[發明專利]一種用于電力機車的自適應可變傾角多滾筒受流裝置

有效

• 申請號: 201911273155.1
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110816278B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 肖嵩;賴新安;孟舉;童夢園;葉智宗;李玉航;羅遠培;吳廣寧;魏文賦;高國強;楊澤鋒
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B60L5/06
• 分類號: B60L5/06
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發明公開了一種用于電力機車的自適應可變傾角多滾筒受流裝置，包括多個金屬滾筒和用于放置金屬滾筒的滾筒底座；包括底板、側板和第一頂板和第二頂板；還包括與側板相對設置的活動板；側板和活動板上均設置有與金屬滾筒一一對應的方孔；金屬滾筒的滾筒轉軸一端嵌入側板的方孔內，另一端嵌入活動板的方孔內；滾筒轉軸通過開孔活動套設在螺釘上；金屬滾筒內設置有與滾筒轉軸接觸用于受流的電刷；還設置有用于帶動活動板運動的滑動裝置；金屬滾筒與接觸線接觸受流；本發明可根據機車速度、牽引功率的變化調整滾筒與接觸線的夾角，并有效減小受電弓弓頭的磨損和緩解與接觸線的機械沖擊，改變接觸面積以適應牽引電流的變化。

技術領域

本發明涉及有軌交通技術領域，具體涉及一種用于電力機車的自適應可變傾角多滾筒受流裝置。

背景技術

電力牽引機車需要的電能是依靠一架或多架安裝在列車車廂頂部、被稱為受電弓的集電器與其上方的接觸懸掛直接接觸傳輸的。受電弓與接觸線直線接觸的部件稱為碳滑板，電能通過該部件穿入車載設備及弱點設備，因此，弓網系統是列車穩定電能傳輸的關鍵。

受電弓與接觸網的眾多設計參數影響著弓網系統的性能，對于速度目標值較高的弓網系統，動態相互作用性能至關重要。為了使運行中的電力機車受電弓滑板工作面與接觸線摩擦均勻，所以懸掛接觸線的支柱普遍采用了沿鐵路線兩側交叉設置。所以接觸線沿線呈“Z”字型的方式架設。“Z”字型布線使得接觸線與碳滑板表面的接觸面積增大。支柱呈“Z”字型一方面能使接觸線在碳滑板中心周圍約60%～70%的“甜區”相對往復滑動，顯著提高碳滑板的材料利用率，同時延長受電弓的使用壽命。另一方面使得碳滑板與接觸線的接觸點時刻在變化，起到碳滑板散熱的作用。

傳統受電弓的不足將嚴重制約著列車的提速，現有對受電弓的結構、材料和尺寸進行的改進，但在機車不斷提速、載荷不斷變化的情況下，存在以下問題：（1）在機車高速運行過程中，碳滑板與接觸線之間的柔性接觸會逐漸演變成剛性沖擊；嚴重時會造成碳滑板經過接觸線硬點時出現崩邊掉塊的情況，導致碳滑板與接觸線的有效接觸面積減小，進而產生更多的焦耳熱使導電斑點的溫度升高，使碳滑板老化更快。（2）碳滑板與接觸線的貼合度不夠將引起受流不穩定，導致電弧頻發，對接觸線和碳滑板都會造成熱侵蝕。（3）現有研究的滾筒受流裝置在高速運動下，滾筒的轉速跟不上車速，仍會與接觸線滑動摩擦以及產生剛性沖擊。（4）傳統受電弓弓頭托起的受電弓滑板數量固定，即與接觸線的接觸面積不變，當機車處于重載、提速的情況下，流過受電弓的牽引電流增大，接觸電阻不變而牽引電流增大導致產生的焦耳熱增大，加快對受電弓的損耗，因此很難有效的適應牽引功率的大幅變化。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題提供過一種可根據機車速度、牽引功率的變化調整滾筒與接觸線的夾角，并有效減小受電弓弓頭的磨損和緩解與接觸線的機械沖擊，改變接觸面積以適應牽引電流的變化的用于電力機車的自適應可變傾角多滾筒受流裝置。

本發明采用的技術方案是：

一種用于電力機車的自適應可變傾角多滾筒受流裝置，包括多個金屬滾筒和用于放置金屬滾筒的滾筒底座；滾筒底座為箱狀結構，包括長方形底板、設置在底板上與底板長側邊連接的側板和分別與底板短邊連接的第一頂板和第二頂板；還包括與側板相對設置的活動板；側板和活動板上均設置有與金屬滾筒一一對應的方孔；金屬滾筒的滾筒轉軸一端嵌入側板的方孔內，另一端嵌入活動板的方孔內；滾筒轉軸一端與側板上方孔的連接方式和另一端與活動板方孔的連接方式相同；螺栓從側板頂部穿入方孔內，穿過滾筒轉軸上的開孔后旋接在方孔底部；滾筒轉軸和方孔上部之間的螺栓上套設有彈簧；滾筒轉軸通過開孔活動套設在螺栓上；金屬滾筒通過軸承繞滾筒轉軸轉動；金屬滾筒內設置有與滾筒轉軸接觸用于受流的電刷；還設置有用于帶動活動板運動的滑動裝置；滑動裝置設置在弓頭底座上；弓頭底座設置在受電弓托臂上端，金屬滾筒與接觸線接觸受流。

進一步的，所述接觸線下端為平面。