一種帶導(dǎo)電滾軸的鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭，屬于城市軌道交通第三軌供電用的器材。

背景技術(shù)：

本發(fā)明作出以前，在已有技術(shù)中，城市軌道交通第三軌供電需采用膨脹接頭，以包容鋼鋁復(fù)合軌熱脹冷縮帶來(lái)的長(zhǎng)度變化。例如，專利號(hào)2011 2023 5658.2的鋼鋁復(fù)合軌的芯棒式膨脹接頭，其魚尾板的二個(gè)斜面與工字形鋁軌之腰的接觸面為滑動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)大于0.2，魚尾板的端頭在運(yùn)輸中對(duì)鋁軌之腰的斜面指稍有擦痕，在使用中隨熱脹冷縮，魚尾板相對(duì)鋁軌往復(fù)移動(dòng)過(guò)程中會(huì)演變成鋁材表面起毛，摩擦系數(shù)增大至0.35以上，使膨脹接頭的滑動(dòng)啟動(dòng)力由＜800N增大至＞2000N，而M12螺栓的擰緊力也直接影響滑動(dòng)啟動(dòng)力，力矩大于15N*M的滑動(dòng)啟動(dòng)力大于2000N，進(jìn)而造成絕緣支架側(cè)向受力偏大而損壞，破壞系統(tǒng)供電，造成事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，發(fā)明一種魚尾板與鋁軌之腰的接觸面為滾動(dòng)摩擦而魚尾板仍能對(duì)二端的鋁軌實(shí)施電流連接的膨脹接頭，使鋼鋁復(fù)合導(dǎo)電軌在該接頭既能傳輸更大的電流，又有較小的滑動(dòng)啟動(dòng)力。

本發(fā)明主要解決方案，是這樣實(shí)現(xiàn)的：在魚尾板的二個(gè)斜面的二端各挖能放置4個(gè)導(dǎo)電滾軸的溝槽，蓋上滾軸蓋板，使導(dǎo)電滾軸既能在溝槽里轉(zhuǎn)動(dòng)，其上部又稍高于滾軸蓋板，而由導(dǎo)電滾軸的圓周線與鋁軌之腰的斜面滾動(dòng)接觸，這樣既能將魚尾板與鋁軌之間的摩擦由滑動(dòng)變滾動(dòng)，摩擦系數(shù)降至0.02以下，最終滑動(dòng)啟動(dòng)力可恒小于800N；而且導(dǎo)電滾軸采用T2硬質(zhì)銅件鍍銀，可以在魚尾板與鋁軌之腰間傳輸電流，由于一套膨脹接頭共用了32個(gè)導(dǎo)電滾軸，構(gòu)成16對(duì)并聯(lián)的等效電阻，具有傳電的高可靠性。

本發(fā)明的解決方案，還包括采用大銅圈直接將電流從一端的鋼鋁復(fù)合軌傳到另一端的鋼鋁復(fù)合軌，以及每根魚尾板二端各有一個(gè)小銅圈分別與每一端的鋼鋁復(fù)合軌相連接，大銅圈與小銅圈都是軟連接，不影響二端的鋼鋁復(fù)合軌縱向相對(duì)移動(dòng)，本發(fā)明的解決方案，包括三條并聯(lián)的傳電路徑，一、左邊的鋼鋁復(fù)合軌經(jīng)大銅圈直接傳電到右邊的鋼鋁復(fù)合軌，二、左邊的鋼鋁復(fù)合軌導(dǎo)電滾軸到二根魚尾板再到右邊的導(dǎo)電滾軸，再到右邊的鋼鋁復(fù)合板軌，三、左邊的鋼鋁復(fù)合軌徑小銅圈到二根魚尾板而再到另一端的小鋼圈，最終到右邊的鋼鋁復(fù)合軌。

本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、膨脹接頭的滑動(dòng)啟動(dòng)力小而穩(wěn)定，滑動(dòng)啟動(dòng)力與M12螺栓螺母的擰緊力矩?zé)o關(guān)。

2、鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭有三條并聯(lián)的傳電路徑，傳輸電流大，可靠性高。

3、膨脹接頭兩端的過(guò)渡電阻小，甚至小于同樣長(zhǎng)度的鋼鋁復(fù)合軌本體的體積電阻，使第三軌供電線路具有最低的線性電阻，節(jié)能。

附圖說(shuō)明

圖1為鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭左段的橫剖面圖。

圖2為鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭的俯視圖。

圖3為膨脹接頭中段的橫剖面圖。

圖4為魚尾板斜表面的C-C旋轉(zhuǎn)視圖。

圖5為導(dǎo)電滾軸和蓋板的橫剖面圖。

圖6為導(dǎo)電滾軸和蓋板的局部放大圖。

具體完實(shí)施方式

下面本發(fā)明結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述：

本發(fā)明圖1為膨脹接頭左段的橫剖面圖，即圖2的B-B剖面圖，圖1的中下部為鋼鋁復(fù)合板，其工字形鋁軌1的腰部二側(cè)各有一條魚尾板2和魚尾板5，左右魚尾板被M12螺栓7經(jīng)彈簧6壓緊在鋁軌的腰上，M12螺栓7采用雙螺母加定位銷的方法來(lái)使魚尾板對(duì)鋁軌的夾緊力保持恒定，切忌M12螺栓7不經(jīng)彈簧6直接壓緊左魚尾板2和右魚尾板5，與工字形鋁軌的1的腰的斜面壓緊的是4支導(dǎo)電滾軸的3的圓周表面，導(dǎo)電滾軸3嵌在魚尾板2和5的溝槽里，魚尾板與鋁軌1不直接接觸，二者通過(guò)導(dǎo)電滾軸3連接，這種連接在機(jī)械上為滾動(dòng)摩擦連接，在電氣上三者串聯(lián)。導(dǎo)電滾軸采用硬質(zhì)銅鍍銀，就將鋁軌1與魚尾板2及5串聯(lián)起來(lái)了，

圖1的上部為膨脹接頭的電流連接器，主要由大銅圈8固定在與鋼鋁復(fù)合軌1焊成一體的連接座10上面，大銅圈8用厚0.1mm的鍍錫硬態(tài)銅帶繞疊而成，在M12螺栓7的位置，鋼鋁復(fù)合軌1上是個(gè)縱向長(zhǎng)槽。

圖2為膨脹接頭的俯視圖，鋼鋁復(fù)合軌1被從中間以橫置的“Z”字形線切割成左右二段，向二頭分開留出可變化的間隙“δ”。有二個(gè)連接座10分別與鋼鋁復(fù)合軌的左右段焊成一體。大銅圈8同時(shí)與二個(gè)連接座10相連接。使左右鋼鋁復(fù)合軌相對(duì)移動(dòng)，熱脹時(shí)間隙“δ”變小，冷縮時(shí)間隙“δ”變大，而大銅圈8的軟特性使大銅圈8二端的二個(gè)彎頭位置會(huì)自動(dòng)變化，從而在這種縱向的線性位移時(shí)保持二段鋼鋁復(fù)合軌的電氣連接，這是第三條傳電路徑。

在圖2右段的局部剖視中，可以看到上面的小銅圈9與魚尾板2相連，下面的小銅圈9與魚尾板5相連。而在圖2的左段也有二個(gè)小銅圈9分別與魚尾板2和魚尾板5相連，小銅圈9的另一頭被固定在鋁軌上的腰上，構(gòu)成了另一條傳電路徑。

在圖2中有3個(gè)M12螺栓7，起到將魚尾板和鋼鋁復(fù)合軌裝配成一體的作用。

圖3為膨脹接頭中段的橫剖面圖，即圖2的A-A剖面。鋼鋁復(fù)合軌被從中間切成左右二半。由于魚尾板2和魚尾板5在腰部將切成二半的鋼鋁復(fù)合軌夾持，使左右鋼鋁復(fù)合軌只有一個(gè)自由度，即縱向相對(duì)位移，如果左右鋼鋁復(fù)合軌的接觸面間隙過(guò)大，鋼鋁復(fù)合軌會(huì)出現(xiàn)橫向扭轉(zhuǎn)，二個(gè)不銹鋼接觸面不在同一平面上，會(huì)導(dǎo)致機(jī)車上的受流器損壞。所以3個(gè)M12螺栓7既不能將魚尾板連同左右鋼鋁復(fù)合軌夾死，其螺母又不能松開旋轉(zhuǎn)，所以必須使用雙螺母加定位銷的辦法來(lái)維持二段鋼鋁復(fù)合軌接觸面微小間隙的穩(wěn)定性。

在圖3中，左右二段鋼鋁復(fù)合軌1的上面各焊了一個(gè)連接座10，大銅圈8的左右面分別與左右連接座10用螺栓固定，使左邊的鋼鋁復(fù)合軌1的電流經(jīng)左邊的連接座10流經(jīng)銅圈再到右邊的連接座10，最終流到右邊的銅鋼鋁復(fù)合軌1，故圖3是電流連接器的主要視圖，電流連接器可承擔(dān)額定電流的60％，這是第一條傳電路徑。

圖4是魚尾板斜表面的C-C旋轉(zhuǎn)視圖。長(zhǎng)達(dá)1.1m的魚尾板二端各有一組導(dǎo)電滾軸組合，每個(gè)組合里有4支導(dǎo)電滾軸3和一個(gè)滾軸蓋板4，8個(gè)小螺釘將滾軸蓋板固定在魚尾板上。左邊的導(dǎo)電滾軸組合與左邊的鋼鋁復(fù)合軌1之腰接觸，右邊的導(dǎo)電滾軸組合與右邊的鋼鋁復(fù)合軌1之腰接觸，構(gòu)成第二條傳電路徑。

圖5是導(dǎo)電滾軸和蓋板的橫剖面圖，即圖4的D-D剖面圖，魚尾板2上開設(shè)的4條溝槽11的寬度比導(dǎo)電滾軸3的直徑僅寬0.02mm，溝槽11的深度比導(dǎo)電滾軸3的半徑多0.2mm，導(dǎo)電滾軸3的直徑取8mm。滾軸蓋板4埋在魚尾板的長(zhǎng)方形凹槽里，其上表面與魚尾板2的斜面持平。

圖6是圖5的局部放大圖，導(dǎo)電滾軸3與魚尾板2上的溝槽11和滾軸蓋板4的形位公差采用動(dòng)配合，導(dǎo)電滾軸3的上表面露出滾軸蓋板4約0.3mm，溝槽11內(nèi)角處涂導(dǎo)電膏，既使導(dǎo)電滾軸3潤(rùn)滑轉(zhuǎn)動(dòng)，又增加導(dǎo)電率。