一种环形轴转式电力牵引机车的受电弓弓头制造技术

一种环形轴转式电力牵引机车的受电弓弓头，外壳固定在机车车顶上与之字形接触线接触管中的转轴可转动地安装在外壳内，环形滑板安装在托架上，多根输电线布置在托架的多个支撑臂内腔，该输电线外端与滑板连接，内端与转轴中心通孔内的中心输电线连接，环形铜片固定在转轴外壁面上，环状电刷与外壳之间的支撑弹簧迫使环形电刷与环形铜片贴而产生受流作用，中心输电线下端将电流传导至车体内部用电设备。本发明专利技术具有滑板使用寿命高、受流面积大、稳定性好、散热性能好等特点，在轨道交通领域具有很高的实用价值和推广价值。

A Pantograph Head for Rotary Electric Traction Locomotive with Ring Shaft

The pantograph head of an electric traction locomotive with an annular shaft is fixed on the roof of the locomotive and rotatably mounted in the shell in the contact pipe with the zigzag contact wire. The annular slide plate is mounted on the bracket, and a plurality of transmission lines are arranged in the inner cavity of the bracket's support arms. The outer end of the transmission line is connected with the slide plate, and the inner end is connected with the central transmission line in the central through hole of the rotating shaft. The annular copper sheet is fixed on the outer wall of the rotating axle. The supporting spring between the annular brush and the outer shell forces the annular brush to adhere to the annular copper sheet, which causes the current to be collected. The lower end of the central transmission line transmits the current to the electric equipment inside the vehicle. The invention has the characteristics of high service life, large current collecting area, good stability and good heat dissipation performance, and has high practical value and popularization value in the field of rail transit.

【技术实现步骤摘要】
一种环形轴转式电力牵引机车的受电弓弓头
本专利技术涉及有轨交通
，特别涉及电力牵引机车的一种环形轴转式受电弓弓头。
技术介绍
目前，电力牵引机车的受流大都采用弓网受流方式，通过其受电弓弓头的滑板与接触线进行滑动接触而实现受流。固定在电力牵引机车车顶的受电弓，在列车前进方向上受电弓滑板与接触网发生滑动接触受流；同时为了滑板与接触线间产生均匀摩擦，接触线呈“之”字形布置（牵拉悬挂接触线的杆塔支柱沿机车运行线路左右布置），所以在机车运行过程中滑板与接触线还存在横向上的相对往复滑动。受电弓滑板与接触线发生相对滑动，并接触受流，电能通过连接在碳滑板下的受电弓并最终经过导线供给车载装置，碳滑板与滑板托架间内设有气道，当滑板出现裂纹损伤或断裂时，气道所连接的气囊引起受电弓动作降弓。现有的受电弓滑板与“之”字形布置的接触线接触受流，列车高速运行过程中弓网间产生高速相对运动及，随列车速度增加滑板与接触线之间的柔性接触摩擦逐渐演变为剧烈刚性机械冲击，导致受流接触面积小甚至产生离线拉弧的现象，电弧的极易对滑板造成严重的烧蚀损伤，影响公网系统的受流效果及使用寿命。同时，传统滑板虽然与接触线摩擦接触时会发生横向位移，但是就实际使用情况而言，滑板横向有效使用面积较小，摩擦并没有均匀覆盖整个滑板且主要磨损位于滑板中心及周围的“甜区”，导致滑板材料利用率低。由于车网高速相对运动导致的冲击主要作用于滑板有效使用面积处，列车高速运行过程中产生的电弧侵蚀及机械冲击等因素使得滑板的有效接触区域磨损加剧，严重影响了滑板的使用寿命。现有受电弓存在的受流稳定性差，滑板利用率低，散热效果不理想，气动力学性能差，滑板使用寿命短等问题。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术存在的问题而提供一种滑板受流面积大、受流稳定性好、气动力学能更好、散热效果更好及使用寿命更长的环形轴转式电力牵引机车受电弓弓头。本专利技术的目的是这样实现的：一种环形轴转式电力牵引机车受电弓弓头，用作固定在机车车顶的外壳为圆筒形，该外壳内壁上固定有轴承，转轴安装固定在轴承内圈上；托架由环形托板固定在多个径向支撑臂外端上构成；托架的多个径向支撑臂内端固定在伸出外壳的转轴顶部上；用作与之字形接触线接触受流的环形滑板固定在托架的环形托板上；对应多根输电线一一对应布置在托架的中空支撑臂内腔，且多根输电线外端均与滑板电连接，多根输电线内端均与置于转轴中心通孔内的中心输电线连接；还具有弹性接触受流机构：环状铜片固定在转轴外壁面上，位于环状铜片外的环状电刷与外壳内壁之间固定的多个支撑弹簧迫使环状电刷与环状铜片相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端与环状铜片电连接，环状电刷电连接另一输电线将电流传导到车体内部用电设备；上述弹性接触受流机构或者为：1个以上的铜片均布固定在转轴外壁面上，位于1个以上铜片外的环状电刷与外壳内壁之间固定的多个支撑弹簧迫使环状电刷与1个以上铜片相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端分别与1个以上铜片电连接，环状电刷电连接另一输电线而将电流传导列车车体内部用电设备；上述弹性接触受流机构或者为：环状铜片固定在转轴外壁面上，位于环状铜片外的沿外壳圆周均布的1个以上电刷与外壳内壁之间固定的对应1个以上支撑弹簧迫使该1个以上电刷与环状铜片相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端与环状铜片电连接，1个以上电刷分别连接另外的对应1根以上输电线而将电流传导到车体内部用电设备。所述托架的径向支撑臂为沿环形滑板周围上均布的呈内凹弧形的4根。所述托架的四根支撑臂内端经螺丝钉固定在转轴顶部的绝缘层上；所述弹性接触受流机构中还具有环形绝缘板，该环形绝缘板固定在外壳内壁上、且弹簧固定在电刷与该环形绝缘板之间。还具有呈环形的四线支架，回线支架经4根辐条固定在托架的环形托板外沿上，回线支架的4根辐条的内端低于环形滑板的顶面高度，且4根辐条从内向外呈向下倾斜状。本专利技术主要解决了现有技术中滑板的受流稳定性，滑板利用率，散热性能，气动力学性能、制造工艺等方面的问题，提高受电弓滑板及弓头的综合性能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、环形的碳滑板相对于传统碳滑板相比，环形滑板在与接触网发生相对摩擦的过程中跟随性更好，能够适应“之”字接触线与列车行进方向呈更大夹角的情况，因此环形滑板的外直径可设计较传统的“一”字形滑板的长度更小，减小了风阻改善了滑板的空气动力学性能，更加利于列车高速运行。较传统的“一”字形滑板，环形碳滑板与接触线接触面积更大，能够在与传统“一”字形滑板等宽的情况下，传输更多电能。2、由于环形滑板与接触线间产生的摩擦力以及运行过程中空气阻力的作用下带动环形碳滑板转动，这样能保证环形碳滑板的整体上表面的所有区域都能与接触线均匀接触，滑板的材料利用率教传统碳滑板明显提高，更提高了滑板的利用率和使用寿命。在列车高速运动过程中，环形碳滑板在与接触线发生刚性接触时，滑板所受的部分机械冲击力可转换为驱动滑板转动的驱动力，且环形的结构有更好的抗冲击性,可以有效提高列车高速运行过程中的受流稳定性。3、新型的受电弓在托架的四个支撑臂处均有输电线，受流效果更佳。由于环形滑板在列车运行过程中自由转动，受流过程中产生的焦耳热、电弧热、摩擦热也是均匀作用于环形滑板的整体表面，不会出现长时间烧蚀同一区域的情况，因此其使其散热效果更好。即使环形滑板出现局部严重裂纹、崩边、掉块等损伤，由于环形滑板在列车运行、受流过程中始终处于转动状态，因此接触线与损伤区域接触时间短暂，对受流效果并不会产生严重影响，因此有更佳的可靠性。综上所述，本专利技术有效地解决了现有受电弓在运营过程中存在的问题，具有滑板受流稳定性更好，滑板与之字形接触线的接触面更大，滑板散热性能更好，滑板气动力学性能更佳等特点，本专利技术将会对目前的有效交通领域产生深远影响，本专利技术在轨道交通领域具有很高的实用价值和推广价值。附图说明图1为受电弓与接触线作用的示意图。图2为受电弓的立体图。图3为受电弓的俯视图。图4为受电弓的截面图。图5为受电弓转轴的细节图。图6为受电弓截面的细节图。具体实施方式附图中，附图标记对应的部件名称如下:1—环形滑板，2—滑板托架，3—回线支架，4—转轴，5—绝缘层（即绝缘板），6—螺丝钉，7—外壳，8—轴承，9—铜片，10—电刷，11—弹簧，12—绝缘板，13—输电线，14—接触线。图5示出，一种电力牵引机车的环形滑板式受电弓，用作固定在机车车顶的外壳7为圆筒形，该外壳7内壁上固定有轴承8，转轴4安装固定在轴承8内圈上；托架2由环形托板固定在多个径向支撑臂外端上构成；托架2的多个径向支撑臂内端固定在伸出外壳的转轴4顶部上；用作与之字形接触线14接触受流的环形滑板1固定在托架2的环形托板上；对应多根输电线13一一对应布置在托架的中空支撑臂内腔，且多根输电线13外端均与滑板1电连接，多根输电线内端均与置于转轴4中心通孔内的中心输电线连接；还具有弹性接触受流机构：环状铜片9固定在转轴4外壁面上，位于环状铜片9外的环状电刷10与外壳7内壁之间固定的多个支撑弹簧11迫使环状电刷10与环状铜片9相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端与环状铜片9电连接，环状电刷10电连接另一输电线将电流传导到车体内部用电设备；上述弹性接触受流机构或者为：1个以上的铜片9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形轴转式电力牵引机车的受电弓弓头，其特征在于，用作固定在机车车顶的外壳（7）呈圆筒形，该外壳（7）内壁上固定有轴承（8），转轴（4）安装固定在轴承（8）内圈上；托架（2）由环形托板固定在多个径向支撑臂外端上构成；托架（2）的多个径向支撑臂内端固定在伸出外壳的转轴（4）顶部上；用作与之字形接触线（14）接触受流的环形滑板（1）固定在托架（2）的环形托板上；对应多根输电线（13）一一对应布置在托架的中空支撑臂内腔，且多根输电线（13）外端均与滑板（1）电连接，多根输电线内端均与置于转轴（4）中心通孔内的中心输电线连接；还具有弹性接触受流机构：环状铜片（9）固定在转轴（4）外壁面上，位于环状铜片（9）外的环状电刷（10）与外壳（7）内壁之间固定的多个支撑弹簧（11）迫使环状电刷（10）与环状铜片（9）相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端与环状铜片（9）电连接，环状电刷（10）电连接另一输电线将电流传导到车体内部用电设备；上述弹性接触受流机构或者为：1个以上的铜片（9）均布固定在转轴（4）外壁面上，位于1个以上铜片（9）外的环状电刷（10）与外壳（7）内壁之间固定的多个支撑弹簧（11）迫使环状电刷与1个以上铜片相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端分别与1个以上铜片电连接，环状电刷（10）电连接另一输电线而将电流传导列车车体内部用电设备；上述弹性接触受流机构或者为：环状铜片（9）固定在转轴（4）外壁面上，位于环状铜片（9）外的沿外壳圆周均布的1个以上电刷（10）与外壳（7）内壁之间固定的对应1个以上支撑弹簧（11）迫使该1个以上电刷与环状铜片相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端与环状铜片电连接，1个以上电刷分别连接另外的对应1根以上输电线而将电流传导到车体内部用电设备。...

【技术特征摘要】
1.一种环形轴转式电力牵引机车的受电弓弓头，其特征在于，用作固定在机车车顶的外壳（7）呈圆筒形，该外壳（7）内壁上固定有轴承（8），转轴（4）安装固定在轴承（8）内圈上；托架（2）由环形托板固定在多个径向支撑臂外端上构成；托架（2）的多个径向支撑臂内端固定在伸出外壳的转轴（4）顶部上；用作与之字形接触线（14）接触受流的环形滑板（1）固定在托架（2）的环形托板上；对应多根输电线（13）一一对应布置在托架的中空支撑臂内腔，且多根输电线（13）外端均与滑板（1）电连接，多根输电线内端均与置于转轴（4）中心通孔内的中心输电线连接；还具有弹性接触受流机构：环状铜片（9）固定在转轴（4）外壁面上，位于环状铜片（9）外的环状电刷（10）与外壳（7）内壁之间固定的多个支撑弹簧（11）迫使环状电刷（10）与环状铜片（9）相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端与环状铜片（9）电连接，环状电刷（10）电连接另一输电线将电流传导到车体内部用电设备；上述弹性接触受流机构或者为：1个以上的铜片（9）均布固定在转轴（4）外壁面上，位于1个以上铜片（9）外的环状电刷（10）与外壳（7）内壁之间固定的多个支撑弹簧（11）迫使环状电刷与1个以上铜片相贴合而产生受流作用，上述中心输电线下端分别与1个以上铜片电连接，环状电刷（...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖嵩，罗远培，张灿，吴京驰，饶阳，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51