CN1760059A - 侧向受流器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧向受流器，它包括受流滑靴、摆动机构以及底板，摆动机构一端固定于底板上，另一端则与受流滑靴相连，摆动机构包括四连杆机构、末端摆杆和拉簧，所述四连杆机构是由主摆杆、辅助摆杆、叉型摆杆和主摆杆支座相互连接而成的以主摆杆支座为机架的平行四边形四连杆机构，主摆杆支座固设于底板上；所述拉簧一端通过弹簧拉套和弹簧拉杆与主摆杆相连，另一端与固定在底板上的弹簧拉座相连；所述末段摆杆一端与叉型摆杆相连，另一端与受流滑靴相连。本发明是一种结构简单轻巧、受流稳定、动态响应快且维修装卸方便的侧向受流器。

Description

侧向受流器

技术领域

本发明主要涉及到受流器领域，特指一种适用于常导磁浮列车的侧向受流器。

背景技术

现有技术中，常导中低速磁浮列车电能的供给及高速磁浮列车在低速段的电能的供给，与地铁及轻轨一样，都是采用通过三轨、四轨供电的方式，然后通过受流器的受流滑靴与供电轨的动态接触受流的方式将电能引向磁浮列车。在三轨供电中，有三种受流方式：上部受流(受流轨摩擦受流面朝上)、下部受流(受流轨摩擦受流面朝下)及侧向受流(受流轨摩擦受流面侧立)。对于上部受流方式，因受流轨面朝上，具有易在受流轨面上沉积尘土等杂质，加剧受流轨面及受电靴的磨粒磨损，同时造成拉电弧形成烧蚀磨损，大雨雪易造成受流不稳等缺点；对于下部受流方式，具有受流器的安装造成车辆限界的增加，冰冻气候下受流轨面形成的冰柱对平稳可靠受流造成影响较大，受流轨给受电靴的压力方向与车辆受到的悬浮方向相反，任一受流器的运动机构发生故障都会对车辆的起浮产生卡滞作用，造成整车起浮困难等缺点，因此上部与下部受流方式一般适应于地铁与轻轨。如果采用侧向受流方式，因受流轨侧立安装，  不易在受流轨摩擦面上积攒尘土、雨雪等杂物，受杂质干扰引起的磨粒磨损和电弧烧蚀磨损大为减少。因磁浮列车的轨道是采用高架桥梁形式，受流轨侧向安装于轨道梁的两侧，受流轨的受流摩擦面与轨道梁的侧壁平行并面朝外，工作时，受流器的受流滑靴朝向轨道梁方向进行伸缩，使得车辆结构紧凑。同时，这种侧向受流方式，不会因受流器的机构运动故障对车辆起浮产生卡滞作用，影响车辆的正常起浮。因此磁浮列车采用三轨、四轨的侧向受流方式具有结构紧凑、安全、可靠、受流稳定等特点。

在第三轨受流器的发明专利方面，有永济电机厂申报的两项专利：“带有脱离三轨装置的受流器”(专利申请号：200510012350.0)及“受流器”(专利申请号：00261315.8)。此两项申请专利分别属于上部受流及下部受流方式，仅适用于地铁及轻轨。

在磁浮列车受流器的研究方面，国内西南交通大学做过一定的研究，其研究内容在论文“磁浮列车受流器的研制”(《机械研究与应用》2002年第4期)中进行了描述，采用的也是侧向受流方式，其基本原理是采用直线轴承与弹簧的组合，其缺点就是机构动态响应慢，易造成受流不稳，不适宜于工程化的应用。同时随列车与轨道间横向位置变化，受流滑靴与受流轨间的压力变化大，不利于稳定受流；过大的压力会增加受流滑靴与受流轨的磨耗，过小的压力会引起接触受流不稳，其压力必须保持在一个合理的范围内，过大的压力变化对受流是不利的。也有一些侧向受流方式的摆动机构是采用单摆机构的，均是为了补偿列车与受流轨间的位置变化及受流滑靴的磨损，始终保持受流滑靴与受流轨的良好接触，实现稳定受流。当列车沿垂直于受流轨面的方向相对于受流轨发生平行移动及受流滑靴磨损时，摆动机构就发生摆动，以弥补相对位移量。但单摆机构有着明显的缺点，在单摆机构的受流器中，受流滑靴相对于受流器基座发生摆动，受流滑靴与受流轨面呈现夹角，夹角随摆动量的不同而发生变化，夹角的出现，实际上，使得受流滑靴与受流轨间为线接触，对受流不利。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单轻巧、受流稳定、动态响应快且维修装卸方便的侧向受流器。

为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种侧向受流器，它包括受流滑靴、摆动机构以及底板，摆动机构一端固定于底板上，另一端则与受流滑靴相连，其特征在于：所述摆动机构包括四连杆机构、末端摆杆和拉簧，所述四连杆机构是由主摆杆、辅助摆杆、叉型摆杆和主摆杆支座相互连接而成的以主摆杆支座为机架的平行四边形四连杆机构，主摆杆支座固设于底板上；所述拉簧一端通过弹簧拉套和弹簧拉杆与主摆杆相连，另一端与固定在底板上的弹簧拉座相连；所述末段摆杆一端与叉型摆杆相连，另一端与受流滑靴相连。

所述末段摆杆通过末段摆杆铰支座与受流滑靴的底座相连，在末段摆杆铰底座上固设有一扭力弹簧，该扭力弹簧的一端压在末段摆杆的端部铰轴上。

所述侧向受流器进一步包括锁定机构，该锁定机构包括锁定挂钩、锁定挂钩滑座和挂钩弹簧，所述锁定挂钩滑座固定于底板上，锁定挂钩套设于锁定挂钩滑座内，挂钩弹簧一端固定于锁定挂钩上，另一端固定于挂钩滑座的顶部。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的侧向受流器通过拉伸弹簧，利用平行四边形四连杆机构的平行特性，将受流滑靴强制性的平移压往受流轨，实现受流滑靴的平行伸缩，适应列车沿轨道的横向偏摆，始终以合适的接触压力将受流滑靴贴紧供电轨受流摩擦面上。简洁与轻巧的拉伸弹簧加四连杆机构，可实现受流滑靴的快速动态响应，在列车的各种运行状态下，均能实现可靠地将受流滑靴压住受流轨；再者，为了在受流滑靴的正常工作移动范围内使压力变化小，利用杠杆原理，将弹簧的行程放大；

2、本发明的侧向受流器包含有受流滑靴自适应偏摆机构，为消除受流轨端部引入段(端部弯头)的斜度及列车纵向偏摆引起的受流滑靴与受流轨面间的纵向夹角，提供了带弹簧的自适应偏摆的受流滑靴安装座利用末段摆杆与末段摆杆铰支座间单铰链结构，由扭力弹簧或涡卷弹簧产生偏摆力，在拉伸弹簧施加在受流滑靴上的正压力的共同作用下，克服列车与受流轨面间的纵向偏摆，使受流滑靴顺应受流轨面，保证平稳受流；

3、本发明的侧向受流器包含有回缩锁定装置，通过装配在叉型摆杆上的锁定铰轴和锁定挂钩，可实现连杆机构的回缩锁定，方便受流器的维修和安装。

附图说明

图1是本发明侧向受流器的结构示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是图1的左视示意图；

图4是图3中A-A线的剖视示意图；

图5是本发明受流滑靴处于自由状态时的偏转状态示意图；

图6是车与轨处于平行状态时受流滑靴与受流轨开始接触瞬间状态的示意图；

图7是车与轨处于平行状态时受流滑靴与受流轨最终接触状态的示意图；

图8是车与轨处于非平行状态时受流滑靴与受流轨开始接触瞬间状态的示意图；

图9是车与轨处于非平行状态时受流滑靴与受流轨最终接触状态的示意图；

图10是本发明的侧向受流器处于锁定状态时的结构示意图。

图例说明

1-受流轨          2-受流滑靴         3-底座

4-扭力弹簧        5-末段摆杆铰支座   6-末段摆杆

7-主摆杆          8-叉型摆杆         9-辅助摆杆

10-弹簧拉杆       11-弹簧拉套        12-拉簧

13-锁定挂钩       14-底板            15-绝缘底板

16-绝缘子         17-主摆杆支座      18-引流软线

20-锁定挂钩滑座   21-挂钩拉簧

22-锁定铰轴       23-弹簧拉座        24-销轴

25-键             26-末段摆杆绞轴

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1、图2和图3所示，本发明的侧向受流器包括受流滑靴2、摆动机构以及底板14，摆动机构一端固定于底板14上，另一端则与受流滑靴2相连，底板14的另一面与绝缘底板15相连，绝缘底板15通过绝缘子16与电源设备相连，电源设备通过引流软线18与受流滑靴2相连。该摆动机构包括四连杆机构、末端摆杆6和拉簧12，四连杆机构是由主摆杆7、辅助摆杆9、叉型摆杆8和主摆杆支座17相互连接而成的以主摆杆支座17为机架的平行四边形四连杆机构，主摆杆支座17固设于底板14上；该拉簧12一端通过弹簧拉套11和弹簧拉杆10与主摆杆7相连，另一端与固定在底板14上的弹簧拉座23相连；末段摆杆6一端与叉型摆杆8相连，叉型摆杆8与末段摆杆6通过销轴24和键25连成一体，可与主摆杆7产生相互转动；末段摆杆6的另一端与受流滑靴2相连。当主摆杆7相对于主摆杆支座17发生摆动时，就带动末段摆杆6进而带动受流滑靴2平移进退，从而受流滑靴2能够很好的接触受流轨1使其受流。在正常工作时，因拉簧12的作用，使受流滑靴2始终紧贴受流轨1，调节拉簧12的张紧程度使受流滑靴2与受流轨1间具有合适的正压力P。在较佳实施例中，本发明的侧向受流器包含有受流滑靴2的自适应偏摆机构，即末段摆杆6通过末段摆杆铰支座5与受流滑靴2的底座3相连，固定在底座3上的扭力弹簧4一端压在末段摆杆6的末段摆杆绞轴26上，在受流滑靴2的底座3与末段摆杆6间产生偏摆扭力，自由状态下，受流滑靴2向扭力弹簧4侧偏转一定角度，角度大小依需要确定，由末段摆杆6的端部结构限位。在受流滑靴2与受流轨1开始接触的瞬间，受流滑靴2面与受流轨1面沿受流轨轴线方向有一夹角，接着在拉簧12的作用下，随着主摆杆7向受流轨1面的推进，受流滑靴2与受流轨1面贴合。当列车发生纵向偏摆或受流器工作在受流轨1端部引入段(端部弯头)的斜面上时，在拉簧12与扭力弹簧4的共同作用下，将使受流滑靴2顺应受流轨1的平面，实现两者间的面贴合，保证列车的稳定受流。

在较佳实施例中，本发明还可进一步包括锁定机构，如图4所示，该锁定机构包括锁定挂钩13、锁定挂钩滑座20和挂钩弹簧21，锁定挂钩滑座20固定于底板14上，锁定挂钩13套设于锁定挂钩滑座20内，挂钩弹簧21一端固定于锁定挂钩13上，另一端固定于锁定挂钩滑座20的顶部。在叉型摆杆8上装有锁定铰轴22，当受流器进行回缩运动到锁定工作区时，锁定铰轴22推动锁定挂钩13沿锁定挂钩滑座20的滑槽向外滑动，到锁定位置后，在挂钩拉簧21的作用下，自动将机构锁定。将锁定挂钩13往外拨拉即可解锁。锁定挂钩13处于叉型摆杆8的正常工作的区间外，并具有一定的安全工作距离，保证在列车运行时不发生误锁动作(参见图10)。

工作原理：如图5所示，当受流滑靴2处于与受流轨1接触前的自由状态时，受流滑靴2在扭力弹簧4的作用下，向一侧自然偏摆一定角度θ。

如图6所示，当受流轨1相对于磁浮列车未产生任何纵向偏摆的情况下，在受流滑靴2处于与受流轨1开始接触的瞬时，受流滑靴2与受流轨1间是线接触，受流滑靴2与受流轨1间在纵向有一角度为θ的夹角；拉簧12通过平行四边形连杆结构、末段摆杆6及末段摆杆铰支座5将力传给受流滑靴底座3，在拉簧12的弹力及受流轨1的反作用力的共同作用下，在受流滑靴2的底座3与末段摆杆6间形成一个与扭力弹簧4方向相反的偏转力矩，使受流滑靴2的底座3连同安装在它上面的所有部件相对于末段摆杆6绕末段摆杆绞轴26朝θ夹角减少的方向偏转，最终使受流滑靴2)与受流轨1实现面贴合(如图7所示)。

如图8所示，如果在受流轨1相对于磁浮列车产生纵向偏摆角α的情况下，在受流滑靴2处于与受流轨1开始接触的瞬时，受流滑靴2与受流轨1间是线接触，受流滑靴2与受流轨1间在纵向有一角度为θ±α(θ与α偏摆方向相同时相减，θ与α偏摆方向相反时相加)的夹角；拉簧12通过平行四边形连杆结构、末段摆杆6及末段摆杆铰支座5将力传给受流滑靴2的底座3，在拉簧12的弹力及受流轨1的反作用力的共同作用下，在受流滑靴2的底座3与末段摆杆6间形成一个与扭力弹簧4方向相反的偏转力矩，使受流滑靴底座3连同安装在它上面的所有部件相对于末段摆杆6绕末段摆杆绞轴26朝θ夹角减少的方向偏转，最终使受流滑靴2与受流轨1实现面贴合(如图9所示)。

Claims (3)

1、一种侧向受流器，它包括受流滑靴(2)、摆动机构以及底板(14)，摆动机构一端固定于底板(14)上，另一端则与受流滑靴(2)相连，其特征在于：所述摆动机构包括四连杆机构、末段摆杆(6)和拉簧(12)，所述四连杆机构是由主摆杆(7)、辅助摆杆(9)、叉型摆杆(8)和主摆杆支座(17)相互连接而成的以主摆杆支座(17)为机架的平行四边形四连杆机构，主摆杆支座(17)固设于底板(14)上；所述拉簧(12)一端通过弹簧拉套(11)和弹簧拉杆(10)与主摆杆(7)相连，另一端与固定在底板(14)上的弹簧拉座(23)相连；所述末段摆杆(6)一端与叉型摆杆(8)相连，另一端与受流滑靴(2)相连。

2、根据权利要求1所述的侧向受流器，其特征在于：所述末段摆杆(6)通过术段摆杆铰支座(5)与受流滑靴(2)的底座(3)相连，在末段摆杆铰底座(5)上固设有一扭力弹簧(4)，该扭力弹簧(4)的一端压在末段摆杆(6)的端部铰轴上。

3、根据权利要求1或2所述的侧向受流器，其特征在于：所述侧向受流器进一步包括锁定机构，该锁定机构包括锁定挂钩(13)、锁定挂钩滑座(20)和挂钩弹簧(21)，所述锁定挂钩滑座(20)固定于底板(14)上，锁定挂钩(13)套设于锁定挂钩滑座(20)内，挂钩弹簧(21)一端固定于锁定挂钩(13)上，另一端固定于锁定挂钩滑座(20)的顶部。

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