连接更加紧密，因此可有效保护集电器在使用过程中不受损伤、并保证了集电器沿滑触线运行的平稳性。
17.本实用新型实现的有益效果是：
18.与传统受电装置中的管式滑触线和镶嵌铜套式集电器相比，本实用新型不需要再
进行多个滑触线组合，突破了原有受电方式的缺陷，即本装置中通过一体化结构的滑触线和与之相适配的集电器，使得集电器可沿滑触线的受电面平稳滑动、从而将电能稳定传输至行车；
19.同时，通过滑触线下方的清洁机构，实现了受电装置的自清洁，有效防止了因滑触线上污染物堆积而导致电能传输不稳定的问题发生。另外，本装置不局限于直线型的受电线路，且具备安装方便、操作简单、接触良好、导电性强等优点。
附图说明
20.图1是实施例中所述受电装置的整体结构示意图；
21.图2是实施例中所述受电装置中清洁机构的结构与位置关系示意图；
22.图3是实施例中所述受电装置中滑触线的剖面结构示意图；
23.图4是实施例中所述受电装置中集电器的单个受电器结构示意图；
24.图中：1、主梁；2、行车；3、电轨夹；3-1、电轨夹水平直角边；3-2、电轨夹竖直直角边；4、拉紧器；5、滑触线；5-1、凸型槽；5-2、凹形槽；5-3、导电片；6、集电器；6-1、安装底座；6-2、安装孔；6-3、弧形支架；6-4、弹簧；6-5、刷头；6-6、碳刷；6-7、导线；7、清洁机构；8、焊条；9-1、螺母；9-2、螺丝；10、升降臂；11、支撑臂；12、连接臂；13、电机；14、丝杠；15、活动块；16、清洁刷头；17、提升缸。
具体实施方式
25.为清楚说明本实用新型中的方案，下面结合附图做进一步说明：
26.请参照图1至图4，本实施例提供一种具备自清洁功能的行车受电装置，包括pvc材质的4极滑触线5，滑触线5通过若干个l型的电轨夹3连接到主梁1；拉紧器4通过槽钢固定在主梁1侧面，拉紧器4在滑触线5两端各有一个，拉紧器4的一端连接电源、另一端连接滑触线5；滑触线5的受电面滑动连接4极集电器6，集电器6还连接主梁1上的行车2；每个电轨夹3下方各连接一个清洁机构7。其中：
27.所述清洁机构7与电轨夹3为可拆卸的一体化结构，每两个电轨夹3之间的距离略大于清洁机构7整体的长度。
28.所述电轨夹3包括电轨夹竖直直角边3-2和电轨夹水平直角边3-1，电轨夹竖直直角边3-2通过焊条8焊接到主梁1侧面，电轨夹水平直角边3-1下方连接清洁机构7。
29.所述清洁机构7包括提升缸17，提升缸17上方连接电轨夹3，提升缸17下方连接升降臂10，升降臂10通过支撑臂11连接微型电机13一侧，电机13下方又通过连接臂12连接回升降臂10，电机13另一侧通过驱动轴连接齿轮一；齿轮一啮合齿轮二，齿轮二通过传动轴连接丝杠14，丝杠14上滑动连接活动块15，活动块15上设有清洁刷头16。清洁刷头16的宽度大于等于滑触线5的宽度，清洁刷头16的初始高度位置低于集电器6的最低高度位置、水平位置与滑触线5的水平位置始终一致；提升缸17侧面设有若干螺丝9-2，螺丝9-2与电轨夹竖直直角边3-2上开设的螺孔、主梁1侧面开设的螺母9-1均相适配。
30.所述滑触线5为一根、且最小弯曲半径可达到750mm；滑触线5的受电面包括间隔分布的4个凸型槽5-1和3个凹形槽5-2，相邻的凸型槽5-1和凹形槽5-2共用同一边沿；4个凸型槽5-1内均设有一片独立的纯铜导电片5-3，每片导电片5-3的长度、宽度均与凸型槽5-1相
适配，即导电片5-3的长度等于凸型槽5-1的长度、宽度大于凸型槽5-1的最小宽度。
31.所述集电器6包括4个受电器，4个受电器的同一端均为安装孔6-2，安装孔6-2内穿过的螺丝固定到安装底座6-1上，安装底座6-1连接安装支架，安装支架通过锁螺丝的方式连接在行车2相应的集电器6固定位置；安装孔6-2通过弧形支架6-3连接可旋转的刷头6-5，弧形支架6-3包括上支架和下支架，上、下支架上均设有弹簧安装孔，弹簧安装孔安装的弹簧6-4对上支架和下支架实现连接；刷头6-5一侧设有碳刷6-6、另一侧引出导线6-7，碳刷6-6含铜量高且耐磨性好，导线6-7为加粗铜丝；4个受电器的碳刷6-6分别连接滑触线5上的对应导电片5-3，导线6-7分别连接到行车2上相应受电位置。
32.本实用新型的工作原理如下：
33.基于本行车受电装置的整体结构，4极集电器6可跟随行车2的移动、沿4极滑触线5的受电面滑动，从而将电能传至行车2；在受电装置不执行正常受电工作时，可通过清洁机构7对滑触线5受电面进行清洁，以扫除受电面上吸附的灰尘、粉尘或其他污染物。其中：
34.每两个电轨夹3之间的距离略大于清洁机构7整体的长度，即代表每两个电轨夹3之间的距离略大于清洁机构7中丝杠14的长度(同时为清洁刷头16的最大水平移动距离)，从而使得每两个清洁机构7之间的清扫盲区接近最小，即通过每个清洁机构7可尽量对滑触线5实现全线清扫。
35.对于l型的电轨夹3，能够分别通过电轨夹竖直直角边3-2和电轨夹水平直角边3-1来对应增大电轨夹3整体与主梁1侧面连接时、电轨夹3整体与清洁机构7连接时的受力面积，从而增强连接的稳定性。
36.清洁机构7中，提升缸17用于对升降臂10实现升降，从而间接实现对清洁刷头16的升降，本实施例中的提升缸17具体为气液增压缸，具有环保节能、控制方便、调整简单的优点；电机13通过连接臂12固定连接回升降臂10上，通过连接臂12可从下方对电机13实现支撑，使得一定程度上减轻支撑臂11在重力方向的受力，从而保证清洁机构7整体的稳定性，此种结构不影响电机13随支撑臂11的升降；当电机13启动，齿轮一和齿轮二可间接带动丝杠14转动，丝杠14上滑动连接的活动块15随即会沿丝杠14水平滑动，进而使清洁刷头16发生水平方向上的移动，从而实现清洁刷头16对滑触线5受电面的滑动、往复清洁；由于清洁刷头16的宽度大于等于滑触线5的宽度，因此可对滑触线5进行全面清洁，另外由于清洁刷头16的初始高度位置低于集电器6的最低高度位置、且清洁刷头16的水平位置与滑触线5的水平位置始终一致，因此能够保证清洁机构7在非使用状态时不会对正常受电过程产生影响、且只需要调整高度即可通过清洁刷头对滑触线5进行清扫；提升缸17侧面开设的螺丝9-2通过电轨夹竖直直角边3-2上开设的螺孔后锁紧在主梁1侧面开设的螺母9-1上，使提升缸17在水平方向上受到支撑力，从而保证清洁机构7整体的稳定性，并且这种方式不会破坏清洁机构7与电轨夹3的一体性，即不会影响清洁机构7随电轨夹3的分布，从而不会影响清洁机构7对滑触线5的全线清洁。
37.由于滑触线5为一根制、可弯曲，因此该滑触线5在使用时具有整体性、不需要再像传统滑触线5一样进行拼接、且不局限于直线主梁1的应用场景，使得多场地下的集电器6始终能够沿滑触线5平稳滑动、保证了受电的稳定性；由于导电片5-3的宽度大于凸型槽5-1的最小宽度，因此凸型槽5-1可以放置并夹紧导电片5-3。
38.集电器6通过安装底座6-1间接连接在行车2相应的集电器6固定位置上，可旋转的
刷头6-5能够根据滑触线5的位置进行任意调整，因此保证了集电器6的碳刷6-6始终与滑触线5上的导电片5-3相接触，并且实现了集电器6随行车2的移动；当集电器6整体随行车2移动时，碳刷6-6沿导电片5-3发生持续的滑动，从而将电能通过导线6-7传至行车2、实现对行车2的移动供电；其中通过弹簧6-4将两个支架连接起来，能够使弧形支架6-3整体具备一定的可弯度，从而使得集电器6与滑触线5的连接更加紧密，因此可有效保护集电器6在使用过程中不受损伤、并保证了集电器6沿滑触线5运行的平稳性。
39.本实用新型的工作过程如下：
40.根据上述连接关系和连接方式对受电装置整体进行组装后，即可正常使用本装置。需执行受电功能时，对拉紧器4所连接的电源通电，打开行车2移动开关、行车2沿主梁1发生水平移动，行车2移动同步带动集电器6移动、即使得碳刷6-6沿导电片5-3发生持续的滑动，从而将电能通过导线6-7传至行车2、实现对行车2的移动供电。需执行自清洁功能时，首先关闭行车2移动开关、从而使集电器6停止运动，而后启动提升缸17，将升降臂10上间接连接的清洁刷头16提升到工作位置(即清洁刷头16与滑触线5受电面相接触，具体来说是清洁刷头16的刷毛深入凹形槽5-2和凸型槽5-1内)，启动电机13，通过驱动轴、齿轮、传动轴带动丝杠14旋转，丝杠14旋转使得活动块15沿丝杠14发生滑动，从而通过活动块15上的清洁刷头16对滑触线5实现清扫，当活动块15运动至丝杠14末端，反转电机13，即可使清洁刷头16做回程清扫，重复电机13正反转、对滑触线5实现往复清扫；清扫完毕后，反向操作提升缸17使清洁机构7回到初始位置，随即可继续进行装置的正常受电工作。
41.当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。