專利名稱：電力拾取裝置及相應(yīng)的軌道車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題是一種用于軌道車輛的包括一導(dǎo)電弓架(pantogaph)和一導(dǎo)電弓架支承的電力拾取裝置。導(dǎo)電弓架支承包括一靜止底盤(pán)和一活動(dòng)底盤(pán)。其中的靜止底盤(pán)用于安裝在軌道車輛的車頂上，活動(dòng)底盤(pán)承載著導(dǎo)電弓架并與靜止底盤(pán)相連，以便能在一靜止位置的每一側(cè)沿橫向相對(duì)于靜止底盤(pán)傾斜。
特別是，本發(fā)明應(yīng)用于一種傾斜軌道車輛。
這種軌道車輛被設(shè)計(jì)成這樣，即在軌道線路的彎曲部分，車體會(huì)相對(duì)于它的轉(zhuǎn)向架軸線發(fā)生橫向傾斜。
如果在軌道車輛頂部安裝一個(gè)用于從架空電線拾取電力的裝置，那么就需要使導(dǎo)電弓架相對(duì)于車體進(jìn)行橫向傾斜，傾斜的方向與車體相對(duì)于其軸線傾斜的方向相反，從而限制導(dǎo)電弓架的集電弓相對(duì)于架空電線的接觸線的橫向移動(dòng)。
這是因?yàn)槿绻诒环Q作傾斜補(bǔ)償傾斜(tilt compensationinclination)的相反的方向上，導(dǎo)電弓架沒(méi)有這種傾斜，那么集電弓相對(duì)于接觸線的相對(duì)移動(dòng)就會(huì)大到足夠使接觸線只與集電弓的絕緣部分接觸，甚至?xí)菇佑|線沿橫向與集電弓間隔開(kāi)，這會(huì)對(duì)架空線及導(dǎo)電弓架造成損害，尤其是當(dāng)車體返回到它的靜止位置時(shí)更會(huì)造成這種損害。
在文件EP-A-785，100中描述了上述類型的電力拾取裝置，其中活動(dòng)導(dǎo)電弓架支承底盤(pán)通過(guò)四連桿與靜止底盤(pán)相連。在靜止時(shí)，也就是說(shuō)當(dāng)沒(méi)有傾斜補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，這些連桿的連接點(diǎn)沿橫向形成向下聚合的梯形(trapezium)?；顒?dòng)底盤(pán)的橫向移動(dòng)使導(dǎo)電弓架相對(duì)于車體發(fā)生橫向傾斜。
活動(dòng)底盤(pán)的橫向移動(dòng)是通過(guò)一根或多根推桿來(lái)產(chǎn)生的，推桿橫向推動(dòng)活動(dòng)底盤(pán)，這些推桿設(shè)置在導(dǎo)電弓支承件的一側(cè)或兩側(cè)。一控制系統(tǒng)對(duì)推桿進(jìn)行控制以便移動(dòng)活動(dòng)底盤(pán)，并為導(dǎo)電弓架提供傾斜補(bǔ)償。
為了確保在活動(dòng)底盤(pán)良好移動(dòng)的同時(shí)又要限制不需要的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置導(dǎo)向件，使活動(dòng)底盤(pán)靠它滑動(dòng)，并在活動(dòng)底盤(pán)的每一側(cè)安裝一中間橫向推桿。
因此，要使電力拾取裝置正確運(yùn)作，就需要一種復(fù)雜龐大的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)會(huì)由于在構(gòu)成耐磨部件的導(dǎo)向件上的磨擦而浪費(fèi)機(jī)械能。
這種類型的電力拾取裝置體積大，在不限制車廂內(nèi)乘客所能獲得的車身內(nèi)部高度的情況下，勢(shì)必阻礙軌道車輛符合尺寸大小的要求。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種上述類型的電力拾取裝置，它允許活動(dòng)底盤(pán)能被良好地導(dǎo)向，并且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明的主題就是上述類型的電力拾取裝置，其特征在于該活動(dòng)底盤(pán)通過(guò)兩個(gè)可傾斜的剛性橫向支承件與靜止底盤(pán)相連，每個(gè)可傾斜支承件一方面在兩個(gè)縱向間隔開(kāi)的點(diǎn)與靜止底盤(pán)鉸接，另一方面在兩個(gè)縱向間隔開(kāi)的點(diǎn)與活動(dòng)底盤(pán)鉸接。
根據(jù)具體的實(shí)施例，該電力拾取裝置可以包括一或多個(gè)下面的特征，對(duì)于下面的技術(shù)特征可單獨(dú)設(shè)置或在技術(shù)上進(jìn)行任何可行的組合-每個(gè)可傾斜支承件包括一個(gè)叉臂(yoke)，該叉臂通過(guò)它的分支與靜止底盤(pán)鉸接；以及兩個(gè)U形夾式安裝座(clevis mounts)，它延伸叉臂的基底并與活動(dòng)底盤(pán)鉸接；-每個(gè)可傾斜支承件具有一橫斷面，它的凹進(jìn)部分朝向電力拾取裝置的內(nèi)側(cè)；-每個(gè)可傾斜支承件的U形夾式安裝座與對(duì)應(yīng)叉臂的分支大致垂直；-當(dāng)該電力拾取裝置被安裝到軌道車輛的車頂上時(shí)，并且當(dāng)其活動(dòng)底盤(pán)處于靜止位置時(shí)，把可傾斜支承件鉸接到活動(dòng)底盤(pán)及靜止底盤(pán)上的鉸接點(diǎn)沿橫向形成一個(gè)朝下會(huì)聚的梯形。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種在車頂上安裝有電力拾取裝置的軌道車輛，其特征在于該電力拾取裝置是上面所限定的裝置。
通過(guò)閱讀以下參照附圖只是示例性給出的描述，可以更好地理解本發(fā)明，其中

圖1是立體示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明的軌道車輛的頂部；圖2是用于移動(dòng)圖1中車輛的電力拾取裝置用的移動(dòng)裝置及導(dǎo)電弓架支承的零件分解透視示意圖；圖3是一個(gè)放大的縱向剖面示意圖，表示圖1和圖2中的移動(dòng)裝置和活動(dòng)底盤(pán)之間的連接；圖4和圖5是橫向示意圖，表示圖1中的軌道車輛分別處于靜止位置和傾斜位置。
圖1表示一安裝在傾斜軌道車輛3的車頂2上面的電力拾取裝置1。在圖1中僅用鏈線表示出了部分車頂2。
這種電力拾取裝置1實(shí)質(zhì)上包括-一導(dǎo)電弓架4，它本身包括一個(gè)鉸接臂5，在上端配置了一個(gè)集電弓6，-一導(dǎo)電弓架支承7，它本身包括一靜止的第一底盤(pán)8和一活動(dòng)的第二底盤(pán)9，-用于移動(dòng)活動(dòng)底盤(pán)9的裝置10。
為了清楚起見(jiàn)，在圖1中對(duì)支承7的描述被簡(jiǎn)化了，但在圖2中更詳細(xì)地描述了它的結(jié)構(gòu)。
靜止底盤(pán)8包括一個(gè)大致呈矩形或方形的支架11和四個(gè)電絕緣體12，這四個(gè)電絕緣體12被安裝在支架11下部的每個(gè)角上，每個(gè)角上各安裝一個(gè)。靜止底盤(pán)8通過(guò)電絕緣體12安裝在車頂2上，電絕緣體12形成支腳，用于支承車頂2上的底盤(pán)8。絕緣體12使支架11與車頂2相間隔開(kāi)。
活動(dòng)底盤(pán)9的結(jié)構(gòu)尺寸比支架11的尺寸小?；顒?dòng)底盤(pán)9被設(shè)置在靜止底盤(pán)8的內(nèi)側(cè)，并通過(guò)兩個(gè)傾斜的剛性支承件14與靜止底盤(pán)8相連，其中這兩個(gè)傾斜的剛性支承件14被設(shè)置在活動(dòng)底盤(pán)9的每一側(cè)。
每個(gè)支承件14包括一U形部分15或叉臂，它的兩個(gè)分支16在點(diǎn)17處與支架11的前緣18及后緣19相鉸接；以及兩個(gè)凸耳或U夾安裝座20，它們垂直于分支16向下延伸叉臂15的基底21，并且在點(diǎn)22處與活動(dòng)底盤(pán)9的一個(gè)側(cè)緣相鉸接。
因此，可傾斜支承件14相對(duì)于車輛3的縱向方向L具有一彎成曲柄狀的橫斷面，其凹進(jìn)部分朝向?qū)щ姽苤С?的內(nèi)側(cè)。
點(diǎn)17和22是繞平行于縱向方向L的軸的鉸接點(diǎn)。
分支16上的鉸接點(diǎn)17與同一可傾斜支承件14的凸耳20上的鉸接點(diǎn)22分別沿縱向?qū)?zhǔn)，即它們分別對(duì)準(zhǔn)并且在車輛3的縱向方向L上相互間隔開(kāi)。
圖4表示車輛3的車體處于靜止位置，也就是說(shuō)處于非傾斜位置，因此，它的車頂2平行于其轉(zhuǎn)向架軸的軸線，并且平行于車輛3所站軌道線的平面。在這個(gè)圖中，假定軌道線的平面是水平的，且只表示出車輛3的車體和電力拾取裝置1。因此，可傾斜支承件14與靜止底盤(pán)8及活動(dòng)底盤(pán)9的鉸接點(diǎn)17和22沿橫向形成一個(gè)向下會(huì)聚的等腰梯形，也就是說(shuō)，朝軌道車輛的車頂2會(huì)聚。
應(yīng)當(dāng)注意到，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖4中可傾斜支承件14被表示成具有一個(gè)直的橫向斷面。
沿橫向兩個(gè)可傾斜支承件14的鉸接點(diǎn)17之間的間距大約為870mm。沿橫向兩個(gè)可傾斜支承件14的鉸接點(diǎn)22之間的間距大約為760mm。同一可傾斜支承件14的鉸接點(diǎn)17和22的橫向間距大約為280mm?？蓛A斜支承件14與靜止底盤(pán)8的鉸接點(diǎn)17位于車頂2之上540mm處。
通過(guò)用于形成兩個(gè)橫向間隔開(kāi)的轉(zhuǎn)動(dòng)連接的可傾斜支承件14，活動(dòng)底盤(pán)9能相對(duì)于靜止底盤(pán)8在圖4所示的靜止位置的每一側(cè)上發(fā)生橫向傾斜，于是，使由鉸接點(diǎn)17和22沿橫向所形成的四邊形發(fā)生了變形。
由于支承件14的剛性以及鉸接點(diǎn)17和22的縱向間隔，因此，活動(dòng)底盤(pán)9在傾斜移動(dòng)過(guò)程中能被良好地導(dǎo)向，并且限制了不需要的轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。
正如在圖1和圖2所能看到的那樣，移動(dòng)活動(dòng)底盤(pán)9的裝置10被設(shè)置在導(dǎo)電弓架支承7的前面(在圖1和圖2中的左側(cè))，并且包括一電動(dòng)機(jī)26、減速齒輪27和一驅(qū)動(dòng)臂28。
電動(dòng)機(jī)26由一支承件29固定到軌道車輛3的車頂2上。它的輸出軸平行于縱向方向L并朝向后側(cè)，圖中未示出該輸出軸。該輸出軸通過(guò)一個(gè)電絕緣體30與減速齒輪27相連。
減速齒輪27用法蘭安裝在靜止底盤(pán)8的支架11的前緣18上。它的輸出軸31(見(jiàn)圖3)平行于縱向方向L，并從靜止底盤(pán)8的前緣向后稍微延伸。
驅(qū)動(dòng)臂28的上端33被固定到輸出軸31上，從而在電動(dòng)機(jī)26的作用下使臂28繞平行于縱向方向L的軸線X-X作橫向轉(zhuǎn)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)臂28的底端34后側(cè)上面設(shè)有沿臂28的長(zhǎng)度方向延伸的一橢圓形槽35。這條稍呈橢圓形的槽35把一個(gè)球36固定在一根連桿37上，該連桿37從活動(dòng)底盤(pán)9的前緣39向前突出。球36和橢圓形槽35在驅(qū)動(dòng)臂28與活動(dòng)底盤(pán)9之間形成一種連接，這種連接允許相對(duì)于軸線X-X的轉(zhuǎn)動(dòng)和徑向滑動(dòng)。
如圖4所示，臂28與活動(dòng)底盤(pán)9的鉸接點(diǎn)與球36相對(duì)應(yīng)，該球36位于由鉸接點(diǎn)17和22所形成的梯形的短底邊的中間。因此，鉸接點(diǎn)36沿橫向位于鉸接點(diǎn)22之間的中央，可傾斜支承件14繞著這些鉸接點(diǎn)22被鉸接到活動(dòng)底盤(pán)9上。
同樣，臂28轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所繞的軸線X-X沿橫向位于可傾斜支承件14鉸接到靜止底盤(pán)8上的鉸接點(diǎn)17之間的中央。軸線X-X位于這些鉸接點(diǎn)17的稍下方。然而，為了清楚起見(jiàn)，軸線X-X被表示在由鉸接點(diǎn)17和22沿橫向所形成的梯形的長(zhǎng)底邊上。
導(dǎo)電弓架4的臂5的下端以這樣的方式與活動(dòng)底盤(pán)9相連，即這種連接方式能沿橫向?qū)Ρ酆突顒?dòng)底盤(pán)9進(jìn)行固定。
因此，可傾斜支承件14沿橫向被設(shè)置在導(dǎo)電弓架4的每一側(cè)。
按照傳統(tǒng)的方式，臂5在一個(gè)展開(kāi)的集電位置和一個(gè)折疊的空間最小化位置之間可以變形，以便允許集電弓6在車頂2上能進(jìn)行豎直平移。
在如圖4中虛線所示的展開(kāi)位置，導(dǎo)電弓架4的集電弓6的一個(gè)中央?yún)^(qū)域43壓緊軌道車輛3上方的一組架空電線的一接觸線44。
在折疊位置(見(jiàn)圖1)，連接臂5的下部和上部的中間鉸接45位于導(dǎo)電弓架支承7的后側(cè)。
當(dāng)軌道車輛3沿著軌道線的曲線部分運(yùn)行時(shí)，車體和車頂2會(huì)沿橫向朝軌道的彎曲中心傾斜α角，例如朝圖5所示的左側(cè)傾斜。
因此，電機(jī)26由圖中未示出的控制單元控制，以使臂28在橫向沿相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說(shuō)朝著圖5中的右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。于是，在驅(qū)動(dòng)臂28的作用下，活動(dòng)底盤(pán)9相對(duì)于靜止底盤(pán)8橫向移動(dòng)，從而使導(dǎo)電弓架4的臂5與軌道線大致保持垂直或正交。
因此，集電弓6與軌道線基本保持水平或平行，且架空電線的接觸線44與集電弓6的中央?yún)^(qū)域43保持接觸。
應(yīng)當(dāng)注意到，當(dāng)活動(dòng)底盤(pán)9通過(guò)由鉸接點(diǎn)17和22沿橫向所形成的四邊形的變形而在其靜止位置附近橫向移動(dòng)時(shí)，鉸接點(diǎn)36實(shí)際上沿著以軸線X-X為中心的一個(gè)圓弧49(見(jiàn)圖5)移動(dòng)。
因此，用于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)底盤(pán)9的臂28使得該底盤(pán)能被良好地移動(dòng)，以便為導(dǎo)電弓架4提供傾斜補(bǔ)償。
總的來(lái)說(shuō)，靜止底盤(pán)8和活動(dòng)底盤(pán)9以及位于它們之間的連接件被設(shè)計(jì)成這樣，即當(dāng)活動(dòng)底盤(pán)9相對(duì)于靜止底盤(pán)8傾斜時(shí)，使鉸接點(diǎn)36大致描繪出一段圓弧，從而為小于10度的傾斜角提供傾斜補(bǔ)償。
實(shí)際上，臂28的下端34與活動(dòng)底盤(pán)9之間的滑動(dòng)連接使得可以吸收球36相對(duì)于圓弧49的徑向小偏差。
順便說(shuō)來(lái)，傾斜剛性支承件14為活動(dòng)底盤(pán)9提供了良好的橫向?qū)蚝陀邢薜哪ゲ痢？蓛A斜支承件14的存在意味著迄今為了良好驅(qū)動(dòng)活動(dòng)底盤(pán)9所需的兩個(gè)橫向推桿和導(dǎo)向件都可被省去。
因此，可傾斜剛性支承件14一方面限制了電力拾取裝置1的尺寸大小，另一方面還能為導(dǎo)電弓架獲得傾斜補(bǔ)償。
還應(yīng)注意到，凹進(jìn)部分朝向?qū)щ姽苤С袃?nèi)側(cè)的可傾斜支承件14的這種橫斷面，能使導(dǎo)電弓架支承14在小體積情況下獲得一個(gè)大角度移動(dòng)。這個(gè)特征使得能進(jìn)一步減小電力拾取裝置1的體積。
此外，用于支承導(dǎo)電弓架4的支承件7的結(jié)構(gòu)允許采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電弓架4。
權(quán)利要求
1.一種用于軌道車輛的電力拾取裝置(1)，包括一導(dǎo)電弓架(4)和一導(dǎo)電弓架支承(7)，導(dǎo)電弓架支承(7)包括一靜止底盤(pán)(8)和一活動(dòng)底盤(pán)(9)，該靜止底盤(pán)(8)用于安裝在軌道車輛(3)的車頂(2)上，該活動(dòng)底盤(pán)(9)承載著導(dǎo)電弓架(4)并與靜止底盤(pán)(8)相連，以便能在一靜止位置的每一側(cè)沿橫向相對(duì)于靜止底盤(pán)(8)傾斜，其特征在于活動(dòng)底盤(pán)(9)通過(guò)兩個(gè)可傾斜的剛性橫向支承件(14)與靜止底盤(pán)(8)相連，其中的可傾斜剛性橫向支承件(14)具有其凹進(jìn)部分朝向電力拾取裝置(1)內(nèi)側(cè)的橫斷面；每個(gè)可傾斜支承件(14)包括一個(gè)叉臂(15)和兩個(gè)U形夾式安裝座(20)，其中的叉臂(15)通過(guò)它的分支(16)以其縱向間隔開(kāi)的兩點(diǎn)(17)與靜止底盤(pán)(8)鉸接；其中的U形夾式安裝座(20)延伸了叉臂(15)的基底并與叉臂(15)的分支(16)大致垂直，所說(shuō)的兩個(gè)U形夾式安裝座(20)以其縱向間隔開(kāi)的兩點(diǎn)(22)與活動(dòng)底盤(pán)(9)鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電力拾取裝置，其特征在于當(dāng)該電力拾取裝置(1)被安裝到軌道車輛的車頂(2)上時(shí)，并且當(dāng)其活動(dòng)底盤(pán)(9)位于靜止位置時(shí)，把可傾斜支承件(14)鉸接到活動(dòng)底盤(pán)(9)及靜止底盤(pán)(8)上的鉸接點(diǎn)(17,22)沿橫向形成一個(gè)朝下會(huì)聚的梯形。
3.一種在車頂(2)上安裝有電力拾取裝置(1)的軌道車輛，其特征在于該電力拾取裝置(1)是根據(jù)權(quán)利要求1至2中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電力拾取裝置。
全文摘要
一種電力拾取裝置,包括一導(dǎo)電弓架和一導(dǎo)電弓架支承,導(dǎo)電弓架支承包括一靜止底盤(pán)和一活動(dòng)底盤(pán),前者用于安裝在軌道車輛的車頂上,后者承載導(dǎo)電弓架并與靜止底盤(pán)相連,以在一靜止位置的每一側(cè)沿橫向相對(duì)于靜止底盤(pán)傾斜。活動(dòng)底盤(pán)通過(guò)兩個(gè)可傾斜的剛性橫向支承件與靜止底盤(pán)相連,每個(gè)可傾斜支承件一方面以兩個(gè)縱向間隔開(kāi)的點(diǎn)與靜止底盤(pán)鉸接,另一方面又以兩個(gè)縱向間隔開(kāi)的點(diǎn)與活動(dòng)底盤(pán)鉸接。本發(fā)明還涉及一種可傾斜的軌道車輛。
文檔編號(hào)B60L5/22GK1314269SQ0013389
公開(kāi)日2001年9月26日 申請(qǐng)日期2000年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月10日
發(fā)明者勞蘭特·哈澤德, 埃里克·本納德 申請(qǐng)人:阿爾斯托姆公司