專利名稱：一種空氣彈簧動力型受電弓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電牽引機車上采用的，接受線網(wǎng)電流的受電弓，特別是一種空氣彈簧動力型受電弓。
目前，國內(nèi)電牽引機車上采用的受電弓均為拉力彈簧式單臂受電弓(TSG1和TSG3型)，設(shè)計的額定運行速度小于160km/h，由于這種受電弓是以拉力彈簧作升弓動力源，當(dāng)機車時速超過160km時，受電弓的弓頭會隨網(wǎng)波動，易引發(fā)系統(tǒng)共振，造成離網(wǎng)率上升，影響行車安全，另外這種受電弓使用的拉力彈簧疲勞后，也會造成滑板與線網(wǎng)的接觸壓力不穩(wěn)。其次由于這種受電弓的弓頭與上框架的連接因自由度和柔性不夠，也會造成滑板與線網(wǎng)的接觸狀況不良，動態(tài)特征差。再者這種受電弓在遇到刮網(wǎng)、纏網(wǎng)時，無自動降弓等保護功能，極易引發(fā)行車事故。還有這種受電弓在下臂桿及平衡桿方面沒有設(shè)計有阻尼裝置，也會造成上框架部份波動大，動態(tài)穩(wěn)定性差，離網(wǎng)率偏高。
本實用新型的目的是提供一種空氣彈簧動力型受電弓，以解決現(xiàn)有電力機車受電弓存在的離網(wǎng)率高，不能適應(yīng)機車高速運行的問題。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是該受電弓包括底架構(gòu)件、上框架構(gòu)件、拉桿、下臂桿、平衡桿、弓頭構(gòu)件、氣控構(gòu)件；拉桿和下臂桿的下端均與底架構(gòu)件活動連接，兩者的上端均與上框架構(gòu)件活動連接，且下臂桿、上框架構(gòu)件、拉桿三者之間構(gòu)成雙平面四連桿機構(gòu)；平衡桿的下端與下臂桿上端鉸連，上框架構(gòu)件和平衡桿的上端與弓頭構(gòu)件相連，其特征是在底架構(gòu)件上設(shè)有一能使下臂桿擺動抬起的空氣彈簧升弓構(gòu)件，氣控構(gòu)件安裝在底架構(gòu)件上，通過氣管向空氣彈簧升弓構(gòu)件供氣。
本實用新型所采用進一步的技術(shù)方案是弓頭構(gòu)件與上框架構(gòu)件之間通過能使弓頭構(gòu)件實現(xiàn)三維運動的柔性連接構(gòu)件連接。
本實用新型采用更進一步的技術(shù)方案是在平衡桿上增設(shè)有陰尼構(gòu)件，在固定于下臂桿下端的拐臂與底架構(gòu)件之間也設(shè)有阻尼器。
本實用新型采用的再進一步的技術(shù)方案是在弓頭構(gòu)件上設(shè)有氣腔，所述氣腔構(gòu)件通過氣管向其供氣。
由于本實用新型采用空氣彈簧構(gòu)件作為升弓動力源，使受電弓弓頭對電網(wǎng)的接觸壓力源于空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣，而非鋼絲制成的拉力彈簧，避免了弓頭隨網(wǎng)波動時引起的系統(tǒng)共振現(xiàn)象，降低了離網(wǎng)率。同時，因空氣彈簧柔性好具有自阻尼特性，不易振動，在氣壓穩(wěn)定時，弓網(wǎng)接觸力穩(wěn)定，從而避免了拉力彈簧作升弓電力源時，因彈簧疲勞而使接觸壓力不穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。由于本實用新型受電弓頭與上框架之間采用了能實現(xiàn)弓頭三維運動的柔性連接方式，使得弓頭在橫、縱、垂三個方面均具有良好的自由度和柔性，保證了滑板與網(wǎng)具良好的接觸性能。由于本實用新型的弓頭構(gòu)件上設(shè)有氣腔，一旦遇到刮網(wǎng)，滑板過磨，斷滑板等事故，氣腔泄氣后感應(yīng)氣控構(gòu)件，使空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣快排，達到自動降弓保護目的。由于本實用新型在下臂桿和平衡桿方面采用了阻尼構(gòu)件，從而使動態(tài)系統(tǒng)阻尼特性增強，離網(wǎng)率下降。因此，本實用新型較現(xiàn)有電牽引機車的受電弓，且有符合準(zhǔn)高速和高速(160km/h～250km/h)機車運行的要求，離網(wǎng)率低，弓網(wǎng)接觸狀態(tài)良好，受電弓動態(tài)特性好，受流穩(wěn)定等優(yōu)點。


圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的俯視圖；圖3是本實用新型實施例1所述下臂桿與底架構(gòu)件和上框架構(gòu)件的連接方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A向視圖；圖5是本實用新型實施例1所述弓頭構(gòu)件與上框架構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型實施例1所述下臂桿構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6的俯視圖；圖8是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8的俯視圖；
圖10是本實用新型的實施例2所述弓頭構(gòu)件與上框架構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖來進一步描述本實用新型。
實施例1如
圖1和圖2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，包括底架構(gòu)件1、上框架構(gòu)件2、拉桿3、下臂桿4、平衡桿5、弓頭構(gòu)件6、氣控構(gòu)件7；拉桿3和下臂桿4的下端均與底架構(gòu)件1活動連接，兩者的上端均與上框架構(gòu)件2活動連接，且下臂桿4、上框架構(gòu)件2、連桿3三者之間雙平面四連桿機構(gòu)；其中為了安裝拆卸便利，下臂桿4與底架構(gòu)件1和上框架構(gòu)件2的活動連接方式(如圖3和圖4所示)是下臂桿4內(nèi)的轉(zhuǎn)軸8卡入固定在底架構(gòu)件1和上框架構(gòu)件2上的支座9內(nèi)，轉(zhuǎn)軸8的兩端套入墊片10，其中墊片10落入支座9上的墊片止口槽11內(nèi)，這樣轉(zhuǎn)軸8就不會從支座11上脫落，再擰上螺母12即可。
弓頭構(gòu)件6包括滑板13、14、弓腳15，燕尾桿16，兩個弓腳15套在滑板13、14兩端，使滑板13、14內(nèi)的空腔部分形成弓頭構(gòu)件6上的氣腔17，弓腳15上還設(shè)有一支梁18，燕尾桿16與滑板13、14相連。
弓頭構(gòu)件6與上框架構(gòu)件2之間的連接方式(如圖5所示)是弓頭構(gòu)件6中的弓腳15上的支梁18通過一由扭力支承板19、彈簧片式支板20構(gòu)成的柔性連接構(gòu)件與上框架構(gòu)件2的橫桿21兩端連接，其中扭力支承板19一端與弓頭構(gòu)件8的弓腳15上的支梁18鉸連，另一端與彈簧片式支板20一端鉸連，彈簧片式支板20的另一端與上框架構(gòu)件2的橫桿21端部連接。由于采用了這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了弓頭構(gòu)件6與上框架構(gòu)件2之間的柔性連接，同時也保證了弓頭構(gòu)件6能夠?qū)崿F(xiàn)空間的三維活動。
平衡桿5上設(shè)有阻尼構(gòu)件22，其下端與下臂桿4上端采用鉸鏈方式連接，上端通過一調(diào)節(jié)桿23與弓頭構(gòu)件6的燕尾桿16相連。通過調(diào)節(jié)平衡桿5，就可以調(diào)節(jié)弓頭構(gòu)件6與線網(wǎng)的接觸狀態(tài)。
在底架構(gòu)件1，上設(shè)有由立式空氣彈簧24、傳力構(gòu)件25、拉繩26構(gòu)成的空氣彈簧升弓構(gòu)件，其中立式空氣彈簧24安裝在底架構(gòu)件1上，傳力構(gòu)件25一端坐在兩個立式空氣彈簧24上，并與其相連，另一端與底架構(gòu)件1相連；拉繩26的一端與傳力構(gòu)件25相連，另一端與固定于下臂桿4下端的拐臂27相連。當(dāng)立式空氣彈簧24受氣壓控制升起或下降時，傳力構(gòu)件25通過拉繩26、拉動拐臂27，使下臂桿4升起或下降，從而產(chǎn)生升弓的動力。
為了使下臂桿4的升起或下降變得柔和，在固定于下臂桿4下端的拐臂28與底架構(gòu)件1之間設(shè)有阻尼器29。
為了減輕整個受電弓的質(zhì)量以及動態(tài)系統(tǒng)的歸算質(zhì)量，底架構(gòu)件1采用的是矩形管焊接結(jié)構(gòu)，上框架構(gòu)件2采用鋁合金管材焊接而成，且上框架構(gòu)件2上的兩個主桿管(37)采用上細(xì)下粗的變徑結(jié)構(gòu)形式，兩主桿管(37)之間采用拉繩30交叉繃緊。下臂桿4也采用鑄鋁管結(jié)構(gòu)形式。
為了抑制軸承部份的電腐蝕現(xiàn)象，在下臂桿4的轉(zhuǎn)軸8與軸承31之間設(shè)有絕緣層32(如圖6和圖7所示)。
實施例2如圖8、圖9、
圖10所示的一種空氣彈簧動力型受電弓，采用的空氣彈簧升弓構(gòu)件由臥式空氣彈簧33、傳力桿34、拉繩35構(gòu)成，臥式空氣彈簧33一側(cè)連接在底架構(gòu)件1上，另一端連有傳力桿34，拉繩35一端與傳力桿34相連，另一側(cè)與固定于下臂桿4下端的拐臂7相連。當(dāng)臥式空氣彈簧33受氣壓控制伸長或縮短時，傳力桿34通過拉繩35拉動拐臂7，使下臂桿4升起或下降，從而產(chǎn)生升弓的動力。
本實施例的弓頭構(gòu)件6與上框架構(gòu)件2之間的連接方式(如
圖10所示)是弓頭構(gòu)件6中的弓腳15上的支梁18通過由懸掛彈性件36構(gòu)件的柔性連接構(gòu)件與上框架構(gòu)件2的橫桿21相連，從而保證弓頭構(gòu)件6能夠?qū)崿F(xiàn)空間的三維運動。
本實施例除了上述兩點與實施例1不同之外，其余均與實施例1相同。
權(quán)利要求1.一種空氣彈簧動力型受電弓，包括底架構(gòu)件(1)、上框架構(gòu)件(2)、拉桿(3)、下臂桿(4)、平衡桿(5)、弓頭構(gòu)件(6)、氣控構(gòu)件(7)；拉桿(3)和下臂桿(4)均與底架構(gòu)件(1)活動連接，兩者的上端均與上框架構(gòu)件(2)活動連接，且下臂桿(4)、下框架構(gòu)件(2)、拉桿(3)三者之間構(gòu)成雙平面四連桿機構(gòu)；平衡桿(5)的下端與下臂桿(4)上端鉸連，上框架構(gòu)件(2)和平衡桿(5)的上端與弓頭構(gòu)件(6)相連，其特征是在底架構(gòu)件(1)上設(shè)有一能使下臂桿(4)擺動抬起的空氣彈簧升弓構(gòu)件，氣控構(gòu)件(7)安裝在底架構(gòu)件(1)上，通過氣管向空氣彈簧升弓構(gòu)件供氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是弓頭構(gòu)件(6)與上框架構(gòu)件(2)之間通過能使弓頭構(gòu)件(6)實現(xiàn)三維運動的柔性連接構(gòu)件連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是在所述平衡桿(5)上增設(shè)有阻尼構(gòu)件(22)；另在固定于下臂桿(4)下端的拐臂(28)與底架構(gòu)件(1)之間也設(shè)有阻尼器(29)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是在弓頭構(gòu)件(6)上設(shè)有氣腔(17)，所述氣控構(gòu)件(7)通過氣管向其供氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是在弓頭構(gòu)件(6)上設(shè)有氣腔(17)，所述氣控構(gòu)件(7)通過氣管向其供氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是所述空氣彈簧升弓構(gòu)件，由立式空氣彈簧(24)、傳力構(gòu)件(25)、拉繩(26)構(gòu)成，其中立式空氣彈簧(24)安裝在底架構(gòu)件(1)上，傳力構(gòu)件(25)一端坐在兩個立式空氣彈簧(24)上，并與其相連，另一端與底架構(gòu)件(1)相連，拉繩(26)的一端與傳力構(gòu)件(25)相連，另一端與固定于下臂桿(4)下端的拐臂(27)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是所述空氣彈簧升弓構(gòu)件由立式空氣彈簧(24)、傳力構(gòu)件(25)、拉繩(26)構(gòu)成，其中立式空氣彈簧(24)安裝在底架構(gòu)件(1)上，傳力構(gòu)件(25)一端坐在兩個立式空氣彈簧(24)上，并與其相連，另一端與底架構(gòu)件(1)相連，拉繩(26)的一端與傳力構(gòu)件(25)相連，另一端與固定于下臂桿(4)下端的拐臂(27)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是所述空氣彈簧升弓構(gòu)件由臥式空氣彈簧(33)、傳力桿(34)、拉繩(35)構(gòu)成，臥式空氣彈簧(33)一側(cè)連接在底架構(gòu)件(1)上，另一側(cè)連有傳力桿(34)，拉繩(35)一端與傳力桿(34)相連，另一端與固定于下臂桿(4)下端的拐臂(27)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是所述空氣彈簧升弓構(gòu)件由臥式空氣彈簧(33)、傳力桿(34)、拉繩(35)構(gòu)成，臥式空氣彈簧(33)一側(cè)連接在底架構(gòu)件(1)上，另一側(cè)連有傳力桿(34)，拉繩(35)一端與傳力桿(34)相連，另一端與固定于下臂桿(4)下端的拐臂(27)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是所述柔性連接構(gòu)件是由扭力支承板(19)、彈簧片式支板(20)構(gòu)成，其中扭力支承板(19)一端與弓頭構(gòu)件8的弓腳(15)上的支梁(18)鉸連，另一端與彈簧片式支板(20)鉸連，彈簧片式支板(20)的另一端與上框架構(gòu)件(2)的橫桿(21)端部連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是所述柔性連接構(gòu)件是由扭力支承板(19)、彈簧片式支板(20)構(gòu)成，其中扭力支承板(19)一端與弓頭構(gòu)件3的弓腳(15)上的支梁(18)鉸連，另一端與彈簧片式支板(20)鉸連，彈簧片式支板(20)的另一端與上框架構(gòu)件(2)的橫桿(21)端部連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是所述柔性連接構(gòu)件是由懸掛彈性件(36)構(gòu)成，懸掛彈性件(36)將弓頭構(gòu)件(6)中的弓腳(15)上的支梁(18)與上框架構(gòu)件(2)的橫桿(21)兩者連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是所述柔性連接構(gòu)件是由懸掛彈性件(36)構(gòu)成，懸掛彈性件(36)將弓頭構(gòu)件(6)中的弓腳(15)上的支梁(18)與上框架構(gòu)件(2)的橫桿(21)兩者連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是下臂桿(4)與底架構(gòu)件(1)和上框架構(gòu)件(2)的活動連接方式是下臂桿(4)的轉(zhuǎn)軸(8)卡入固定在底架構(gòu)件(1)和上框架構(gòu)件(2)上的支座(9)內(nèi)，轉(zhuǎn)軸(8)的兩端套入墊片(10)，其中墊片(10)落入支座(9)上的墊片止口槽(11)內(nèi)，再擰上螺母(12)；且在下臂桿(4)的轉(zhuǎn)軸(8)與軸承(31)之間設(shè)有絕緣層(30)。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是下臂桿(4)與底架構(gòu)件(1)和上框架構(gòu)件(2)的活動連接方式是下臂桿(4)的轉(zhuǎn)軸(8)卡入固定在底架構(gòu)件(1)和上框架構(gòu)件(2)上的支座(9)內(nèi)，轉(zhuǎn)軸(8)的兩端套入墊片(10)，其中墊片(10)落入支座(9)上的墊片止口槽(11)內(nèi)，再擰上螺母(12)；且在下臂桿(4)的轉(zhuǎn)軸(8)與軸承(31)之間設(shè)有絕緣層(30)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣彈簧動力型受電弓，其特征是上框架構(gòu)件(2)上的兩根主桿管(37)采用上細(xì)下粗的變徑結(jié)構(gòu)形式，且兩主桿管(3)之間采用拉繩(30)交叉繃緊。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空氣彈簧動力型電弓，其特征是上框架構(gòu)件(2)上的兩根主桿管(37)采用上細(xì)下粗的變徑結(jié)構(gòu)形式，且兩主桿管(3)之間采用拉繩(30)交叉繃緊。
專利摘要本實用新型涉及的一種空氣彈簧動力型受電弓,是以空氣彈簧構(gòu)件取代現(xiàn)有受電弓的拉力彈簧作升弓動力源,在弓頭構(gòu)件與上框架構(gòu)件之間采用能實現(xiàn)弓頭構(gòu)件三維運動的柔性連接構(gòu)件連接,弓頭構(gòu)件上設(shè)有氣腔;在平衡桿和下臂桿方面設(shè)計有阻尼裝置。從而使本實用新型具有符合準(zhǔn)高速和高速(160km/h~250km/h)機車運行的要求,離網(wǎng)率低、弓網(wǎng)接觸狀態(tài)良好,受電弓動態(tài)特性好,受流穩(wěn)定的優(yōu)點,另還有遇刮網(wǎng)、滑板過磨、斷板時,自動降弓保護功能。
文檔編號B60L5/18GK2435270SQ0022532
公開日2001年6月20日 申請日期2000年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月28日
發(fā)明者崔德興 申請人:崔德興