一種集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及無軌電車集電桿，具體涉及一種無軌電車集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]新能源公交車能大大降低整車運(yùn)行中的油耗并能降低尾氣的排放，其中純電動(dòng)公交車更能實(shí)現(xiàn)零排放，但考慮到純電動(dòng)公交車對行駛里程的需求，電池容量較大，成本高且壽命有限，充換電站的建設(shè)和維護(hù)成也較高，而雙源無軌電車采用電網(wǎng)和電池雙動(dòng)力電源，可以實(shí)現(xiàn)靈活充電又不完全受架空線網(wǎng)的限制，具有電池容量小且無需定點(diǎn)充換電的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)行的無軌電車集電桿升降大多采用人為直接或間接操作，需要駕駛員將車輛停在集電桿能夠抓取電網(wǎng)的區(qū)域內(nèi)，然后將集電桿升起，這樣不僅降低了車輛運(yùn)行的效率，而且增加了駕駛員的工作量，分散了駕駛員的精力，容易造成事故。還有一些采用電機(jī)和彈簧來驅(qū)動(dòng)集電桿升降的方案，一般電機(jī)置于集電桿底部，輸出力臂較短，因此對于電機(jī)的功率要求較高，而且由于集電桿的受力點(diǎn)較低，導(dǎo)致集電桿在上升和下降過程中會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成集電桿無法抓取電網(wǎng)，甚至損壞集電桿；另外，由于需要彈簧來提供動(dòng)力，因此對于彈簧的彈力要求也較高，而且彈簧整個(gè)升降過程中幾乎一直處于壓縮或拉伸狀態(tài)，不利于彈簧的使用壽命。
[0004]出于解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)及集電裝置，其特征在于:包括底座、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、支撐臂、電動(dòng)推桿、彈簧，所述底座與車頂部固定連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述底座連接，所述支撐臂連接所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與集電桿，所述電動(dòng)推桿主體部分置于所述支撐臂上，所述彈簧連接所述電動(dòng)推桿前端與集電桿，本執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)推桿代替電機(jī)，不僅能夠保證集電桿的上升、下降及旋轉(zhuǎn)均平穩(wěn)動(dòng)作，有效實(shí)現(xiàn)無軌電車的正常工作，而且使得彈簧被壓縮或拉伸的時(shí)間大大減少，增加了彈簧的使用壽命，且本機(jī)構(gòu)中彈簧只需要提供一個(gè)很小的力，因此可以采用一個(gè)較小的彈簧。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]現(xiàn)有無軌電車采用電機(jī)和彈簧來驅(qū)動(dòng)集電桿升降，由于需要彈簧來提供動(dòng)力，因此對于彈簧的彈力要求也較高，需要較大的彈簧來提供較大的動(dòng)力，彈簧整個(gè)升降過程中幾乎一直處于壓縮或拉伸狀態(tài)，不利于彈簧的使用壽命，而且為了保證集電桿在升降過程中的抖動(dòng)盡可能小，一般會(huì)使用電機(jī)來提供與彈簧相反的力來盡量平衡集電桿的受力使其平穩(wěn)升降，因而會(huì)消耗很多無用功。
[0006]本實(shí)用新型提出了一種集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括底座、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、支撐臂、電動(dòng)推桿、彈簧，所述底座與車頂部固定連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述底座連接，所述支撐臂連接所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與集電桿，所述電動(dòng)推桿主體部分置于所述支撐臂上，所述彈簧連接所述電動(dòng)推桿前端與集電桿，本執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)推桿代替電機(jī)，不僅能夠保證集電桿的上升、下降及旋轉(zhuǎn)均平穩(wěn)動(dòng)作，有效實(shí)現(xiàn)無軌電車的正常工作，而且使得彈簧被壓縮或拉伸的時(shí)間大大減少，增加了彈簧的使用壽命，且本機(jī)構(gòu)中彈簧只需要提供一個(gè)很小的力，因此可以采用一個(gè)較小的彈簧。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0008]—種集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括底座、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、支撐臂、電動(dòng)推桿、彈簧，所述底座與車頂部固定連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述底座連接，所述支撐臂連接所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與集電桿，所述電動(dòng)推桿主體部分置于所述支撐臂上，所述彈簧連接所述電動(dòng)推桿前端與集電桿。
[0009]所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子與所述底座固定連接，轉(zhuǎn)子與所述支撐臂固定連接。
[0010]所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)為伺服電機(jī)。
[0011 ] 所述電動(dòng)推桿為步進(jìn)電機(jī)式或伺服電機(jī)式。
[0012]一種無軌電車集電裝置，采用上述任意一個(gè)集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0013]相比現(xiàn)有的集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型有顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)為:
[0014]1、使用本實(shí)用新型的集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用電動(dòng)推桿替代彈簧和電機(jī)，不做無用功，有效減少能源的浪費(fèi)。
[0015]2、使用本實(shí)用新型的集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，減小彈簧的大小，而且減少彈簧處于受力狀態(tài)的時(shí)間，大大提尚彈貪的使用壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型的具體實(shí)施方法如下:
[0018]如圖1所示為本實(shí)用新型集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖，其中I為集電桿、2為底座、3為旋轉(zhuǎn)電機(jī)、4為支撐臂、5為電動(dòng)推桿、6為彈簧。
[0019]所述底座2與車身固定連接，用于支撐整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)3為外轉(zhuǎn)子電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的定子與所述底座2固定連接，所述支撐臂4與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的轉(zhuǎn)子固定連接，用于支撐所述集電桿1、電動(dòng)推桿5、彈簧6，所述電動(dòng)推桿5底端主體部分固定連接所述支撐臂4，所述彈簧6 —端連接所述電動(dòng)推桿5的頂端、另一端連接所述集電桿I的中間某位置。
[0020]所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)3為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓小等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。
[0021]所述電動(dòng)推桿5為步進(jìn)電機(jī)式或者伺服電機(jī)式電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿是一種將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電力驅(qū)動(dòng)裝置，可用于各種簡單或復(fù)雜的工藝流程中做為執(zhí)行機(jī)械使用，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制或自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)新穎精致、體積小、精度高、完全同步、自鎖性能好、衛(wèi)生，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，不需要管道的氣源、油路。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。
[0022]當(dāng)集電桿I上升時(shí)，由所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)所述支撐臂4、集電桿1、電動(dòng)推桿5、彈簧6整體在所述底座2上旋轉(zhuǎn)，使得所述集電桿I的頂部(即集電頭部)位于電網(wǎng)線正下方，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)3停止轉(zhuǎn)動(dòng)并鎖止；然后由所述電動(dòng)推桿5的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)推桿回收以實(shí)現(xiàn)所述集電桿I的上升至電網(wǎng)線處抓取電網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)充電，并且鎖止所述電動(dòng)推桿5 ;雖然電網(wǎng)線有固定的標(biāo)準(zhǔn)高度，但是由于電網(wǎng)線本身有重量，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)支撐點(diǎn)之間的電網(wǎng)線出現(xiàn)兩端高、中間低的現(xiàn)象，而且有刮風(fēng)等外界因素的干擾，最終會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)線的高度不一致，存在一定的偏差，因此，本實(shí)施例中于所述電動(dòng)推桿5的前端部設(shè)置所述彈簧6，當(dāng)車輛行至電網(wǎng)線高度較低的位置時(shí)，由所述彈簧6的拉伸來實(shí)現(xiàn)所述集電桿I的下降，以此來保證車輛行進(jìn)過程中不會(huì)對電網(wǎng)線和集電桿I造成過多損耗，保證車輛的持續(xù)充電。
[0023]當(dāng)集電桿I下降時(shí)，由所述電動(dòng)推桿5的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)推桿伸展以實(shí)現(xiàn)所述集電桿I的下降，由所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)所述支撐臂4、集電桿1、電動(dòng)推桿5、彈簧6整體在所述底座2上旋轉(zhuǎn)，使得所述集電桿I回收至車頂初始位置，然后旋轉(zhuǎn)電機(jī)3、電動(dòng)推桿5停止運(yùn)行并鎖止，也可以于車頂設(shè)置一個(gè)鎖止裝置，用于集電桿I不工作時(shí)鎖住所述集電桿I并于工作時(shí)釋放集電桿I。
[0024]相比已有的電機(jī)或氣缸加彈簧的方案，本實(shí)用新型采用電動(dòng)推桿來實(shí)現(xiàn)集電桿的升降，電動(dòng)推桿與集電桿的連接點(diǎn)位于集電桿的中間某位置，既可以減小集電桿升降過程中的抖動(dòng)幅度，也可以大大增加集電桿升降動(dòng)力的力臂，減小了動(dòng)力源的輸出功率，有利于電機(jī)的小型化發(fā)展，也有助于節(jié)省材料，而且電動(dòng)推桿有很好的自鎖性，當(dāng)集電桿處于車頂鎖止時(shí)或者與電網(wǎng)線連接時(shí)，電動(dòng)推桿可以鎖止不輸出功率，也有利于節(jié)省能源；本實(shí)用新型方案的彈簧采用一個(gè)較小的彈簧，該彈簧主要用于適應(yīng)集電桿升起后由于電網(wǎng)線的高度變化或者路面不平整的變化，由于變化一般較小，因此對于彈簧的大小要求也較低；而且現(xiàn)有的彈簧幾乎一直處于工作狀態(tài)且工作于露天環(huán)境中，這樣會(huì)加快彈簧的使用壽命的衰減，而本實(shí)用新型中的彈簧只有在集電桿升起時(shí)處于工作狀態(tài)，大大減少了彈簧的工作時(shí)間，也有利于延長彈簧的使用壽命。
[0025]對于為本實(shí)用新型的示范性實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解為是本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)其中的某一種示范性示例，具有對本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)方案的指導(dǎo)性作用，而非對本實(shí)用新型的限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括底座、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、支撐臂、電動(dòng)推桿、彈簧，所述底座與車頂部固定連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述底座連接，所述支撐臂連接所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與集電桿，所述電動(dòng)推桿主體部分置于所述支撐臂上，所述彈簧連接所述電動(dòng)推桿前端與集電桿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子與所述底座固定連接，轉(zhuǎn)子與所述支撐臂固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)為伺服電機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電動(dòng)推桿為步進(jìn)電機(jī)式或伺服電機(jī)式。5.一種無軌電車集電裝置，其特征在于:采用權(quán)利要求1?4中任意一個(gè)集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種集電桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括底座、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、支撐臂、電動(dòng)推桿、彈簧，所述底座與車頂部固定連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述底座連接，所述支撐臂連接所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與集電桿，所述電動(dòng)推桿主體部分置于所述支撐臂上，所述彈簧連接所述電動(dòng)推桿前端與集電桿。
【IPC分類】B60L5/28
【公開號(hào)】CN204870588
【申請?zhí)枴緾N201520180222
【發(fā)明人】于金良, 賈士卿
【申請人】天津市松正電動(dòng)汽車技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年3月27日