專利名稱：弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)在軌電力牽引機(jī)車車頂使用的受電弓的滑板與高壓接觸網(wǎng)的接觸 線間的接觸壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
受電弓是一種安裝在電力牽引機(jī)車頂部，用以從高壓接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè) 備。其通常由弓頭部分滑板與接觸線滑動(dòng)接觸受流。為了保證受電弓牽引電流的順利流通， 受電弓頂部的滑板和接觸網(wǎng)的接觸線之間必須可靠接觸，并有一定的接觸壓力。特別對(duì)于 近年來，高速鐵路與城市軌道交通迅速發(fā)展，在電氣化軌道交通系統(tǒng)中，穩(wěn)定的受流是基本 要求。為了保證穩(wěn)定受流，需控制受電弓與接觸線的接觸壓力在一定的范圍中，即需要控制 弓網(wǎng)接觸壓力，弓網(wǎng)接觸壓力過小，易造成離線，受電弓脫離接觸線并產(chǎn)生電弧；弓網(wǎng)接觸 壓力過大，接觸線抬升量過大，會(huì)使接觸線局部彎曲，引起接觸線疲勞損傷，增大接觸線磨 耗，嚴(yán)重時(shí)造成弓網(wǎng)事故。目前，對(duì)弓網(wǎng)接觸壓力的檢測(cè)，還比較原始，通過先將接觸網(wǎng)局部停電，然后由檢 測(cè)人員登至車頂，用測(cè)力裝置(如彈簧秤等)手工將受電弓向下拉，測(cè)量受電弓與接觸網(wǎng)恰 好脫離接觸時(shí)的拉力。此方法要求接觸網(wǎng)局部斷電，且需要多個(gè)工作人員同時(shí)配合操作，操 作麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低、精度低、準(zhǔn)確性差。同時(shí)，該人工測(cè)量方法不是在線動(dòng)態(tài)檢測(cè)，而 是一種靜態(tài)的模擬測(cè)試，并不能準(zhǔn)確真實(shí)地測(cè)出實(shí)際運(yùn)行時(shí)受電弓的接觸壓力。此外，通過在每根受電弓上加裝力傳感器和加速度傳感器，也是一種實(shí)現(xiàn)受電弓 接觸壓力動(dòng)態(tài)測(cè)量的方法。這種方法雖然可實(shí)時(shí)檢測(cè)受電弓在接觸網(wǎng)上任意點(diǎn)的接觸壓 力，但仍存在以下不足1、傳感器接近高壓接觸網(wǎng)，其絕緣及抗干擾能力要求高；2、其傳感 器安裝載受電弓上，要求所有機(jī)車的受電弓上均加裝，需要的傳感器數(shù)量巨大，成本高，不 經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在給出一種能夠方便、精確地對(duì)弓網(wǎng)接觸壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的弓 網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)裝置。本發(fā)明所述的弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，包括在監(jiān)測(cè)處的上方安裝的縱向設(shè)置的固 定框架，框架的沿縱向安裝有兩組傳感器組，每組傳感器組包括負(fù)荷傳感器和加速度傳感 器，負(fù)荷傳感器和加速度傳感器底部安裝有絕緣支架，所述絕緣支架的底部安裝有從兩側(cè) 夾持接觸線的絕緣的接觸線夾子，接觸線夾子頂端設(shè)置滑塊，支架的底部設(shè)置滑槽，接觸線 夾子的滑塊嵌入支架的滑槽中可沿滑槽滑動(dòng)。本發(fā)明所述的弓網(wǎng)接觸壓力檢測(cè)裝置，加速度傳感器和負(fù)荷傳感器通過絕緣支架 和接觸線夾子與接觸線組成鋼性連接，通過測(cè)量受電弓通過時(shí)的壓力與沖擊加速度的變 化，來測(cè)量弓網(wǎng)的接觸壓力。當(dāng)運(yùn)行的車輛通過該處時(shí)，車輛上的受電弓從底部向上托起接 觸導(dǎo)線，使得接觸網(wǎng)與受電弓之間產(chǎn)生接觸壓力，該接觸壓力通過接觸網(wǎng)絕緣支架由負(fù)荷傳感器測(cè)量，同時(shí)由于受電弓經(jīng)過速度很高，測(cè)量時(shí)的沖擊振動(dòng)會(huì)對(duì)負(fù)荷傳感器測(cè)量結(jié)果 產(chǎn)生影響，通過加速度傳感器可對(duì)接觸線產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量修正。又由于接觸線是 硬線，受電弓經(jīng)過時(shí)，抬升力會(huì)沿接觸線傳播一段距離，本發(fā)明固定框架的縱向安裝有兩組 傳感器組，可通過兩組傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，確定弓網(wǎng)接觸壓力，其可優(yōu)化傳感覺器布局，提 高測(cè)量精度。由于溫度變化時(shí)，接觸網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮的變化，引起接觸線縱向移動(dòng)。此時(shí)， 如果絕緣子與接觸線剛性連接，則連接處將位移，產(chǎn)生縱向拉力和扭轉(zhuǎn)力，從而影響測(cè)量精 度。本發(fā)明接觸線夾子于絕緣支架通過滑塊與滑槽的可移動(dòng)方式安裝，使接觸線及接觸線 夾子沿滑槽縱向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置與接觸線縱向位置的自適應(yīng)調(diào)整。對(duì)上述負(fù)荷傳感器 和加速度傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集裝置實(shí)時(shí)采集，并有數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行處理和 計(jì)算，即可得出弓網(wǎng)接觸壓力。本發(fā)明的弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，能夠自動(dòng)的對(duì)弓網(wǎng)的接觸壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 測(cè)量方便、精度高。同時(shí)，其測(cè)量過程中能對(duì)沖擊振動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)溫度變化引起的熱脹冷 縮進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，能更進(jìn)一步的提高測(cè)量精度。


圖1為本發(fā)明所述弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置的立體安裝示意圖； 圖2為本發(fā)明所述弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置的正面安裝示意圖； 圖3為監(jiān)測(cè)裝置與接觸線的局部安裝示意圖；圖4為傳感器組的安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3，一種弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，接觸線1上方有縱向布置的固定框 架2，固定框架的前、后兩端均安裝有負(fù)荷傳感器3和加速度傳感器4，負(fù)荷傳感器和加速度 傳感器底部安裝有絕緣支架5，所述絕緣支架的底部安裝有從兩側(cè)夾持接觸線的絕緣的接 觸線夾子6，接觸線夾子頂端設(shè)置滑塊7，支架的底部設(shè)置滑槽8，接觸線夾子的滑塊嵌入支 架底部的滑槽中可沿滑槽滑動(dòng)。如圖4，所述負(fù)荷傳感器3和加速度傳感器4可安裝在固定框架兩端設(shè)置的封閉盒 體10內(nèi)，盒體的內(nèi)底面為水平基板9上，負(fù)荷傳感器3和加速度傳感器4固定在水平基板 上，封閉合體的底部再與絕緣支架固連。水平基板可以提高測(cè)量的精度；封閉盒體可以防止 積塵，可以防止傳感器因積塵影起的測(cè)量誤差。所述絕緣支架5的中部可安裝盤形絕緣子11，通過盤形絕緣子能夠隔絕高壓，減 少高壓串入對(duì)測(cè)量精度的影響。安裝的盤形絕緣子11可僅一個(gè)，也可為由兩個(gè)、三個(gè)甚至 是更多盤形絕緣子串成的絕緣子串，以更可靠的隔絕高壓。所述絕緣支架的中段可安裝高度調(diào)節(jié)器，其可根據(jù)安裝及使用情況，調(diào)整絕緣支 架的長度。各負(fù)荷傳感器和加速度傳感器可連接動(dòng)態(tài)應(yīng)變處理模塊，動(dòng)態(tài)應(yīng)變處理模塊可實(shí) 時(shí)采集各負(fù)荷傳感器和各加速度傳感器的信號(hào)，并經(jīng)處理和計(jì)算得出受電弓與接觸網(wǎng)的弓 網(wǎng)接觸壓力。由于接觸線有高壓，負(fù)荷傳感器又是接觸測(cè)量壓力，為了進(jìn)一步消除高電壓的影響，避免高電壓強(qiáng)電流的串入，而影響測(cè)量精度，負(fù)荷傳感器和加速度傳感器到信號(hào)端可采 用線性光耦合器組成的模擬信號(hào)隔離電路。
權(quán)利要求
1.弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括在監(jiān)測(cè)處的上方安裝的橫向設(shè)置的固定 框架，框架的沿縱向安裝有兩組傳感器組，每組傳感器組包括負(fù)荷傳感器和加速度傳感器， 負(fù)荷傳感器和加速度傳感器底部安裝有絕緣支架，所述絕緣支架的底部安裝有從兩側(cè)夾持 接觸線的絕緣的接觸線夾子，接觸線夾子頂端設(shè)置滑塊，支架的底部設(shè)置滑槽，接觸線夾子 的滑塊嵌入支架底部的滑槽中可沿滑槽滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述負(fù)荷傳感器和加 速度傳感器安裝在固定框架兩端設(shè)置的封閉盒體內(nèi)，盒體的內(nèi)底面為水平基板上，負(fù)荷傳 感器和加速度傳感器固定在水平基板上，封閉合體的底部與絕緣支架固連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述絕緣支架的中部 安裝盤形絕緣子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述絕緣支架的中段安裝有高度調(diào)節(jié)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于負(fù)荷傳感器和加速度 傳感器到信號(hào)端采用線性光耦合器組成的模擬信號(hào)隔離電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于各負(fù)荷傳感器和加速 度傳感器連接動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試模塊，動(dòng)態(tài)應(yīng)變處理模塊實(shí)時(shí)采集各負(fù)荷傳感器和各加速度傳 感器的信號(hào)，并計(jì)算得出測(cè)量的受電弓接觸壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于絕緣支架中部安裝的 盤形絕緣子有兩個(gè)以上構(gòu)成絕緣子串。
全文摘要
本發(fā)明公開了弓網(wǎng)接觸壓力監(jiān)測(cè)裝置，其在檢測(cè)處的前、后側(cè)上方均安裝有負(fù)荷傳感器和加速度傳感器，負(fù)荷傳感器和加速度傳感器底部安裝有絕緣支架，絕緣支架的底部安裝有夾持接觸線的絕緣的接觸線夾子，接觸線夾子通過頂端設(shè)置滑塊插于支架的底部的滑槽中可沿滑槽滑動(dòng)。本發(fā)明所述的弓網(wǎng)接觸壓力檢測(cè)裝置，加速度傳感器和負(fù)荷傳感器通過絕緣支架和接觸線夾子與接觸線組成鋼性連接，通過測(cè)量受電弓通過時(shí)的壓力與沖擊加速度的變化，來測(cè)量弓網(wǎng)的接觸壓力。其能夠方便、精確地對(duì)弓網(wǎng)接觸壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01L5/00GK102052983SQ201010618728
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者朱曉東 申請(qǐng)人:朱曉東