[發(fā)明專利]一種軌道接地裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710630692.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107453060B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范祝霞;石煜;支永健;朱柄全;閆光臨;閔建軍;楊德勇;周偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司
• 主分類號(hào): H01R4/64
• 分類號(hào): H01R4/64;B61C17/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉

本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道接地裝置，連接于車體與摩擦盤之間，用于導(dǎo)通車體與鋼軌之間的電氣連接以實(shí)現(xiàn)接地功能，裝置包括：通過(guò)彈性機(jī)構(gòu)連接至車體的剛性電刷，剛性電刷與摩擦盤剛性接觸；與剛性電刷相連的柔性電刷，柔性電刷進(jìn)一步包括固定連接于剛性電刷的底座，及連接于底座的電刷絲，電刷絲與摩擦盤彈性接觸。柔性電刷可以有效提高直流與工頻交流的接地性能，延長(zhǎng)軌道接地裝置的使用壽命。同時(shí)在柔性電刷與摩擦盤的接觸區(qū)域形成高頻電流通道，有利于軌道電氣系統(tǒng)中的高頻諧波電流流向鋼軌，可有效降低系統(tǒng)電磁干擾。本發(fā)明能夠解決傳統(tǒng)接地裝置因接地裝置碳刷表面與摩擦盤接觸時(shí)長(zhǎng)期磨損，導(dǎo)致接地電阻過(guò)大而造成接地電流回流小的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通接地技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種軌道接地裝置。

背景技術(shù)

在鐵道車輛的運(yùn)行中，軸承保持良好的狀態(tài)是不可缺少的。一旦軌道和車輛接觸部分發(fā)生異常，就會(huì)損傷軸承。研究發(fā)現(xiàn)軸承的損壞主要是由流經(jīng)轉(zhuǎn)軸、軸承等的電流使軸承內(nèi)壁電腐蝕損壞，該電流主要由定子和轉(zhuǎn)子間軸電壓擊穿軸承油膜。引起軸承損壞的電流被稱為電火花加工(Electrical Discharge Machining，EDM)軸承電流。開(kāi)關(guān)器件在快速開(kāi)斷過(guò)程中電壓在短時(shí)間內(nèi)快速上升或下降，將加劇電機(jī)繞組絕緣壓力和軸承內(nèi)的軸承電壓壓力。為了改變這一現(xiàn)狀，目前地鐵上常在動(dòng)車組輪轂上面安裝接地刷，使得漏電流通過(guò)車體和輪轂連接到地平面。

如附圖1所示，為軌道電氣系統(tǒng)示意圖，該系統(tǒng)包括：摩擦盤4、聯(lián)軸節(jié)、齒輪箱、車體6、車輪7、鋼軌8、供電柜9、軌道接地裝置10、逆變器11、電機(jī)12和轉(zhuǎn)向架13等。其中，逆變器11采用1500V直流供電，軌道接地裝置10由接地碳刷/摩擦盤4與車輪(即車軸和輪對(duì))7連接至輪轂上。從附圖1中可知，系統(tǒng)的所有共模回路都要經(jīng)過(guò)接地碳刷/摩擦盤4回流至鋼軌8，因此接地碳刷/摩擦盤4的電氣性能好壞關(guān)系到軌道電氣系統(tǒng)的回流性能。如附圖2所示，為傳統(tǒng)軌道接地裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：3表示傳統(tǒng)的剛性電刷、4表示摩擦盤、5表示彈性機(jī)構(gòu)(如彈簧)，摩擦盤4通過(guò)工裝與輪對(duì)同軸設(shè)置在車軸上(摩擦盤4與輪對(duì)同軸設(shè)置在車軸上)。軌道接地裝置采用雙碳刷結(jié)構(gòu)，碳刷材質(zhì)為含銅石墨，并采用恒壓卷式結(jié)構(gòu)的彈性機(jī)構(gòu)(如彈簧)5保持碳刷與接地銅軸之間接觸的壓力均勻，從而實(shí)現(xiàn)軌道接地裝置10與車體6之間可靠的電氣連接。隨著車輛運(yùn)行的時(shí)間變長(zhǎng)，軌道接地裝置10和車輛上的摩擦盤4均會(huì)出現(xiàn)凹凸不平和磨損的痕跡，如附圖3所示。這樣就會(huì)導(dǎo)致軌道接地裝置10不能夠良好地接地，接地電阻變大，漏電流、軸承電流不能良好地由軌道接地裝置10導(dǎo)通至鋼軌8上。

在現(xiàn)有技術(shù)中，與本發(fā)明申請(qǐng)最接近的技術(shù)方案為四川城際軌道交通材料有限責(zé)任公司于2014年03月12日申請(qǐng)，并于2014年09月03日公告，公告號(hào)為CN203813041U的實(shí)用新型專利《一種電力機(jī)車接地裝置》就公開(kāi)了一種傳統(tǒng)的接地裝置。該實(shí)用新型專利描述的電力機(jī)車接地裝置，包括刷盒、固定于刷盒內(nèi)的刷架以及設(shè)置在刷架上的碳刷，碳刷末端通過(guò)軟線與刷架連接，刷架上設(shè)有用于導(dǎo)電的電纜接線端子，設(shè)置在刷架上的碳刷包括接地碳刷和消弧碳刷，接地碳刷和消弧碳刷的底部與刷架之間都設(shè)置有使碳刷頭部與圓形摩擦銅盤緊密接觸的彈簧。該實(shí)用新型通過(guò)在刷架的不同區(qū)域設(shè)置接地碳刷和消弧碳刷，同時(shí)對(duì)接地碳刷與摩擦銅盤之間，消弧碳刷與摩擦銅盤之間分別施加大小不同的壓力，從而實(shí)現(xiàn)接地碳刷既具有較長(zhǎng)使用壽命，又能避免接地裝置在強(qiáng)烈振動(dòng)工況下由于接地碳刷與摩擦盤分離后，導(dǎo)致二者之間產(chǎn)生高電壓發(fā)生起弧燒損。

然而，傳統(tǒng)的軌道接地裝置10雖然對(duì)直流和工頻交流具有良好的導(dǎo)通作用，但是對(duì)電流中的高頻成分阻抗較大，使高頻諧波電流無(wú)法通過(guò)碳刷接地，加劇了軌道電氣系統(tǒng)內(nèi)的電磁干擾。另外，在使用一段時(shí)間后，傳統(tǒng)碳刷和摩擦盤之間的接觸面均會(huì)產(chǎn)生一定磨損，粗糙度增加、接觸面積減小，從而導(dǎo)致接地電阻變大，軸承電流不能良好地被輪轂吸收。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種軌道接地裝置，以解決傳統(tǒng)接地裝置因接地裝置碳刷表面與摩擦盤接觸時(shí)長(zhǎng)期磨損，導(dǎo)致接地電阻過(guò)大而造成接地電流回流小的技術(shù)問(wèn)題。