一种小型化受电弓、轨道车辆及其检修系统技术方案

本发明专利技术公开了一种小型化受电弓，包括底架、安装在底架上的下臂杆、与下臂杆上端铰接的上臂杆、拉杆、弓头，上臂杆包括第一臂杆段和设置于第一臂杆段下端的第二臂杆段，第一臂杆段和第二臂杆段之间存在夹角，第一臂杆段上端与弓头铰接，第二臂杆段下端与拉杆上端铰接，拉杆下端与底架铰接，第一臂杆段长度A为955≤A≤1850毫米，第二臂杆段长度B为157≤B≤282毫米；下臂杆长度C为800≤C≤1447毫米；升弓仰角θ范围为14°≤θ≤69°。本发明专利技术的通过改变上臂杆、下臂杆、升弓仰角几个尺寸，改变了受电弓在竖直方向的高度尺寸，从而改变了传统大尺寸受电弓的使用应力状况，使得受电弓的使用应力减小，以及过弯道时受电弓的晃动量减少，受流性能好。

A Miniaturized Pantograph, Rail Vehicle and Its Maintenance System

The invention discloses a miniaturized pantograph, which comprises a chassis, a lower arm rod mounted on the chassis, an upper arm rod, a tie rod and a bow head articulated with the upper end of the lower arm rod. The upper arm rod comprises a first arm rod segment and a second arm rod segment located at the lower end of the first arm rod segment. There is an angle between the first arm rod segment and the second arm rod segment, and the upper end of the first arm rod segment is articulated with the bow head, and the lower end of the second arm Hinged with the upper end of the tie rod, the lower end of the tie rod and the chassis, the length of the first arm segment A is 955 < A < 1850 mm, the length of the second arm segment B is 157 < B < 282 mm, the length of the lower arm rod C is 800 < C < 1447 mm, and the elevation angle of the bow is 14 < theta < 69 degrees. By changing the dimensions of upper arm rod, lower arm rod and elevation angle of pantograph, the height dimension of pantograph in vertical direction is changed, thereby changing the use stress condition of traditional large-size pantograph, reducing the use stress of pantograph, and reducing the sway amount of pantograph when crossing bend, and having good current-collecting performance.

【技术实现步骤摘要】
一种小型化受电弓、轨道车辆及其检修系统
本专利技术属于运输车辆，具体涉及一种小型化受电弓、轨道车辆及其检修系统，尤其适用于地铁及轻轨车辆。
技术介绍
随着轨道交通技术的不断发展进步，地铁及轻轨的正线上，供电网线由刚性及柔性悬挂制式并存，逐步发展为全线刚性悬挂供电网线。如此，对地铁及轻轨受电弓的动态受流稳定性及结构强度都提出了更高的要求。实际使用时，受电弓需满足正线及车辆检修段两种不同悬挂制式供电网线。按照标准，正线的供电网线距轨面高度一般为4040mm，运行时受电弓升起高度约为210mm；车辆检修库供电网线距轨面高度一般不超过5700mm（主要为车顶空调机组及受电弓的检修维护预留空间），要求受电弓的工作高度约为2000mm。现有的地铁及轻轨的受电弓都是沿用干线及高铁电力机车技术相通的大尺寸大结构型式，这种大尺寸结构的受电弓在满足刚性悬挂供电网线受流的情况下，升起210mm左右高度即与供电网线接触受流。虽然能够保证运行，但是由于受电弓尺寸大，地铁和轻轨的供电网线设计高度较干线及高铁电力机车小，出现了大尺寸受电弓搭配较低高度供电网线的问题，直接导致的结果是地铁和轻轨的受电弓框架结构使用应力非常大，受电弓就如同一个没有伸展开的人，驼背受力，使得受电弓弓网动态受流稳定性不足及车辆过弯道时受电弓晃动量大。升弓仰角：专业术语，是指升弓状态时上臂杆和下臂杆之间的夹角。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种使用应力小，具有良好受流性能的小型化受电弓，尤其适用于地铁和轻轨车辆。本专利技术解决问题的技术方案是：一种小型化受电弓，包括底架、安装在底架上的下臂杆、与下臂杆上端铰接的上臂杆、拉杆、弓头，所述上臂杆包括第一臂杆段和设置于第一臂杆段下端的第二臂杆段，所述第一臂杆段和第二臂杆段之间存在夹角，所述第一臂杆段上端与弓头铰接，第二臂杆段下端与拉杆上端铰接，拉杆下端与底架铰接，所述第一臂杆段长度A为955≤A≤1850毫米，第二臂杆段长度B为157≤B≤282毫米；所述下臂杆长度C为800≤C≤1447毫米；下臂杆与第一臂杆段之间的升弓仰角θ范围为14°≤θ≤69°。上述方案在现有技术基础上改变了上臂杆、下臂杆、升弓仰角几个尺寸，同时可按比例缩小受电弓其它结构的尺寸使得受电弓的框架结构尺寸减小，更好的减小受电弓的使用应力及受电弓随车辆的晃动量，提高受电弓结构及受流稳定性。优选的，所述升弓仰角为14°≤θ≤20°。更优选的，所述第一臂杆段长度为1302毫米，第二臂杆段长度为223.5毫米，下臂杆长度为1020毫米；所述升弓仰角为14°。进一步的，所述第一臂杆段为自上而下逐渐由细变粗的变截面结构。这种设计减轻了受电弓的整体质量，归算质量小。进一步的，还包括垂直安装于底架上的单气囊升弓装置、位于上臂杆下方的平衡杆，所述平衡杆下端与下臂杆上端铰接，平衡杆上端与弓头的转轴铰接。单气囊升弓装置以及平衡杆都是现有技术的结构，其安装连接关系也与现有技术相同。相应的，本专利技术还提供一种轨道车辆，包括车体，在车体顶部安装有上述小型化受电弓。本专利技术还提供一种与上述受电弓相配套的受电弓检修系统，包括位于车辆检修库内的供电网线段，还包括上述轨道车辆，所述轨道车辆位于车辆检修库内的供电网线段正下方，车辆检修库内的供电网线段的离地高度X为4800≤X<5700毫米。优选的，车辆检修库内的供电网线段的离地高度为4800≤X≤5000毫米。更优选的，车辆检修库内的供电网线段的离地高度为5000毫米。由于受电弓的尺寸缩小，因此车辆检修库内的供电网线段的高度也要相应降低，以避免升弓后无法接触供电网线的情况。根据以往项目经验，地铁列车空调机组打开要求的空间在4600mm以内，如此检修人员站立及穿过网线的预留空间过大，故供电网线可以降低，同时又可以保证车顶的检修作业，与相关地铁公司确认的降低后的网线高度为5000mm。供电网线的降低，相应的可以将受电弓工作高度由2000mm降低至1300mm左右。本专利技术的显著效果是：1.通过改变上臂杆、下臂杆、升弓仰角几个尺寸，改变了受电弓在竖直方向的高度尺寸，从而改变了传统大尺寸受电弓的使用应力状况，使得受电弓的使用应力减小，以及过弯道时受电弓的晃动量减少，提高了弓网动态耦合性能，受流性能好。2.同比例缩小了受电弓其它结构的尺寸，使得受电弓结构更紧凑，减少了受电弓运行时的迎风面积，减小了风阻，减少了车顶安装空间。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术受电弓主视图。图2为本专利技术受电弓左视图。图3为本专利技术受电弓俯视图。图4为应力对比图。图中：1-车辆检修库内的供电网线段；2-弓头；3-平衡杆；4-上臂杆；5-单气囊升弓装置；7-底架；8-下臂杆；9-拉杆；41-第一臂杆段；42-第二臂杆段。具体实施方式为了便于描述，各部件的相对位置关系（如：上、下、左、右等）的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。如图1～3所示，一种小型化受电弓，包括底架7、安装在底架7上的下臂杆8、与下臂杆8上端铰接的上臂杆4、拉杆9、弓头2、垂直安装于底架7上的单气囊升弓装置5、位于上臂杆4下方的平衡杆3。所述上臂杆4包括第一臂杆段41和设置于第一臂杆段41下端的第二臂杆段42。所述第一臂杆段41和第二臂杆段42之间存在夹角。所述第一臂杆段41上端与弓头2铰接。第二臂杆段42下端与拉杆9上端铰接。拉杆9下端与底架7铰接。所述平衡杆3下端与下臂杆8上端铰接。平衡杆3上端与弓头2的转轴铰接。所述第一臂杆段41为自上而下逐渐由细变粗的变截面结构。所述第一臂杆段41长度A为955≤A≤1850毫米。第二臂杆段42长度B为157≤B≤282毫米。所述下臂杆8长度C为800≤C≤1447毫米。下臂杆8与第一臂杆段41之间的升弓仰角θ范围为14°≤θ≤69°。升弓仰角优选为14°≤θ≤20°。一种具体的配合方案中，所述第一臂杆段41长度为1302毫米，第二臂杆段42长度为223.5毫米，下臂杆8长度为1020毫米，升弓仰角为14°。本实施例还提供一种轨道车辆，包括车体，在车体顶部安装有上述小型化受电弓。与之配套的，还提供一种受电弓检修系统，包括位于车辆检修库内的供电网线段1、以及上述轨道车辆。所述轨道车辆位于车辆检修库内的供电网线段1正下方。车辆检修库内的供电网线段1的离地高度X为4800≤X<5700毫米，优选为4800≤X≤5000毫米。一种最优的方案为，车辆检修库内的供电网线段1的离地高度为5000毫米。本实施例的方案中，受电弓结构与现有技术类似，主要对结构尺寸进行了改变，通过改变尺寸，使得传统的地铁和轻轨受电弓的“驼背受力”变成了展开受力，改变了使用应力情况。选取某一种优化尺寸的小型化受电弓与传统大尺寸受电弓的应力计算对比。所选取的小型化受电弓的尺寸如下：第一臂杆段41长度为1302毫米，第二臂杆段42长度为223.5毫米，下臂杆8长度为1020毫米，升弓仰角为14°。所选取的传统受电弓尺寸如下：第一臂杆段长度为1910毫米，第二臂杆段长度为314毫米，下臂杆长度为1600毫米，升弓仰角为8°。以受电弓上臂杆4和下臂杆8的最大应力值作为对比，如图4所示，传统受电弓上臂杆最大应力约为141.5M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型化受电弓，包括底架、安装在底架上的下臂杆、与下臂杆上端铰接的上臂杆、拉杆、弓头，所述上臂杆包括第一臂杆段和设置于第一臂杆段下端的第二臂杆段，所述第一臂杆段和第二臂杆段之间存在夹角，所述第一臂杆段上端与弓头铰接，第二臂杆段下端与拉杆上端铰接，拉杆下端与底架铰接，其特征在于：所述第一臂杆段长度A为955≤A≤1850毫米，第二臂杆段长度B为157≤B≤282毫米；所述下臂杆长度C为800≤C≤1447毫米；下臂杆与第一臂杆段之间的升弓仰角θ范围为14°≤θ≤69°。

【技术特征摘要】
1.一种小型化受电弓，包括底架、安装在底架上的下臂杆、与下臂杆上端铰接的上臂杆、拉杆、弓头，所述上臂杆包括第一臂杆段和设置于第一臂杆段下端的第二臂杆段，所述第一臂杆段和第二臂杆段之间存在夹角，所述第一臂杆段上端与弓头铰接，第二臂杆段下端与拉杆上端铰接，拉杆下端与底架铰接，其特征在于：所述第一臂杆段长度A为955≤A≤1850毫米，第二臂杆段长度B为157≤B≤282毫米；所述下臂杆长度C为800≤C≤1447毫米；下臂杆与第一臂杆段之间的升弓仰角θ范围为14°≤θ≤69°。2.根据权利要求1所述的小型化受电弓，其特征在于：所述升弓仰角为14°≤θ≤20°。3.根据权利要求1或2所述的小型化受电弓，其特征在于：所述第一臂杆段长度为1302毫米，第二臂杆段长度为223.5毫米，下臂杆长度为1020毫米；所述升弓仰角为14°。4.根据权利要求1所述的小型化受电弓，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，侯文军，傅思良，周光海，王秋红，陈珍宝，陈明国，孙宁，林平，杨文超，袁超，冯叶，张海丰，彭宝林，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43