一種電力機(jī)車(chē)接地裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及接地裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種電力機(jī)車(chē)上使用的接地裝置。一種電力機(jī)車(chē)接地裝置，包括刷盒、固定于刷盒內(nèi)的刷架以及設(shè)置在刷架上的碳刷，碳刷末端通過(guò)軟線(xiàn)與刷架連接，刷架上設(shè)有用于導(dǎo)電的電纜接線(xiàn)端子，設(shè)置在刷架上的碳刷包括接地碳刷和消弧碳刷，接地碳刷和消弧碳刷的底部與刷架之間都設(shè)置有使碳刷頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的彈簧。本實(shí)用新型通過(guò)在刷架的不同區(qū)域設(shè)置接地碳刷和消弧碳刷，同時(shí)對(duì)接地碳刷與摩擦銅盤(pán)之間，消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)之間分別施加大小不同的壓力，從而實(shí)現(xiàn)接地碳刷既具有較長(zhǎng)使用壽命，又能避免接地裝置在強(qiáng)烈振動(dòng)工況下由于接地碳刷與摩擦銅盤(pán)分離后，導(dǎo)致二者之間產(chǎn)生高電壓發(fā)生起弧燒損。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種電力機(jī)車(chē)接地裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及接地裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種電力機(jī)車(chē)上使用的接地裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]有軌電力機(jī)車(chē)通過(guò)接地裝置將電力機(jī)車(chē)由受電端導(dǎo)入的電流，經(jīng)車(chē)軸、車(chē)輪、鋼軌導(dǎo)入大地，保證有軌電力機(jī)車(chē)正常工作。有軌電力機(jī)車(chē)接地裝置的工作原理是通過(guò)相對(duì)位置固定的碳刷與旋轉(zhuǎn)車(chē)軸上的摩擦銅盤(pán)相接觸，使電流流經(jīng)二者形成回路。為了確保相對(duì)位置固定的碳刷與旋轉(zhuǎn)車(chē)軸上的摩擦銅盤(pán)之間緊密接觸，一般通過(guò)彈簧對(duì)碳刷施加壓緊力得以實(shí)現(xiàn)。
[0003]碳刷與摩擦銅盤(pán)的使用壽命(磨耗量)除了與二者的選材屬性有關(guān)外，還與二者之間的相對(duì)位移量，以及確保二者緊密接觸而施加的壓緊力密切相關(guān)。當(dāng)壓緊力一定時(shí)，二者之間的相對(duì)位移量越大(碳刷在摩擦銅盤(pán)端面上行走的路徑越長(zhǎng))，單位時(shí)間內(nèi)碳刷與摩擦銅盤(pán)的磨耗量越大，使用壽命越短；當(dāng)碳刷與摩擦銅盤(pán)的相對(duì)位移量一定時(shí)，所施加的壓緊力越大，單位時(shí)間內(nèi)碳刷與摩擦銅盤(pán)的磨耗量越大，使用壽命越短；反之，當(dāng)壓緊力一定時(shí)，越靠近摩擦銅盤(pán)面的外邊沿磨耗量越大；當(dāng)碳刷與摩擦銅盤(pán)的相對(duì)位移量一定時(shí)，所施加的壓緊力越小，單位時(shí)間內(nèi)碳刷與摩擦銅盤(pán)的磨耗量越小，使用壽命越長(zhǎng)。為了確保有軌電力機(jī)車(chē)能夠在一定期間內(nèi)正常工作不停運(yùn)檢修，要求碳刷與摩擦銅盤(pán)具有足夠長(zhǎng)的使用壽命，這就要求在碳刷上施加的壓緊力不易過(guò)大，處于一定合理范圍。
[0004]有軌電力機(jī)車(chē)的工作電壓為數(shù)千伏特至數(shù)十千伏特，工作電流為數(shù)十安培至數(shù)百安培。為了確保接地裝置正常工作時(shí)不會(huì)由于數(shù)十安培至數(shù)百安培的電流流經(jīng)而產(chǎn)生大量熱導(dǎo)致急劇溫升發(fā)生燒蝕，導(dǎo)致碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的潤(rùn)滑狀態(tài)迅速惡化，大幅降低接地裝置的使用壽命，要求接地裝置應(yīng)具有較小的電阻與接觸電阻，正常工作的接地裝置的總電阻值一般只有數(shù)毫歐姆，產(chǎn)生的電壓降也僅為數(shù)伏特。在靜止?fàn)顟B(tài)下，目前使用的接地裝置的電阻與接觸電阻完全滿(mǎn)足在上述大電流工況下工作的要求。但是，有軌電力機(jī)車(chē)在運(yùn)行過(guò)程不可避免會(huì)發(fā)生顛簸并產(chǎn)生振動(dòng)，由于在碳刷上施加的壓緊力為一確定值，如果振動(dòng)強(qiáng)度足夠大，仍會(huì)導(dǎo)致碳刷與摩擦銅盤(pán)分離，此時(shí)通過(guò)碳刷與摩擦銅盤(pán)接觸而連通的電路就處于斷路狀態(tài)，碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的電壓會(huì)立刻躍遷到數(shù)千伏特至數(shù)十千伏特，也就是有軌電力機(jī)車(chē)的工作電壓全部加載到接地裝置的碳刷與摩擦銅盤(pán)之間。在強(qiáng)烈振動(dòng)狀態(tài)下分離的碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的距離非常小，二者之間又存在如此高的電壓，在此條件下極易產(chǎn)生電弧發(fā)生燒蝕，導(dǎo)致碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的潤(rùn)滑狀態(tài)迅速惡化，大幅降低接地裝置的使用壽命。因此，為了降低碳刷與摩擦銅盤(pán)在振動(dòng)狀態(tài)下發(fā)生分離，需要加大二者之間的壓緊力，而加大壓緊力又會(huì)增大碳刷與摩擦銅盤(pán)的磨耗，縮短接地裝置的使用壽命。由此可見(jiàn)，延長(zhǎng)碳刷與摩擦銅盤(pán)的使用壽命，和消除二者之間產(chǎn)生電弧常處于相互對(duì)立的矛盾面，減小壓緊力雖然可以延長(zhǎng)使用壽命，但會(huì)增大產(chǎn)生電弧的可能，反之增大壓力可以降低產(chǎn)生電弧的可能，卻會(huì)縮短使用壽命。
[0005]實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種使用壽命長(zhǎng)，導(dǎo)電性能好，還能在強(qiáng)烈振動(dòng)工況下避免產(chǎn)生拉電燒蝕的電力機(jī)車(chē)接地裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0008]一種電力機(jī)車(chē)接地裝置，包括刷盒、固定于刷盒內(nèi)的刷架以及設(shè)置在刷架上的碳刷，碳刷末端通過(guò)軟線(xiàn)與刷架連接，刷架上設(shè)有用于導(dǎo)電的電纜接線(xiàn)端子，設(shè)置在刷架上的碳刷包括接地碳刷和消弧碳刷，接地碳刷和消弧碳刷的底部與刷架之間都設(shè)置有使碳刷頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的彈簧。
[0009]上述電力機(jī)車(chē)接地裝置中，所述刷架的中心有孔，消弧碳刷安裝在刷架中心的孔內(nèi)，多個(gè)接地碳刷均勻設(shè)置在以刷架中心為圓心的圓周上。消弧碳刷安裝在刷架的中心，可以盡量減少消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)的相對(duì)位移量，降低磨耗量，增強(qiáng)使用壽命，另外消弧碳刷也可安裝于刷架的其它位置。
[0010]上述電力機(jī)車(chē)接地裝置中，所述接地碳刷至少設(shè)置兩個(gè)，且均勻設(shè)置在以刷架中心為圓心的圓周上。
[0011]上述電力機(jī)車(chē)接地裝置中，所述接地碳刷底部與刷架之間設(shè)置有使接地碳刷頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的不銹鋼恒力彈簧；消弧碳刷底部與刷架之間設(shè)置有使消弧碳刷頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的壓縮彈簧。
[0012]上述電力機(jī)車(chē)接地裝置中，所述接地碳刷和消弧碳刷的末端分別通過(guò)軟線(xiàn)與刷架連接，接地碳刷為接地電流提供第一通路，消弧碳刷為接地電流提供第二通路。
[0013]上述電力機(jī)車(chē)接地裝置的消弧方法，在接地碳刷與摩擦銅盤(pán)之間，消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)之間分別施加不同的壓力，所述接地碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的壓力小于消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的壓力。
[0014]上述電力機(jī)車(chē)接地裝置的消弧方法中，所述接地碳刷的導(dǎo)電性高于消弧碳刷，導(dǎo)電性能相對(duì)更好的接地碳刷有利于控制工作電流流經(jīng)碳刷的發(fā)熱量，避免發(fā)生燒損。
[0015]上述電力機(jī)車(chē)接地裝置的消弧方法中，所述消弧碳刷的耐磨性高于接地碳刷，耐磨性能相對(duì)更好的消弧碳刷有利于控制在相對(duì)更大的壓力下與摩擦銅盤(pán)相接觸并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的磨耗量。
[0016]由于接地碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)量大于消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)量，本實(shí)用新型在使用過(guò)程中，施加在接地碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的壓力要小于施加在消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)之間的壓力，這樣接地碳刷與摩擦銅盤(pán)之間施加較小的壓緊力可確保接地碳刷與摩擦銅盤(pán)發(fā)生較大量相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)也只產(chǎn)生較小的磨耗量，增強(qiáng)接地碳刷的使用壽命；消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)之間施加較大的壓緊力可確保在強(qiáng)烈振動(dòng)工況下消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)也不會(huì)發(fā)生分離。如此即便接地碳刷與摩擦銅盤(pán)因振動(dòng)等原因發(fā)生瞬間接觸不良，也能通過(guò)消弧碳刷對(duì)其滅弧，避免接地裝置產(chǎn)生電弧而發(fā)生燒蝕現(xiàn)象。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)在刷架的不同區(qū)域設(shè)置接地碳刷和消弧碳刷，同時(shí)對(duì)接地碳刷與摩擦銅盤(pán)之間，消弧碳刷與摩擦銅盤(pán)之間分別施加大小不同的壓力，從而實(shí)現(xiàn)接地碳刷既具有較長(zhǎng)使用壽命，又能避免接地裝置在強(qiáng)烈振動(dòng)工況下由于接地碳刷與摩擦銅盤(pán)分離后，二者之間產(chǎn)生高電壓發(fā)生起弧燒損，導(dǎo)致摩擦面惡化從而大幅縮短二者使用壽命的情況發(fā)生?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0020]圖中標(biāo)記:1_刷盒，2-刷架，31-接地碳刷，32-消弧碳刷，41-不銹鋼恒力彈簧，42-壓縮彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022]為了使實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如附圖1、附圖2所示，本實(shí)施例電力機(jī)車(chē)接地裝置包括刷盒1、固定于刷盒I內(nèi)的刷架2以及設(shè)置在刷架上的接地碳刷31和消弧碳刷32，接地碳刷31和消弧碳刷32的末端通過(guò)軟線(xiàn)與刷架2連接，所述刷架2上設(shè)有用于導(dǎo)電的電纜接線(xiàn)端子，刷架2的中心設(shè)置有孔，消弧碳刷32安裝在刷架中心的孔內(nèi)，三個(gè)接地碳刷31均勻設(shè)置在以刷架2中心為圓心的圓周上，所述接地碳刷31底部與刷架2之間設(shè)置有使接地碳刷31頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的不銹鋼恒力彈簧41 ;消弧碳刷32底部與刷架2之間設(shè)置有使消弧碳刷32頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的壓縮彈簧42。
[0025]電力機(jī)車(chē)接地裝置的消弧方法，在上述接地裝置中的接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)之間，消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)之間分別施加不同的壓力，所述接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)之間的壓力小于消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)之間的壓力。具體地施加在接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)之間的壓力大于IOkPa小于40kPa，施加在消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)之間的壓力大于IOkPa小于40kPa (上述施加在接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)之間，消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)之間的壓力參考機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4003-2001《電機(jī)用電刷》)。另外接地碳刷31的導(dǎo)電性高于消弧碳刷32，導(dǎo)電性能相對(duì)更好的接地碳刷31有利于控制工作電流流經(jīng)碳刷的發(fā)熱量，避免發(fā)生燒損；消弧碳刷32的耐磨性高于接地碳刷31，耐磨性能相對(duì)更好的消弧碳刷32有利于控制在相對(duì)更大的壓力下與摩擦銅盤(pán)相接觸并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的磨耗量。
[0026]由于在以刷架2中心為圓心的圓周上均勻設(shè)置三個(gè)接地碳刷31，另外在刷架2的中心孔內(nèi)安裝消弧碳刷32，當(dāng)接地裝置工作時(shí)，施加在接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)之間的壓力要小于施加在消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)之間的壓力。對(duì)接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)之間施加較小的壓緊力可確保接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)發(fā)生較大量相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)也只產(chǎn)生較小的磨耗量，增強(qiáng)接地碳刷的使用壽命；對(duì)消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)之間施加較大的壓緊力確保在強(qiáng)烈振動(dòng)工況下，即便接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)分離后，消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)也不發(fā)生分離，能夠正常導(dǎo)電。另外針對(duì)消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)之間壓緊力大，由此導(dǎo)致消弧碳刷32相對(duì)于接地碳刷31的磨損量高，消弧碳刷32可采用耐磨性高的材料制造，同時(shí)由于消弧碳刷32與摩擦銅盤(pán)之間的較小量相對(duì)運(yùn)動(dòng)也只產(chǎn)生較小的磨耗量，如此可實(shí)現(xiàn)接地碳刷31和消弧碳刷32都具有較長(zhǎng)使用壽命，消弧碳刷32的存在可避免接地裝置在強(qiáng)烈振動(dòng)工況下由于接地碳刷31與摩擦銅盤(pán)分離后，二者之間產(chǎn)生高電壓發(fā)生起弧燒損，導(dǎo)致摩擦面惡化從而大幅縮短二者使用壽命的情況發(fā)生。
[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力機(jī)車(chē)接地裝置，包括刷盒(I)、固定于刷盒(I)內(nèi)的刷架(2)以及設(shè)置在刷架上的碳刷，碳刷末端通過(guò)軟線(xiàn)與刷架(2)連接，刷架(2)上設(shè)有用于導(dǎo)電的電纜接線(xiàn)端子，其特征在于:設(shè)置在刷架上的碳刷包括接地碳刷(31)和消弧碳刷(32)，接地碳刷(31)和消弧碳刷(32)的底部與刷架(2)之間都設(shè)置有使碳刷頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的彈黃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車(chē)接地裝置，其特征在于:所述刷架(2)的中心有孔，消弧碳刷(32)安裝在刷架中心的孔內(nèi)，多個(gè)接地碳刷(31)均勻設(shè)置在以刷架(2)中心為圓心的圓周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力機(jī)車(chē)接地裝置，其特征在于:所述接地碳刷(31)至少設(shè)置兩個(gè)，且均勻設(shè)置在以刷架(2)中心為圓心的圓周上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力機(jī)車(chē)接地裝置，其特征在于:所述接地碳刷(31)底部與刷架(2)之間設(shè)置有使接地碳刷(31)頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的不銹鋼恒力彈簧(41);消弧碳刷(32)底部與刷架(2)之間設(shè)置有使消弧碳刷(32)頭部與圓形摩擦銅盤(pán)緊密接觸的壓縮彈簧(42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車(chē)接地裝置，其特征在于:所述接地碳刷(31)和消弧碳刷(32)的末端分別通過(guò)軟線(xiàn)與刷架(2)連接。
【文檔編號(hào)】H01R4/66GK203813041SQ201420109572
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】戴光澤, 雷兵 申請(qǐng)人:四川城際軌道交通材料有限責(zé)任公司