[发明专利]电力机车受电弓陀螺定向平台

说明书

技术领域

本发明属于电气化铁路技术领域，特别涉及电力机车受电弓运行稳定的技术。

背景技术

国内外现有电力机车受电弓都是通过绝缘子刚性安装在电力机车顶板上的，线路的不平顺引起的振动直接传到受电弓上，有些振动还经过了杠杆放大作用。虽然受电弓对接触导线有70N的压力，高速时也有一定的离线，这将加快接触线及受电弓的损耗并降低受流质量，这是制约提高行车速度的重要因素之一。有些国家曾经试验通过一龙门架将受电弓安装在机车转向架上，但因机车两侧空间的限制等原因，无法达到良好的效果。虽然中国高速铁路速度很快，但维护费用很高，北京至天津的高速铁路，其中包括受电弓和接触导线的维修费用。国外高速铁路除日本外多数国家政府给与补贴，并且日本是高速铁路运营最早的国家，但不追求太高的速度，因地面交通工具从能耗和损耗来看速度太快了是不经济的。

若用弹簧，油压减振器构成减振平台安装在机车顶板上，再将受电弓安装在减振平台上，但要使减振平台各方向都有良好的减振效果是作不到的。而陀螺定向平台就能作到这一点。高速转动的陀螺的定向性是非常好的，对于受电弓这样不太大的物体不需要太大的陀螺就能使其定向。

发明的内容

本发明的目的是提供一种电力机车受电弓陀螺定向平台，它能有效的解决电力机车受电弓运行稳定的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，是所要解决的技术问题将电力机车顶板的有害运动进行隔离，减小受电弓、接触导线的损耗，并提高受流质量。解决技术问题采用的技术方案是采用在折线型平台基板的四个角交叉线方向由外向心分别依次布置限位器、油压减振器和空气弹簧，空气弹簧和油压减振器设在电力机车顶板与平台基板之间，限位器安装在电力机车顶板上，陀螺定向装置由装在X轴上对称于Y轴的二个陀螺和装在Y轴上对称于X轴的二个陀螺构成，受电弓通过四个绝缘子安装在平台基板上。陀螺定向平台由两部分组成，为了节省空间基板作成折线型的。第一部分是一个减振平台，它装在基板的四个角上，对称于X轴和Y轴，由四个空气弹簧、四个油压减振器和四个限位器构成，它们的上端安装在基板上，下端安装在电力机车顶板上，过四角交叉线方向布置。限位器限制基板在安全的范围内运动。空气弹簧的优点是调节空气压力来改变空气弹簧的刚度，使受电弓在Z方向上在所运行的区段线路上达到最佳减振效果，而金属弹簧只能更换不同的弹簧来调节刚度，这是选用空气弹簧的优点。减振平台的另一个作用是为陀螺定向装置提供运动的自由度。第二部分是陀螺定向装置，它由装在X轴上，对称于Y轴的二个陀螺和装在Y轴上对称于X轴的二个陀螺构成。用四个陀螺是为了降低高度，并留出基板中间位置通过四个绝缘子安装受电弓。陀螺有定型产品可以选用，它的转子在抽成真空腔体内高速转动，在真空中转动消耗能量较少，由于转速高能产生较大的定向力矩。四个陀螺的力矩使基板和受电弓不绕X轴转动，也不绕Y轴转动，达到定向的目的。空气弹簧、油压减振器等组成的减振平台减小铅垂方向的振动，用陀螺减小转动对受电弓的不利影响。

本发明与现有技术相比有益的效果是能使受电弓处于不离线的工作状态：减小损耗提高受流质量。

附图说明

图1为本发明在车顶的横向视图。

图2为本发明在车顶的正向视图(A向)。

具体实施方式

下面对照附图对本发明做进一步的描述：为描述方便设定的直角坐标轴：X方向为机车前进方向，Z方向铅垂向上方向，XOY为从Z轴正向向下看到的座标轴。

陀螺定向平台由两部分组成，为了节省空间基板作成折线型的。第一部分是一个减振平台，它装在基板1的四个角上，对称于X轴和Y轴，由四个空气弹簧2、四个油压减振器3和四个限位器4构成，它们的上端安装在基板上，下端安装在电力机车顶板10上，过四角交叉线方向布置。限位器4限制基板1在安全的范围内运动。空气弹簧2的优点是调节空气压力来改变空气弹簧的刚度，使受电弓在Z方向上在所运行的区段线路上达到最佳减振效果，而金属弹簧只能更换不同的弹簧来调节刚度，这是选用空气弹簧的优点。减振平台的另一个作用是为陀螺定向装置提供运动的自由度。

第二部分是陀螺定向装置，它由装在X轴上对称于Y轴的二个陀螺(5)和装在Y轴上对称于X轴的二个陀螺6构成。用四个陀螺是为了降低高度，并留出基板中间位置通过四个绝缘子7安装受电弓8。陀螺有定型产品可以选用，它的转子在抽成真空腔体内高速转动，在真空中转动消耗能量较少，由于转速高能产生较大的定向力矩。四个陀螺的力矩使基板和受电弓不绕X轴转动，也不绕Y轴转动，达到定向的目的。

综上所述，本陀螺定向平台使安装其上的受电弓在Z方向的振动减小，并且不绕X、Y轴转动，从而使受电弓对接触导线9的压力维持70N，不离线。