受电弓、含光纤受电弓的监测设备及方法技术

技术编号:24118280 阅读:20 留言:0更新日期:2020-05-13 02:20
根据本发明专利技术的一种受电弓,包括:底架,用于承载受电弓的其它构件;光纤管路组件,连接到底架;升弓连杆机构,位于底架上;弓头,位于升弓连杆机构的末端处,能够围绕升弓连杆机构的末端旋转,升弓连杆机构能相对于底架升起和降下弓头;受电弓滑板,位于弓头的至少一侧,用于接触电网从而接收电能;其特征在于,一光纤依次通过光纤管路组件、底架、升弓连杆机构、弓头、和受电弓滑板,以便通过光纤的信号变化来传递受电弓滑板的故障信息。

【技术实现步骤摘要】
受电弓、含光纤受电弓的监测设备及方法
本专利技术属于电气化铁路机车
,涉及一种受电弓、一种含光纤受电弓的监测设备、以及一种含光纤受电弓的监测方法。
技术介绍
受电弓为电力机车、动车受流系统,受电弓碳滑板作为机车从输电网获取电能的导流部件,滑板的性能好坏直接影响机车、动车能否获得足够牵引动能以保证安全可靠运行。现有受电弓滑板磨耗监测方法为将气路设置在滑板近三分之一高度处,受电弓正常运行时,内置气道充满机车及受电弓系统提供的压缩空气,当受电弓磨耗到限致使气管破损时,压缩空气从滑板漏出,受电弓升弓装置压力下降,相连快速降弓阀动作使受电弓降下。因快速降弓阀动作压力范围限制,快速降弓阀对滑板碳条细小的裂缝引起的少量漏气及滑板表面缺陷无反应,只有在工作人员对受电弓进行目检时才有可能被发现。在此情况下,有必要提供一种新的受电弓滑板磨耗监测方法及受电弓,其能够克服现有技术的以上缺点。
技术实现思路
根据本专利技术的一种受电弓滑板磨耗监测方法及受电弓利用光纤具有高绝缘性能、抗电磁干扰性、灵敏度高、耐环境腐蚀、传输距离长、结构灵巧等特点,通过信号处理转化装置将光纤通断信号转化成电信号传递给微机柜中央处理单元,并在司机室操纵台显示终端显示滑板磨耗状态,能实时对电力机车、动车等受电弓状态进行实时监测,减少弓网故障。根据本专利技术的一种受电弓,包括:底架,用于承载受电弓的其它构件;光纤管路组件,连接到底架;升弓连杆机构,位于底架上;弓头,位于升弓连杆机构的末端处,能够围绕升弓连杆机构的末端旋转,升弓连杆机构能相对于底架升起和降下弓头;受电弓滑板,位于弓头的至少一侧,用于接触电网从而接收电能;其特征在于,一光纤依次通过光纤管路组件、底架、升弓连杆机构、弓头、和受电弓滑板,以便通过光纤的信号变化来传递受电弓滑板的故障信息。优选地,升弓连杆机构包括:升弓装置,位于底架上,产生升弓力矩和降弓力矩;下臂,下臂的一端枢转连接到升弓装置;下导杆,下导杆的一端枢转连接到底架;上臂,上臂的一端枢转连接到下臂的另一端和下导杆的另一端,上臂的另一端枢转连接到弓头;上导杆,上导杆的一端枢转连接到下臂,上导杆的另一端枢转连接到弓头,其中,下臂、下导杆、上臂、和上导杆形成铰接结构,能够在升弓装置产生的升弓力矩和降弓力矩的作用下,使弓头上升或下降。优选地,受电弓滑板包括:滑板托架;含光纤碳滑条,设置在滑板托架上且沿着滑板托架的长度方向延伸;弓角,位于滑板托架的两端且向下弯曲;气路管接头,位于滑板托架下方,用于接通含光纤碳滑条中的气路;光纤接头,位于滑板托架下方,用于接通含光纤碳滑条中的光纤;其中,含光纤碳滑条中具有第一光纤和第二光纤,其中第一光纤设置在受电弓滑板的2/3高度处,第二光纤设置在气路以上3~5mm的高度处,第一光纤和第二光纤在水平面内铺设一圈,光纤在长度及宽度方向上距离滑板的外表面5~10mm。优选地,光纤接头是防水多芯光纤接头,设置在滑板托架的气路管接头附近,并且具有IP67的防水等级。根据本专利技术的一种受电弓的监测设备,包括:根据本专利技术的受电弓;支撑绝缘子,用于绝缘地支撑受电弓;过线密封件,用于安装和保护光纤;升弓阀板,气动控制单元和电气控制单元均集成安装在升弓阀板上,用以控制受电弓的升降;光发射机,将直流电信号转化成光信号并耦合进光纤;光纤收发器,输入光信号,输出快速以太网数据,通过布线系统可以将数据传输到微机柜中央处理单元;阀板安装座,升弓阀板安装到阀板安装座的正面,光发射机和光纤收发器集成安装到阀板安装座的背面,并在四周预留出管路、线路、光纤接头操作空间,通过防寒自控温电加热护套将受电弓阀板管路各阀件及光发射机、光纤收发器进行防护。根据本专利技术的一种受电弓的监测方法,包括:根据本专利技术的受电弓或受电弓的监测系统,通过信号处理转化装置将光纤通断信号转化成电信号传递给微机柜中央处理单元,并显示滑板磨耗状态,从而对受电弓的状态进行实时监测。附图说明以下通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例,以便于本领域技术人员结合附图理解本专利技术的实施例,在附图中:图1为根据本专利技术的受电弓滑板磨耗监测方法原理框图;图2为根据本专利技术的受电弓滑板磨耗监测方法系统构成图;图2A为图2的从A方向观察的视图;图2B为图2的从B方向观察的视图;图3为根据本专利技术的受电弓结构图;图4为根据本专利技术的受电弓滑板结构图。附图标记:1受电弓101支撑绝缘子102底架103阻尼器104升弓装置105下臂106下导杆107上臂108上导杆109弓头110受电弓滑板1101含光纤碳滑条1102弓角1103滑板托架1104气路管接头1105防水多芯光纤接头111空气管路组件112光纤管路组件2过线密封件3升弓阀板4阀板安装座5光发射机6光纤收发器具体实施方式虽然本文参考特定实施例来说明和描述本专利技术,但本专利技术并不应被局限于所示细节。确切地说,在权利要求的等价方案的范围内且没有背离本专利技术的情况下,可以对这些细节做出多种修改。本文中涉及的“前”、“后”、“上”、“下”等方向描述仅是为了方便理解,本专利技术并非局限于这些方向,而是可以根据实际情况调整。以下参照附图详细描述本专利技术的具体实施例。图1为根据本专利技术的受电弓滑板磨耗监测方法原理框图。如图1所示,机车直流电源向光发射机和光纤收发器提供电力。光发射机发出光信号,通过安装在受电弓及滑板的光纤将光信号传输给光纤收发器,光纤收发器再将光信号转换成以太网数据传递到微机柜中央处理单元,最后将受电弓滑板磨耗信息显示在操纵台显示终端上。图2示出根据本专利技术的受电弓滑板磨耗监测方法的设备构成图。如图2所示,监测设备包括:受电弓1;支撑绝缘子101,用于绝缘地支撑受电弓1;过线密封件2,用于安装和保护光纤;升弓阀板3,气动控制单元和电气控制单元均集成安装在升弓阀板3上,用以控制受电弓1的升降;光发射机5,将直流电信号转化成光信号并耦合进光纤;光纤收发器6,输入光信号,输出快速以太网数据,通过布线系统可以将数据传输到微机柜中央处理单元;阀板安装座4,升弓阀板3安装到阀板安装座4的正面,光发射机5和光纤收发器6集成安装到阀板安装座4的背面,并在四周预留出管路、线路、光纤接头操作空间,通过防寒自控温电加热护套将受电弓阀板管路各阀件及光发射机5、光纤收发器6进行防护。受电弓1是含光纤的受电弓,其通过支撑绝缘子101安装在顶盖7上平面的绝缘子安装座上,光缆管通过过线密封件2到达顶盖7下方的机械间,与光发射机5和光纤收发器6连接,升弓阀板3、发射机5和光纤收发器106安装在顶盖下平面的阀板安装座104上。关于光发射机5,其驱动电路为DC12~48V输入,将机车供给的直流电信号转化成光信号并耦合进光纤。关于光纤收发器6(光电转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种受电弓(1),包括:/n底架(102),用于承载所述受电弓(1)的其它构件;/n光纤管路组件(112),连接到所述底架(102);/n升弓连杆机构(100),位于所述底架(102)上;/n弓头(109),位于所述升弓连杆机构(100)的末端处,能够围绕所述升弓连杆机构(100)的末端旋转,所述升弓连杆机构(100)能相对于所述底架(102)升起和降下所述弓头(109);/n受电弓滑板(110),位于所述弓头(109)的至少一侧,用于接触电网从而接收电能;/n其特征在于,一光纤依次通过所述光纤管路组件(112)、所述底架(102)、所述升弓连杆机构(100)、所述弓头(109)、和所述受电弓滑板(110),以便通过所述光纤的信号变化来传递所述受电弓滑板(110)的故障信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种受电弓(1),包括:
底架(102),用于承载所述受电弓(1)的其它构件;
光纤管路组件(112),连接到所述底架(102);
升弓连杆机构(100),位于所述底架(102)上;
弓头(109),位于所述升弓连杆机构(100)的末端处,能够围绕所述升弓连杆机构(100)的末端旋转,所述升弓连杆机构(100)能相对于所述底架(102)升起和降下所述弓头(109);
受电弓滑板(110),位于所述弓头(109)的至少一侧,用于接触电网从而接收电能;
其特征在于,一光纤依次通过所述光纤管路组件(112)、所述底架(102)、所述升弓连杆机构(100)、所述弓头(109)、和所述受电弓滑板(110),以便通过所述光纤的信号变化来传递所述受电弓滑板(110)的故障信息。


2.根据权利要求1所述的受电弓(1),其中,
所述升弓连杆机构(100)包括:
升弓装置(104),位于所述底架(102)上,产生升弓力矩和降弓力矩;
下臂(105),所述下臂(105)的一端枢转连接到所述升弓装置(104);
下导杆(106),所述下导杆(106)的一端枢转连接到所述底架(102);
上臂(107),所述上臂(107)的一端枢转连接到所述下臂(105)的另一端和所述下导杆(106)的另一端,上臂(107)的另一端枢转连接到所述弓头(109);
上导杆(108),所述上导杆(108)的一端枢转连接到所述下臂,所述上导杆(108)的另一端枢转连接到所述弓头(109),
其中,所述下臂(105)、所述下导杆(106)、所述上臂(107)、和所述上导杆(108)形成铰接结构,能够在所述升弓装置(104)产生的升弓力矩和降弓力矩的作用下,使所述弓头(109)上升或下降。


3.根据权利要求1所述的受电弓(1),其中,
所述受电弓滑板(110)包括:
滑板托架(1103);
含光纤碳滑条(1101),设置在所述滑板托架(1103)上且沿着所述滑板托架(1103)的长度方向延伸;

【专利技术属性】
技术研发人员:陈玉芬唐颂歌金磊李志伟
申请(专利权)人:中车大同电力机车有限公司
类型:发明
国别省市:山西;14

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