一种用于控制接触力的装置和具有所述装置的轨道车辆制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于控制接触力的装置和具有所述装置的轨道车辆。为以较小的结构复杂度改善对集电器与滑接线间的待调节接触力的测定操作，本实用新型专利技术提出，在所述轨道车辆行驶期间，在沿所述轨道车辆的至少一个位置上，在两个相继的悬挂点之间和在所述悬挂点(29，30)上测定至少一个仅涉及所述滑接线的特性，并根据所述滑接线的所述特性来调节所述集电器的高度和所述滑接线与所述集电器间的接触力，其中使得所述集电器沿所述行驶方向在所述轨道车辆的垂直方向上上下运动，且其中在将预设公差范围考虑在内的情况下将所述接触力保持在恒定水平。

A device for controlling contact force and a rail vehicle with the device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于控制接触力的装置和具有所述装置的轨道车辆
本技术涉及一种用于控制滑接线与轨道车辆的至少一个集电器间的接触力的装置和一种具有所述装置的轨道车辆。
技术介绍
轨道车辆上的集电器建立与架空导线或滑接线的电连接，以便将电能从滑接线传输至轨道车辆。为此，集电器必须以某种接触力建立与滑接线的接触并加以保持。就该接触力而言需要遵循以下准入相关标准：a)预设的平均接触力和与该接触力的最大允许标准偏差。b)滑接线在电线杆的悬挂点上的最大抬升。在工作过程中，必须确保在轨道车辆的行驶过程中不会发生集电器与滑接线间的接触中断。这一点在迄今为止对集电器的控制方案中，特别是在多重牵引时，是难以实现的。就采用多重牵引和单级式压力控制的轨道车辆而言，必须对一整列列车中的所有集电器施加相同大小的压力。通过导风板来实施速度与行驶方向相关的接触力调整。此外还将两级式或无级调节式控制装置应用于集电器。上述控制装置仅对集电器进行静态控制。测量行驶和模拟中的结果表明，与接触力额定值的标准偏差通常会过高。无法用静态控制来大幅减小这些标准偏差。具有接触力调整装置的集电器目前因成本较高以及缺少实用性和实践经验而无法实现。在集电器针对多重牵引的控制特性不足的情况下，需要降低允许最高速度或者限制车辆单元或主动集电器的针对多重牵引的允许总数。公开案DE102013201534A1描述了位于集电器的研磨条上的一种传感器装置。传感器装置用于检测研磨条中的电流所产生的电流强度。分析装置适于为所测电流强度分配一个表明某个既有摩擦接触的接触品质的尺度。接触品质过差时，可以借助经控制的抬升装置通过增大研磨条对滑接线的接触压力来作出反应。这种方案的缺点是，首先必须测量接触品质，而后才能控制抬升装置。此外，研磨条装配有传感器，这样就需要提高集电器上的安装复杂度。公开案EP2551143A2揭示一种针对集电器与滑接线间的接触位置的红外监控系统。这种监控系统包括红外热成像仪和针对可见光的摄像机，其中红外热成像仪和摄像机的场角包含集电器与滑接线间的接触位置。此外，借助LiDAR(英语：LightDetectionandRanging，光雷达)能够测量滑接线在接触位置上的高度。这种方案的缺点是技术配置较为复杂。此外，这种监控系统只能以不足的接触程度来测定位置并传输给外部工作站。公开案JP2006-302130和KR2013-0067870涉及的是测量集电器与滑接线间的接触点的更多方法。上述公开案的缺点同样是只能测量接触点并对其数据进行分析。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种装置，其用来改善对集电器与滑接线间的待调节接触力的测定操作，其中所述装置的结构复杂度有所降低。本技术用以达成上述目的的解决方案为：一种用于控制滑接线(21)与轨道车辆(2)的至少一个集电器(24，25，26)间的接触力的装置(40)，其中所述装置(40)包括彼此耦合的至少一个传感器单元(22，23)、至少一个分析单元(12)和至少一个集电器控制装置，其中所述传感器单元(22，23)包括针对至少一个仅涉及所述滑接线(21)的特性的至少一个传感器，且其中所述装置(40)适于在所述轨道车辆(2)行驶期间，在沿所述轨道车辆(2)的至少一个位置上，在两个相继的悬挂点(29，30)之间和在所述悬挂点(29，30)上测定至少一个仅涉及所述滑接线(21)的特性，并根据所述滑接线(21)的所述测定的特性来调节所述滑接线(21)与所述集电器(24，25，26)间的接触力，其中使得所述集电器(24，25，26)沿所述行驶方向(x)在所述轨道车辆(2)的垂直方向(z)上上下运动，且其中在将预设公差范围考虑在内的情况下将所述接触力保持在恒定水平。所述装置(40)适于将所述滑接线的各悬挂点(29，30)上的接触力在公差范围内设置成大于所述悬挂点(29，30)之间的接触力，其中与在所述悬挂点(29，30)上相比，所述集电器(24，25，26)在所述悬挂点(29，30)之间相对所述滑接线(21)的抬升程度较小。所述装置(40)适于在一个集电器(24，25，26)到达所述悬挂点(29，30)且在所述悬挂点(29，30)上根据预设接触力来控制所述集电器(24，25，26)前，就识别所述滑接线(21)的悬挂点(29，30)。所述的装置(40)中的所述集电器控制装置适于以最大作用力和最小作用力两级式地，或者无级式地导引所述集电器(24，25，26)。所述装置(40)适于测定所述滑接线(21)的高度方位和/或所述滑接线(21)的呈之字线的几何走向，其中借助至少两个测量装置在所述轨道车辆(2)的横向(y)上的至少两个测量位置上分别测量一个由所述滑接线(21)在所述测量装置中产生的电流值，且其中每个电流值根据所述滑接线(21)的竖向和/或水平位置来沿所述之字线而增大或减小。其中所述装置(40)适于借助所述两个测量位置中的一个上的电流值的边缘方位，来在所述轨道车辆(2)的横向(y)上测定所述悬挂点(29，30)，并使得与在所述悬挂点(29，30)上相比，所述集电器(24，25，26)在所述悬挂点(29，30)之间朝滑接线(21)的抬升程度较小。所述装置(40)适于在所述悬挂点(29，30)之间和所述悬挂点上测定所述滑接线(21)的加速度，并根据所述滑接线(21)的所述加速度来抬升或沉降所述集电器(24，25，26)。所述装置(40)适于在所述悬挂点(29，30)之间和所述悬挂点上测定所述滑接线(21)施加于压力传感器的压力并根据所述滑接线(21)施加于所述压力传感器的所述压力来抬升或沉降所述集电器(24，25，26)。所述装置(40)适于在采用具有至少两个集电器(24，25，26)的多重牵引的情况下，根据所述滑接线(21)的特性而使得至少一个位于上游的集电器(24，25)在行驶期间上下运动，从而产生在将所述公差范围考虑在内的情况下恒定的接触力，以及，针对至少后一集电器(26)来影响所述滑接线(21)的所述特性，使得所述下一集电器的接触力在将所述公差范围考虑在内的情况下同样保持恒定。所述装置(40)适于在采用多重牵引的情况下，针对每个集电器(24，25，26)进行个别控制或者对若干集电器(24，25，26)进行整列车的控制。所述的装置(40)中的所述传感器单元(22，23)包括至少一个位置传感器(1)、加速度传感器和/或压力传感器。所述的装置(40)中的所述传感器单元(22，23)布置在所述轨道车辆(2)的至少一个前端上，优选布置在驾驶台上方，以及/或者布置在上游集电器(24，25)上。所述的装置(40)中的所述位置传感器(1)包括至少两个位于滑接线区段(3)与所述轨道车辆(2)的车顶区域(4)之间的测量装置，所述测量装置与所述至少一个分析单元(12)连接，其中每个测量装置均具有至少一个电容式单元(5)，所述电容式单元(5)包括所述滑接线区段(3)且分别包括一个传感器元件(7)，且其中至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制滑接线(21)与轨道车辆(2)的至少一个集电器间的接触力的装置(40)，其特征是所述装置(40)包括至少一个传感器单元(22，23)、至少一个分析单元(12)和彼此耦合的至少一个集电器控制装置，其中所述传感器单元(22，23)包括针对至少一个仅涉及所述滑接线(21)的特性的至少一个传感器，且其中所述装置(40)适于在所述轨道车辆(2)行驶期间，在沿所述轨道车辆(2)的至少一个位置上，在两个相继的悬挂点(29，30)之间和在所述悬挂点(29，30)上测定至少一个仅涉及所述滑接线(21)的特性，并根据所述滑接线(21)的所述测定的特性来调节所述滑接线(21)与所述集电器间的接触力，其中使得所述集电器沿行驶方向(x)在所述轨道车辆(2)的垂直方向(z)上上下运动，且其中在将预设公差范围考虑在内的情况下将所述接触力保持在恒定水平，其中所述装置(40)适于测定所述滑接线(21)的高度方位和所述滑接线(21)的呈之字线的几何走向，其中借助至少两个测量装置在所述轨道车辆(2)的横向(y)上的至少两个测量位置上分别测量一个由所述滑接线(21)在所述测量装置中产生的电流值，且其中每个电流值根据所述滑接线(21)的竖向和水平位置来沿所述之字线而增大或减小。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20151215 DE 102015121879.81.一种用于控制滑接线(21)与轨道车辆(2)的至少一个集电器间的接触力的装置(40)，其特征是所述装置(40)包括至少一个传感器单元(22，23)、至少一个分析单元(12)和彼此耦合的至少一个集电器控制装置，其中所述传感器单元(22，23)包括针对至少一个仅涉及所述滑接线(21)的特性的至少一个传感器，且其中所述装置(40)适于在所述轨道车辆(2)行驶期间，在沿所述轨道车辆(2)的至少一个位置上，在两个相继的悬挂点(29，30)之间和在所述悬挂点(29，30)上测定至少一个仅涉及所述滑接线(21)的特性，并根据所述滑接线(21)的所述测定的特性来调节所述滑接线(21)与所述集电器间的接触力，其中使得所述集电器沿行驶方向(x)在所述轨道车辆(2)的垂直方向(z)上上下运动，且其中在将预设公差范围考虑在内的情况下将所述接触力保持在恒定水平，其中所述装置(40)适于测定所述滑接线(21)的高度方位和所述滑接线(21)的呈之字线的几何走向，其中借助至少两个测量装置在所述轨道车辆(2)的横向(y)上的至少两个测量位置上分别测量一个由所述滑接线(21)在所述测量装置中产生的电流值，且其中每个电流值根据所述滑接线(21)的竖向和水平位置来沿所述之字线而增大或减小。


2.根据权利要求1所述的装置(40)，其中所述装置(40)适于将所述滑接线的各悬挂点(29，30)上的接触力在公差范围内设置成大于所述悬挂点(29，30)之间的接触力，其中与在所述悬挂点(29，30)上相比，所述集电器在所述悬挂点(29，30)之间相对所述滑接线(21)的抬升程度较小。


3.根据权利要求1所述的装置(40)，其中所述装置(40)适于在一个集电器到达所述悬挂点(29，30)且在所述悬挂点(29，30)上根据预设接触力来控制所述集电器前，就识别所述滑接线(21)的悬挂点(29，30)。


4.根据权利要求1所述的装置(40)，其中所述集电器控制装置适于以最大作用力和最小作用力两级式地，或者无级式地导引所述集电器。


5.根据权利要求1所述的装置(40)，其中所述装置(40)适于借助所述两个测量位置中的一个上的电流值的边缘方位，来在所述轨道车辆(2)的横向(y)上测定所述悬挂点(29，30)，并使得与在所述悬挂点(29，30)上相比，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约格托斯顿·马斯，沃尔弗拉姆·特斯默，托马斯·纳格尔，
申请(专利权)人：庞巴迪运输有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE